Tanto las moléculas de ADN como las moléculas de ARN, son ácidos nucleicos, por lo tanto, es necesario comenzar la explicación de una manera generalizada desde ese concepto.
¿QUÉ SON LOS ÁCIDOS NUCLEICOS?
Los ácidos nucleicos son macromoléculas portadoras de la información genética, estas están formadas por la unión de nucleótidos, al estar formadas por la unión de más de un nucleótido, se agrupan en largas cadenas llamadas polinucleótidos. Estas cadenas pueden adoptar distintas configuraciones en el espacio, para entender la formación de esta cabe destacar la constitución molecular de los nucleótidos.
Como se puede observar en la imagen, los nucleótidos están formados por ácido ortofosfórico, una pentosa (ribosa o desoxirribosa) y una base nitrogenada.
Ahora podemos entender la formación de estas largas cadenas, denominadas polinucleótidos. Los nucleótidos se unen a través de la pentosa y del ácido ortofosfórico, quedando así las bases nitrogenadas colgando de las pentosas.
Como ya sabemos, podemos diferenciar dos tipos de ácidos nucleicos, el ADN y el ARN, comenzaremos explicando el ADN.
¿QUÉ ES EL ADN?
El ADN es uno de los dos tipos de ácidos nucléicos, el cual se encarga principalmente del almacenamiento a largo plazo de información, para la construcción de otros componentes de las células, es decir, es el encargado de portar esa información genética. El ADN es uno de los componentes, por no decir el más, principales de la célula y se encuentra en el núcleo, en las mitocondrias y en los cloroplastos.
Por lo tanto, viendo esta imagen, podemos deducir que encontramos tres tipos distintos de ADN:
ADN nuclear: se encuentra dentro del núcleo (de cada célula eucariota), y se encarga de contener las indicaciones genéticas en el desarrollo de todos los organismos vivos y forma la cromatina.
ADN mitocondrial: se encuentra en las mitocondrias y se encarga de codificar trece proteínas involucradas en la producción de energía celular y procesos de fosforilación oxidativa
ADN plastidial: se encuentra en los cloroplastos.
La diferencia más notable que nos permite distinguirlo rápidamente, es que está compuesto por una doble hélice de ADN, las dos hélices enlazan sus bases nitrogenadas a través de puentes de hidrógeno, pero sus bases nitrogenadas no son siempre las mismas, pueden ser adenina, guanina, citosina o timina, y estas se enlazan entre sí formando dos o tres puentes de hidrógenos.
Por lo tanto, llegamos a la conclusión de que su estructura está compuesta por dos moléculas de polinucleótidos unidas por las determinadas bases nitrogenadas, componiendo así una estructura bicatenaria.
IMAGEN ESTRUCTURA DEL ADN:
En esta imagen podemos ver de una manera más visual toda su estructura y componentes, la unión de los nucleótidos por la pentosa, que en el caso del ADN se trata de desoxirribosa, y el grupo de fosfato. A su vez se observa con claridad la unión de los puentes de hidrógenos de las bases nitrogenadas.
Cabe mencionar, que las cadenas son antiparalelas, para explicarlo de manera sencilla y algo coloquial, cada una de las hélices tiene las pentosas dirigidas a una dirección.
PROCESOS DE REPLICACIÓN, TRANSCRIPCIÓN Y TRADUCCIÓN DEL ADN
REPLICACIÓN
El ADN se replica, haciendo copias de sí mismo con un objetivo, para que cuando se produzca la división de la célula, las dos células hijas, reciban exactamente el mismo material genético, este proceso se lleva a cabo en el núcleo celular.
La replicación es semiconservativa, ya que las nuevas moléculas realizadas están formadas por una de las cadenas de ADN original y una nueva, esta última nombrada, complementaria de la anterior.
Como se observa en la imagen de la izquierda, las hélices del ADN se abren y las cadenas se separan y los nucleótidos incorporados se unen.
TRANSCRIPCIÓN
La transcripción se basa básicamente en copiar una parte de la forma original del ADN al ARN mensajero, todo esto se lleva a cabo en el núcleo celular, pero cuando el ARN mensajero ya está formado, sale al citoplasma. Este ARN mensajero es complementario al trozo de ADN, que corresponde con la secuencia que codifica para una proteína específica y necesaria en determinado momento. Se puede resumir simplemente en el proceso por el cual el ARN mensajero adquiere la información de la composición del ADN.
TRADUCCIÓN
En el proceso de traducción, ya se ha obtenido la información dada por parte del ARN mensajero, y este es el proceso de síntesis de proteínas a partir de la información anteriormente nombrada, el cual se activa cuando la célula necesita una proteína específica. En los ribosomas es donde se lleva a cabo los procesos necesarios para realizar las nuevas proteínas, pero para que todo esto se lleve a cabo sin un solo error, se debe cumplir ciertos requisitos. Es necesaria, claramente, la molécula del ARN mensajero, los ribosomas, ya que estos son los que descifran o leen al ARN mensajero. ARN de transferencia, que se encarga de llevar los aminoácidos hasta los ribosomas y por último los aminoácidos libres.
¿QUÉ ES EL ARN?
El ARN por lo tanto, es el otro tipo de ácido nucleico, este se encarga principalmente de posibilitar la síntesis de proteínas. Para ser más precisos, el ADN se encargaba de contener la información genética, pues este hace que esa información sea comprendida por las células.
El ARN es el único material genético que poseen cierto virus, como es en el caso del coronavirus. El ARN, en una célula, se produce en el núcleo, pero se desplaza al citoplasma, también lo podemos encontrar libre o asociado a ribosomas. Por esto podemos encontrar distintos tipos de ARN, dependiendo de su localización y de la función que lleven a cabo.
En esta imagen podemos observar con claridad la localización del ARN, tanto en células procariotas (sin núcleo definido) como en células eucariotas (con núcleo definido).
Y en esta otra imagen, vemos la localización del ARN en un virus. Los virus pueden estar formados por ADN o ARN, en el caso actual del coronavirus, se trata de un virus ARN.
Habiendo terminado este paréntesis, continuaremos hablando sobre los tipos de ARN, según su función. TIpos:
ARN mensajero: este es el encargado de transferir el código genético, el cual procede del ADN del núcleo, a un ribosoma en el citoplasma. Por lo tanto determina el orden de la unión de los aminoácidos de una proteína.
ARN de transferencia: este es el encargado de transportar los aminoácidos a los ribosomas, donde se sintetizan las proteínas.
ARN ribosómico: este es el encargado de sintetizar las proteínas según la secuencia de nucleótidos presente en el ARN mensajero.
Como habíamos comentado antes con el ADN, una de sus características diferencias entre ambos era el número de hélices, ya que el ADN estaba compuesto por una doble hélice y el ARN tan solo por una. Por lo que llegamos a la conclusión de que su estructura está compuesta por una molécula de polinucleótido, siendo así una estructura monocatenaria. Otra gran diferencia es su base nitrogenada, ya que pueden ser adenina, guanina, citosina o uracilo, es decir en el ADN era timina y en el ARN uracilo.
IMAGEN ESTRUCTURA DEL ARN
Pese a que el ARN es una única molécula, como hemos dicho anteriormente, esta se presenta trenzada y enrevesada en sí misma, y hay variaciones y diversos tipos de estructuras de ARN.
En esta que observamos en la imagen, podemos notar como se trenza sobre sí misma y diferencia lo que llaman brazos, el brazo rojo es el brazo D, el brazo azul es el brazo A y el brazo verde es el brazo T. Se denomina como brazo de unión a aminoácido, al brazo morado, la parte amarilla se denomina como lugar de unión a aminoácido y por último la parte naranja, que se considera un bucle variable.
ORGANIZACIÓN DEL MATERIAL GENÉTICO: LOS CROMOSOMAS
Cabe mencionar en esta explicación sobre los ácidos nucleicos, a los cromosomas. Los cromosomas son estructuras que se encuentran en el interior de la célula y contienen la información genética. Cada cromosoma de nuestras células está formado por una molécula de ADN, asociada a ARN y proteínas, su función es proteger, guardar y organizar el material hereditario. Se podría decir de manera más simple que es es la manera de almacenamiento de nuestro material hereditario. Cada persona tiene en cada una de sus células 23 pares de cromosomas, 23 cromosomas de la madre y 23 cromosomas del padre.
Como podemos observar en la imagen el último par de cromosomas varía dependiendo del sexo del individuo.
Si se produce alguna variación en el número de cromosomas, se darían síndromes distintos, causados por esa variación.
