ADN & ARN ADN El ADN (ácido desoxirribonucleico o DNA en inglés) es un manual de instrucciones sobre la construcción de la vida que conocemos porque define a todos los seres vivos por igual. En las células eucariotas, el ADN se encuentra en el núcleo de las células, las mitocondrias y los cloroplastos. En las células procariotas el ADN se encuentra libre en el citoplasma. CARACTERÍSTICAS DEL ADN – Es una macromolécula formada esencialmente por carbono, hidrógeno, oxígeno, fósforo y nitrógeno. – Consiste en una cadena doble de unidades químicas llamadas bases nitrogenadas que se asocian complementariamente entre sí (adenina, timina, guanina y citosina). – Forma el genoma de todas los seres vivos sobre la tierra (y de algunos virus). – El orden de las bases nitrogenadas que componen al ADN que forma a cada gen determina la secuencia peptídica de la proteína para la que codifica y este ‘código’ es ‘leído y descifrado’ durante los procesos de transcripción y traducción. – Es la principal molécula hereditaria celular, puesto que la información que porta puede ser fielmente pasada de una generación a la siguiente, lo que ocurre en cada especie sobre la biósfera y que es fundamental para el mantenimiento de su identidad. ESTRUCTURA DEL ADN 01 El ADN (ácido 2’-desoxi-5’ribonucleico) es una macromolécula formada por distintas unidades químicas que se repiten en órdenes distintos, es decir, es un biopolímero y está formado por dos cadenas de monómeros unidos linealmente, a los que llamamos nucleótidos. 02 03 Doble hélice Monómeros Conexión 5’-3’ La numeración 5’ y 3’ hace referencia Su estructura principal consiste en una doble hélice, Los nucleótidos -que son los que está formada por dos monómeros del polímero de hebras complementarias de ADN- están compuestos por nucleótidos que están unidos tres moléculas químicas: entre sí lineal y Un azúcar. transversalmente por Un grupo fosfato. diferentes tipos de enlaces Una base nitrogenada. químicos. 04 a los átomos de carbono pertenecientes al azúcar de cada nucleótido ya que, por convención, los carbonos de la desoxirribosa se enumeran en el sentido de las agujas del reloj, siendo el átomo 1’ el que se encuentra a la derecha del átomo de oxígeno en el anillo y el 5’ el que sobresale de la estructura. LA ESTRUCTURA ¿De qué está compuesto el ADN? El ADN está formado por unos componentes químicos básicos denominados nucleótidos Estos componentes básicos incluyen un grupo fosfato, un grupo de azúcar y una de cuatro tipos de bases nitrogenadas alternativas. Para formar una hebra de ADN, los nucleótidos se unen formando cadenas, alternando con los grupos de fosfato y azúcar.L Los cuatro tipos de bases nitrogenadas encontradas en los nucleótidos son: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C) El orden, o secuencia, de estas bases determina qué instrucciones biológicas están contenidas en una hebra de ADN. En el caso de los seres humanos , la colección completa de ADN, o el genoma humano, consta de 3 mil millones de bases organizados en 23 pares de cromosomas, y conteniendo alrededor de 20,000 genes. IMPORTANCIA DEL ADN Del ADN depende el crecimiento, el metabolismo, la reproducción y la salud de todos los seres vivos. Esta importancia se hace aún más evidente, por ejemplo, cuando el ADN sufre daños o mutaciones, lo cual generalmente tiene serias consecuencias para nuestra salud (hablando en el contexto humano). Puesto que el ADN contiene la información necesaria para fabricar las proteínas que componen a las células, esta macromolécula es esencial para la vida y su continuidad. Por otra parte, el ADN es fundamental para el mantenimiento en el tiempo de las especies, pues su perpetuidad depende de que la información contenida en esta macromolécula sea pasada fielmente hacia las siguientes generaciones, conteniendo la menor cantidad posible de cambios. FUNCIONES DEL ADN Material hereditario: todas las células de un organismo (unicelular o pluricelular) tienen esencialmente el mismo conjunto de genes (el mismo genoma), lo que es posible únicamente gracias a la transmisión fiel del ADN de una generación a la siguiente a través de su replicación. Codifica y almacena información: el ADN contiene toda la información necesaria para que las células y los organismos sean lo que son y ejerzan sus funciones particulares. Admite cambios: aunque constante, la información hereditaria contenida en el ADN puede cambiar en ciertas ocasiones producto de mutaciones, lo que no solo les aporta cierta plasticidad a los seres vivos, sino que hace posible el desarrollo de nuevas especies (es el material sobre el que ‘actúa la selección natural’). ARN El ARN (Ácido Ribonucleico) es uno de los ácidos nucleicos elementales para la vida, encargado junto al ADN (ácido desoxirribonucleico) de las labores de síntesis de proteínas y herencia genética. Este ácido está presente en el interior de las células tanto procariotas como eucariotas, e incluso como único material genético de ciertos tipos de virus (Virus ARN). Consiste en una molécula en forma de cadena simple de nucleótidos (ribonucleótidos) formados, a su vez, por un azúcar (ribosa), un fosfato y una de las cuatro bases nitrogenadas que componen el código genético: adenina, guanina, citosina o uracilo. CARACTERÍSTICAS DEL ARN El ARN se encarga de dirigir las etapas intermedias de la síntesis de aminoácidos. No almacena directamente la información como el ADN, sino que la transfiere. Al pasar la información, puede transformarse de una cadena de ácidos nucleicos a una cadena de aminoácidos. El ADN no puede actuar solo, y se vale del ARN para transferir la información durante la síntesis de proteínas. Realmente el ARN cumple más funciones que el ADN, por lo tanto, es mucho más versátil. ESTRUCTURA DEL ARN 01 Tanto el ADN como el ARN están formados por una cadena de unidades conocidas como monómeros, que se repiten y se 02 03 04 Nivel primario. Nivel secundario. Nivel terciario. (azúcar de 5 carbonos) llamada El ARN se pliega sobre sí Aunque el ARN no forma ribosa (distinta de la mismo debido al una doble hélice como el apareamiento ADN en su estructura, sí intramolecular de bases. La suele formar una hélice denominan nucleótidos. Una molécula de azúcar pentosa desoxirribosa del ADN). Consiste en la secuencia Un grupo fosfato (sales o ésteres lineal de nucleótidos que de ácido fosfórico). definen las siguientes estructura secundaria es la estructuras. forma que adquiere durante Una base nitrogenada: adenina, guanina, citosina o uracilo (en esto último se diferencia del ADN, el plegado: en hélice, bucle, que presenta Timina en lugar de bucle en horquilla, bucle Uracilo). múltiple, bucle interno, protuberancia, pseudonudo, etc. simple como estructura terciaria, a medida que sus átomos interactúan con el espacio circundante. LA ESTRUCTURA ¿DE QUÉ ESTÁ COMPUESTO EL ARN? Una molécula de ARN tiene un eje formado por grupos fosfato alternantes y el azúcar ribosa, en lugar de la desoxirribosa del ADN Unida a cada azúcar hay una de cuatro bases: adenina (A), uracilo (U), citosina (C) o guanina (G). IMPORTANCIA DEL ARN 1. Síntesis de proteínas: El ARN mensajero (ARNm) tiene la función de llevar la información genética desde el ADN presente en el núcleo celular hasta los ribosomas en el citoplasma. Allí, la información se traduce en la síntesis de proteínas, las cuales son fundamentales para la estructura, función y regulación de las células y los tejidos.} Regulación génica: Además de la función de ARNm, otros tipos de ARN, como el ARN no codificante, desempeñan un papel crucial en la regulación de la expresión génica. Actúan como interruptores moleculares que pueden activar o desactivar genes específicos, lo que tiene un impacto significativo en el desarrollo y la función celular. Catalizador en reacciones químicas: Algunos tipos de ARN, como los ribozimas, actúan como catalizadores en reacciones químicas dentro de las células. De esta manera, participan en procesos esenciales para el metabolismo y la replicación celular Protección contra virus: El ARN de interferencia (ARNi) es un mecanismo de defensa celular que utiliza pequeñas moléculas de ARN para inhibir la replicación de virus y la expresión de genes virales. Este proceso es crucial para la respuesta inmunitaria contra las infecciones virales. Evolución de la vida: Se cree que el ARN fue una molécula central en el origen de la vida en la Tierra. La hipótesis del mundo de ARN sugiere que el ARN pudo haber sido el primer material genético y catalítico, lo que posteriormente llevó al desarrollo del ADN y las proteínas. FUNCIONES DEL ARN La más importante es la síntesis de proteínas, en la que copia el orden genético contenido en el ADN para emplearlo de patrón en la fabricación de proteínas y enzimas y diversas sustancias necesarias para la célula y el organismo. Para ello acude a los ribosomas, que operan como una suerte de fábrica molecular de proteínas, y lo hace siguiendo el patrón que le imprime el ADN. LAS FUENTES Lifeder. (17 de agosto de 2022). ADN. Recuperado de: https://www.lifeder.com/adn/. "ARN". Autor: Equipo editorial, Etecé. De: Argentina. Para: Concepto.de. Disponible en: https://concepto.de/arn/. Última edición: 28 de diciembre de 2021. Consultado: 10 de octubre de 2023 Biología: Solomon E., Berg L., Martin D. (2013) 9ª Edición. Editorial Cengage Learning. Biología Celular y Molecular. De Robertis Edward, Hib José. (2012) 16° ed. Editorial Promed.