¿Por qué es tan importante el ADN? En pocas palabras, el ADN contiene las instrucciones necesarias para la vida.
El código dentro de nuestro ADN proporciona instrucciones sobre cómo producir proteínas que son vitales para nuestro crecimiento, desarrollo y salud en general.
Sobre el ADN
El ADN significa ácido desoxirribonucleico. Está formado por unidades de bloques de construcción biológicos llamados nucleótidos.
El ADN es una molécula de vital importancia no solo para los humanos, sino también para la mayoría de los otros organismos. El ADN contiene nuestro material hereditario y nuestros genes: es lo que nos hace únicos.
Pero, ¿qué hace realmente el ADN? Sigue leyendo para descubrir más sobre la estructura del ADN, lo que hace y por qué es tan importante.
ADN en salud, enfermedad y envejecimiento
Tu genoma expansivo
El conjunto completo de su ADN se llama genoma. ¡Contiene 3 mil millones de bases, 20,000 genes y 23 pares de cromosomas!
Heredas la mitad de tu ADN de tu padre y la otra mitad de tu madre. Este ADN proviene del esperma y el óvulo, respectivamente.
Los genes en realidad representan muy poco de su genoma, solo el 1 por ciento. El otro 99 por ciento ayuda a regular cosas como cuándo, cómo y en qué cantidad se producen las proteínas.
Los científicos todavía están aprendiendo más y más sobre este ADN "no codificante".
Daño en el ADN y mutaciones
El código de ADN es propenso a sufrir daños. De hecho, se estima que decenas de miles de eventos de daño en el ADN ocurren todos los días en cada una de nuestras células. El daño puede ocurrir debido a cosas como errores en la replicación del ADN, radicales libres y exposición a la radiación UV.
¡Pero nunca temas! Sus células tienen proteínas especializadas que pueden detectar y reparar muchos casos de daño en el ADN. De hecho, hay al menos cinco vías principales de reparación de ADN.
Las mutaciones son cambios en la secuencia de ADN. A veces pueden ser malas. Esto se debe a que un cambio en el código de ADN puede tener un impacto aguas abajo en la forma en que se produce una proteína.
Si la proteína no funciona correctamente, la enfermedad puede resultar. Algunos ejemplos de enfermedades que ocurren debido a mutaciones en un solo gen incluyen la fibrosis quística y la anemia falciforme.
Las mutaciones también pueden conducir al desarrollo de cáncer. Por ejemplo, si los genes que codifican las proteínas involucradas en el crecimiento celular están mutados, las células pueden crecer y dividirse sin control. Algunas mutaciones que causan cáncer pueden heredarse, mientras que otras pueden adquirirse a través de la exposición a carcinógenos como la radiación UV, los productos químicos o el humo del cigarrillo.
Pero no todas las mutaciones son malas. Los estamos adquiriendo todo el tiempo. Algunos son inofensivos, mientras que otros contribuyen a nuestra diversidad como especie.
Los cambios que ocurren en más del 1 por ciento de la población se llaman polimorfismos. Ejemplos de algunos polimorfismos son el color de cabello y ojos.
ADN y envejecimiento
Se cree que el daño del ADN no reparado puede acumularse a medida que envejecemos, lo que ayuda a impulsar el proceso de envejecimiento. ¿Qué factores pueden influir en esto?
Algo que puede desempeñar un papel importante en el daño del ADN asociado con el envejecimiento es el daño debido a los radicales libres. Sin embargo, este mecanismo de daño puede no ser suficiente para explicar el proceso de envejecimiento. Varios factores también pueden estar involucrados.
Una teoría de por qué el daño del ADN se acumula a medida que envejecemos se basa en la evolución. Se cree que el daño al ADN se repara más fielmente cuando estamos en edad reproductiva y tenemos hijos. Después de que hemos pasado nuestros años reproductivos pico, el proceso de reparación naturalmente disminuye.
Otra parte del ADN que puede estar involucrada en el envejecimiento son los telómeros. Los telómeros son tramos de secuencias de ADN repetitivas que se encuentran en los extremos de los cromosomas. Ayudan a proteger el ADN del daño, pero también se acortan con cada ronda de replicación del ADN.
El acortamiento de los telómeros se ha asociado con el proceso de envejecimiento. También se ha descubierto que algunos factores del estilo de vida como la obesidad, la exposición al humo del cigarrillo y el estrés psicológico pueden contribuir al acortamiento de los telómeros.
¿Quizás hacer elecciones de estilo de vida saludables como mantener un peso saludable, controlar el estrés y no fumar puede retrasar el acortamiento de los telómeros? Esta pregunta sigue siendo de gran interés para los investigadores.
¿De qué está hecho el ADN?
La molécula de ADN está compuesta de nucleótidos. Cada nucleótido contiene tres componentes diferentes: un azúcar, un grupo fosfato y una base de nitrógeno.
El azúcar en el ADN se llama 2'-desoxirribosa. Estas moléculas de azúcar se alternan con los grupos fosfato, formando la "columna vertebral" de la cadena de ADN.
Cada azúcar en un nucleótido tiene una base de nitrógeno unida a él. Hay cuatro tipos diferentes de bases nitrogenadas que se encuentran en el ADN. Incluyen:
- adenina (A)
- citosina (C)
- guanina (G)
- timina (T)
¿Cómo se ve el ADN?
Las dos cadenas de ADN forman una estructura tridimensional llamada doble hélice. Cuando se ilustra, se parece un poco a una escalera que se ha torcido en una espiral en la que los pares de bases son los peldaños y las columnas de fosfato de azúcar son las patas.
Además, vale la pena señalar que el ADN en el núcleo de las células eucariotas es lineal, lo que significa que los extremos de cada cadena están libres. En una célula procariota, el ADN forma una estructura circular.
¿Qué hace el ADN?
El ADN ayuda a tu cuerpo a crecer
El ADN contiene las instrucciones necesarias para que un organismo (usted, un pájaro o una planta, por ejemplo) crezca, se desarrolle y se reproduzca. Estas instrucciones se almacenan dentro de la secuencia de pares de bases de nucleótidos.
Sus células leen este código de tres bases a la vez para generar proteínas que son esenciales para el crecimiento y la supervivencia. La secuencia de ADN que alberga la información para hacer una proteína se llama gen.
Cada grupo de tres bases corresponde a aminoácidos específicos, que son los componentes básicos de las proteínas. Por ejemplo, los pares de bases TGG especifican el aminoácido triptófano, mientras que los pares de bases GGC especifican el aminoácido glicina.
Algunas combinaciones, como TAA, TAG y TGA, también indican el final de una secuencia de proteínas. Esto le dice a la célula que no agregue más aminoácidos a la proteína.
Las proteínas están formadas por diferentes combinaciones de aminoácidos. Cuando se colocan juntas en el orden correcto, cada proteína tiene una estructura y función únicas dentro de su cuerpo.
¿Cómo se pasa del código de ADN a una proteína?
Hasta ahora, hemos aprendido que el ADN contiene un código que proporciona información a las células sobre cómo producir proteínas. ¿Pero qué pasa en el medio? En pocas palabras, esto ocurre a través de un proceso de dos pasos:
Primero, las dos cadenas de ADN se separaron. Luego, las proteínas especiales dentro del núcleo leen los pares de bases en una cadena de ADN para crear una molécula mensajera intermedia.
Este proceso se llama transcripción y la molécula creada se llama ARN mensajero (ARNm). El ARNm es otro tipo de ácido nucleico y hace exactamente lo que su nombre implica. Viaja fuera del núcleo, sirviendo como mensaje a la maquinaria celular que construye proteínas.
En el segundo paso, los componentes especializados de la célula leen el mensaje del ARNm tres pares de bases a la vez y trabajan para ensamblar una proteína, aminoácido por aminoácido. Este proceso se llama traducción.
¿Dónde se encuentra el ADN?
La respuesta a esta pregunta puede depender del tipo de organismo del que esté hablando. Hay dos tipos de células: eucariotas y procariotas.
Para las personas, hay ADN en cada una de nuestras células.
Células eucariotas
Los humanos y muchos otros organismos tienen células eucariotas. Esto significa que sus células tienen un núcleo unido a la membrana y varias otras estructuras unidas a la membrana llamadas orgánulos.
En una célula eucariota, el ADN está dentro del núcleo. También se encuentra una pequeña cantidad de ADN en los orgánulos llamados mitocondrias, que son las potencias de la célula.
Debido a que hay una cantidad limitada de espacio dentro del núcleo, el ADN debe estar bien empaquetado. Hay varias etapas diferentes de empaquetado, sin embargo, los productos finales son las estructuras que llamamos cromosomas.
Células procariotas
Los organismos como las bacterias son células procariotas. Estas células no tienen núcleo ni orgánulos. En las células procariotas, el ADN se encuentra firmemente enrollado en el medio de la célula.
¿Qué sucede cuando tus células se dividen?
Las células de su cuerpo se dividen como una parte normal del crecimiento y el desarrollo. Cuando esto sucede, cada nueva célula debe tener una copia completa de ADN.
Para lograr esto, su ADN debe someterse a un proceso llamado replicación. Cuando esto ocurre, las dos cadenas de ADN se separan. Luego, las proteínas celulares especializadas usan cada cadena como plantilla para crear una nueva cadena de ADN.
Cuando se completa la replicación, hay dos moléculas de ADN de doble cadena. Un conjunto irá a cada celda nueva cuando se complete la división.
Para llevar
El ADN es fundamental para nuestro crecimiento, reproducción y salud. Contiene las instrucciones necesarias para que sus células produzcan proteínas que afectan muchos procesos y funciones diferentes en su cuerpo.
Debido a que el ADN es tan importante, el daño o las mutaciones a veces pueden contribuir al desarrollo de la enfermedad. Sin embargo, también es importante recordar que las mutaciones pueden ser beneficiosas y contribuir también a nuestra diversidad.
