PREGUNTAS ADN

PREGUNTA 6: ¿QUÉ SON LOS CROMOSOMAS?

Los cromosomas son cada una de las unidades en las que se organiza el ADN en el proceso de división celular. Es decir, toda la información que podemos encontrar en nuestro material genético no está en una sola molécula sino que se encuentra repartido en un número determinado de moléculas más pequeñas. Si lo llevamos a los humanos, esto querría decir que los 20.000-22.000 genes contenidos en los más de 3.000 millones de pares de bases de ADN que tiene el genoma humano se organizan, mediante un alto grado de compactación, para dar lugar a una serie de estructuras –veintitrés parejas, para ser más exactos- conocidas como cromosomas.

Esa compactación se consigue gracias a la presencia de determinadas proteínas, entre las que cabe destacar las histonas, aunque también es importante el papel de las proteínas cromosómicas no histónicas. El grado de compactación va a depender de en qué momento de la división celular nos encontremos, y va a ser máximo en la metafase, en la que el ADN puede llegar a estar hasta 10.000 veces compactado.

En humanos hay 23 pares de cromosomas en cada célula somática. De estos, 22 pares son autosómicos –presentan una herencia no ligada al sexo-, mientras que existe un par que determina el sexo del individuo y que son llamados cromosomas sexuales.

Los cromosomas tienen una estructura típica en forma de bastoncillo y están constituidos, básicamente, por el centrómero, que es una zona responsable de regular ciertos movimientos del cromosoma y dos brazos: uno corto o “p” y otro largo o “q”.

El tamaño de los cromosomas varía entre los 50 millones de pares de bases que tiene el más pequeño –el 22- y los 250 millones del más grande –el cromosoma 1-. En cuanto al contenido de genes, el más grande vuelve a ser el cromosoma 1, que tiene más de 4.000, mientras que el más pequeño es el cromosoma 4, que apenas cuenta con 450.

PREGUNTA 5: ¿QUÉ ES EL ARN?

Como el ADN, es un ácido presente en todas las células. También tiene una alta masa molecular y está formado por unidades estructurales llamadas ribonucleótidos, unidos unos a otros mediante enlaces fosfodiéster. Estas unidades estructurales, como en el ADN, están formadas por la unión covalente de un azúcar, un grupo fosfato y una base nitrogenada. Lo que le va a diferenciar del ADN es que el azúcar no va a ser la desoxirribosa, sino la ribosa –cuya única particularidad es la ausencia de un grupo –OH en el segundo carbono del anillo- y que una de las cuatro bases nitrogenadas es diferente, siendo timina para el ADN y uracilo para el ARN. Estructuralmente también se diferencia del ADN ya que el polímero al que da lugar está formado por única hebra lineal, mientras que el ADN se presenta como una doble hebra con estructura helicoidal.



Otra cosa que lo diferencia del ADN es su versatilidad, y es que si bien éste contiene toda la información genética que encontramos en la célula, el ARN cumple varias funciones en el procesamiento de dicha información genética, jugando un papel fundamental en las etapas intermedias de la síntesis de las proteínas.

El ARN fue anterior al ADN en la evolución, e incluso hoy en día se pueden encontrar algunos virus en los que toda su información genética se encuentra forma de ARN y carecen de ADN.

PREGUNTA 4: ENTONCES, SI TODAS LAS CÉLULAS DE NUESTRO ORGANISMO SON IGUALES, ¿QUÉ DIFERENCIA A UNAS DE OTRAS?

En efecto, todas las células somáticas de nuestro organismo poseen los mismos 20.000-22.000 genes, pero no todos estos genes, en todas las células, dan lugar a la proteína que codifican. 

Es decir, la función última de un gen es la de dar lugar a una proteína en un proceso conocido como expresión génica. Ésta se da mediante dos pasos sucesivos denominados transcripción –generación de un ARN a partir de un ADN- y transducción –generación de una proteína a partir de un ARN-. Pero en una célula determinada sólo unos pocos genes procesan la información que contienen para dar lugar a la proteína correspondiente.

Así, lo único que diferencia a una célula hepática de una célula cualquiera del sistema inmune son los genes que en cada paso se transcriben y se traducen.

PREGUNTA 3: ¿DÓNDE SE ENCUENTRA EL ADN?

El ADN se encuentra dentro de las células, pero para responder a esta pregunta con mayor grado de exactitud, previamente habrá que aclarar cuánto tipos de células existen. Así, atendiendo a la presencia o ausencia de núcleo, se puede decir que existen dos grandes grupos de células. Por un lado están las células eucariotas (del griego eu-karyon, con núcleo verdadero) y por otro están las células procariotas (del griego pro-karyon, antes del núcleo). La diferencia básica entre estos dos tipos de células es que las primeras presentan una estructura membranosa llamada núcleo mientras que las segundas carecen de ella.

Al grupo de las células eucariotas pertenecen las células animales, vegetales, los hongos y un extenso grupo llamado protista, en el que están las microalgas, amebas, mohos, etc, mientras que al grupo de las células eucariotas pertenecen tanto las arqueobacterias como las eubacterias. 

Pues bien, en las células eucariotas el ADN se encuentra dentro de su núcleo mientras que en las células procariotas el ADN se encuentra disperso por la región interior de éstas conocida como citoplasma. Es importante destacar que, considerando un organismo eucariota como puede ser un hombre, absolutamente todas las células somáticas de su cuerpo presentan la misma información genética –no así las células germinales, óvulos y espermatozoides, que presentan sólo la mitad de ella-. Es decir, el ADN que podemos encontrar en una célula somática del párpado de una persona es el mismo que el que este mismo individuo tendrá en una célula de su hígado.

Una mención aparte requieren los virus. Estos no se consideran organismos vivos ya que no son capaces de realizar una serie de funciones básicas por sí mismos, pero tienen material genético que puede presentarse en forma de ADN o de ARN. En este caso, el ADN se encuentra localizado en el interior de una estructura proteica llamada cápside.

PREGUNTA 2: ¿CUÁL ES LA ESTRUCTURA DEL ADN?

Cada molécula de ADN está formada por dos cadenas alineadas entre sí de forma antiparalela (el extremo de una cadena se une al extremo contrario de la otra) formando una doble hélice. Esta es la idea que casi todo el mundo que conoce algo sobre esta molécula tiene. Pero cuando se habla de la estructura de un polímero como el ADN hay que ir más allá.

En primer lugar, cabe hablar de la estructura primaria, que es la que viene determinada por la sucesión de los cuatro nucleótidos presentes en nuestro ADN y en el de cualquier organismo vivo: Adenina, Timina, Citosina y Guanina. Los extremos de estas cadenas sencillas de ADN se llaman 5´-fosfato, o, simplemente, 5´ y 3´-hidroxilo, o, simplemente, 3´. Es a continuación cuando cabría hablar de la doble hélice, que es la forma que toma el ADN en cuanto a su estructura secundaria. Este modelo de doble hélice fue propuesto por los científicos J. Watson y F. Crick, a partir de una fotografía de rayos X tomada por R. Franklin y M. Wilkins. En la doble hélice las cadenas son complementarias ya que las guaninas quedan unidas siempre a las citosinas a través de tres enlaces químicos llamados puentes de hidrógeno, mientras que las adeninas lo hacen con las timinas gracias a dos de estos enlaces. Por último, habría que considerar la estructura terciaria del ADN, que hace referencia a cierto nivel de empaquetamiento que éste adquiere para dar lugar a los cromosomas. En función del organismo estudiado este nivel de empaquetamiento será mayor o menor, pero, en cualquier caso, será imprescindible la presencia de varias proteínas que ayudan en el proceso y ayudan también a mantener la estructura final.

PREGUNTA 1: ¿QUÉ ES EL ADN?

Es un ácido llamado, por su estructura química, desoxirribonucleico que está presente en todas las células. Tiene una alta masa molecular y está formado por unas unidades estructurales denominadas nucleótidos. Éstos, a su vez, están formados por la unión covalente de un azúcar llamado desoxirribosa, un grupo fosfato y una base nitrogenada, que va a ser el elemento diferenciador de cada nucleótido.

El ADN es la molécula que contiene la información genética de todo organismo vivo y que va a dirigir su desarrollo y determinar el funcionamiento de cada estructura. Además, el ADN es el responsable del carácter hereditario de esta información, siendo los genes las unidades funcionales para transmisión de dichos caracteres