cido desoxirribonucleico

ADN redirige aqu. Para otras acepciones, vase ADN (desambiguacin).DNA redirige aqu. Para otras acepciones, vase DNA (desambiguacin).

Situacin del ADN dentro de una clula eucariota.

Animacin de parte de una estructura de ADN de doble hliceEl cido desoxirribonucleico, abreviado como ADN, es un cido nucleico que contiene instrucciones genticas usadas en el desarrollo y funcionamiento de todos los organismos vivos conocidos y algunos virus, y es responsable de su transmisin hereditaria. La funcin principal de la molcula de ADN es el almacenamiento a largo plazo de informacin. Muchas veces, el ADN es comparado con un plano o una receta, o un cdigo, ya que contiene las instrucciones necesarias para construir otros componentes de las clulas, como las protenas y las molculas de ARN. Los segmentos de ADN que llevan esta informacin gentica son llamados genes, pero las otras secuencias de ADN tienen propsitos estructurales o toman parte en la regulacin del uso de esta informacin gentica.Desde el punto de vista qumico, el ADN es un polmero de nucletidos, es decir, un polinucletido. Un polmero es un compuesto formado por muchas unidades simples conectadas entre s, como si fuera un largo tren formado por vagones. En el ADN, cada vagn es un nucletido, y cada nucletido, a su vez, est formado por un azcar (la desoxirribosa), una base nitrogenada (que puede ser adeninaA, timinaT, citosinaC o guaninaG) y un grupo fosfato que acta como enganche de cada vagn con el siguiente. Lo que distingue a un vagn (nucletido) de otro es, entonces, la base nitrogenada, y por ello la secuencia del ADN se especifica nombrando slo la secuencia de sus bases. La disposicin secuencial de estas cuatro bases a lo largo de la cadena (el ordenamiento de los cuatro tipos de vagones a lo largo de todo el tren) es la que codifica la informacin gentica: por ejemplo, una secuencia de ADN puede ser ATGCTAGATCGC... En los organismos vivos, el ADN se presenta como una doble cadena de nucletidos, en la que las dos hebras estn unidas entre s por unas conexiones denominadas puentes de hidrgeno.1Para que la informacin que contiene el ADN pueda ser utilizada por la maquinaria celular, debe copiarse en primer lugar en unos trenes de nucletidos, ms cortos y con unas unidades diferentes, llamados ARN. Las molculas de ARN se copian exactamente del ADN mediante un proceso denominado transcripcin. Una vez procesadas en el ncleo celular, las molculas de ARN pueden salir al citoplasma para su utilizacin posterior. La informacin contenida en el ARN se interpreta usando el cdigo gentico, que especifica la secuencia de los aminocidos de las protenas, segn una correspondencia de un triplete de nucletidos (codn) para cada aminocido. Esto es, la informacin gentica (esencialmente: qu protenas se van a producir en cada momento del ciclo de vida de una clula) se halla codificada en las secuencias de nucletidos del ADN y debe traducirse para poder funcionar. Tal traduccin se realiza usando el cdigo gentico a modo de diccionario. El diccionario "secuencia de nucletido-secuencia de aminocidos" permite el ensamblado de largas cadenas de aminocidos (las protenas) en el citoplasma de la clula. Por ejemplo, en el caso de la secuencia de ADN indicada antes (ATGCTAGATCGC...), la ARN polimerasa utilizara como molde la cadena complementaria de dicha secuencia de ADN (que sera TAC-GAT-CTA-GCG-...) para transcribir una molcula de ARNm que se leera AUG-CUA-GAU-CGC-...; el ARNm resultante, utilizando el cdigo gentico, se traducira como la secuencia de aminocidos metionina-leucina-cido asprtico-arginina-...Las secuencias de ADN que constituyen la unidad fundamental, fsica y funcional de la herencia se denominan genes. Cada gen contiene una parte que se transcribe a ARN y otra que se encarga de definir cundo y dnde deben expresarse. La informacin contenida en los genes (gentica) se emplea para generar ARN y protenas, que son los componentes bsicos de las clulas, los "ladrillos" que se utilizan para la construccin de los orgnulos u organelos celulares, entre otras funciones.Dentro de las clulas, el ADN est organizado en estructuras llamadas cromosomas que, durante el ciclo celular, se duplican antes de que la clula se divida. Los organismos eucariotas (por ejemplo, animales, plantas, y hongos) almacenan la mayor parte de su ADN dentro del ncleo celular y una mnima parte en elementos celulares llamados mitocondrias, y en los plastos y los centros organizadores de microtbulos o centrolos, en caso de tenerlos; los organismos procariotas (bacterias y arqueas) lo almacenan en el citoplasma de la clula, y, por ltimo, los virus ADN lo hacen en el interior de la cpside de naturaleza proteica. Existen multitud de protenas, como por ejemplo las histonas y los factores de transcripcin, que se unen al ADN dotndolo de una estructura tridimensional determinada y regulando su expresin. Los factores de transcripcin reconocen secuencias reguladoras del ADN y especifican la pauta de transcripcin de los genes. El material gentico completo de una dotacin cromosmica se denomina genoma y, con pequeas variaciones, es caracterstico de cada especie.

Historia de la genticaArtculo principal: Historia de la gentica

Friedrich Miescher, bilogo y mdico suizo (1844-1895).El ADN lo aisl por primera vez, durante el invierno de 1869, el mdico suizo Friedrich Miescher mientras trabajaba en la Universidad de Tubinga. Miescher realizaba experimentos acerca de la composicin qumica del pus de vendas quirrgicas desechadas cuando not un precipitado de una sustancia desconocida que caracteriz qumicamente ms tarde.2 3 Lo llam nuclena, debido a que lo haba extrado a partir de ncleos celulares.4 Se necesitaron casi 70 aos de investigacin para poder identificar los componentes y la estructura de los cidos nucleicos.En 1919 Phoebus Levene identific que un nucletido est formado por una base nitrogenada, un azcar y un fosfato.5 Levene sugiri que el ADN generaba una estructura con forma de solenoide (muelle) con unidades de nucletidos unidos a travs de los grupos fosfato. En 1930 Levene y su maestro Albrecht Kossel probaron que la nuclena de Miescher es un cido desoxirribonucleico (ADN) formado por cuatro bases nitrogenadas (citosina (C), timina (T), adenina (A) y guanina (G)), el azcar desoxirribosa y un grupo fosfato, y que, en su estructura bsica, el nucletido est compuesto por un azcar unido a la base y al fosfato.6 Sin embargo, Levene pensaba que la cadena era corta y que las bases se repetan en un orden fijo. En 1937 William Astbury produjo el primer patrn de difraccin de rayos X que mostraba que el ADN tena una estructura regular.7

Maclyn McCarty con Francis Crick y James D Watson.La funcin biolgica del ADN comenz a dilucidarse en 1928, con una serie bsica de experimentos de la gentica moderna realizados por Frederick Griffith, quien estaba trabajando con cepas "lisas" (S) o "rugosas" (R) de la bacteria Pneumococcus (causante de la neumona), segn la presencia (S) o no (R) de una cpsula azucarada, que es la que confiere virulencia (vase tambin experimento de Griffith). La inyeccin de neumococos S vivos en ratones produce la muerte de stos, y Griffith observ que, si inyectaba ratones con neumococos R vivos o con neumococos S muertos por calor, los ratones no moran. Sin embargo, si inyectaba a la vez neumococos R vivos y neumococos S muertos, los ratones moran, y en su sangre se podan aislar neumococos S vivos. Como las bacterias muertas no pudieron haberse multiplicado dentro del ratn, Griffith razon que deba producirse algn tipo de cambio o transformacin de un tipo bacteriano a otro por medio de una transferencia de alguna sustancia activa, que denomin principio transformante. Esta sustancia proporcionaba la capacidad a los neumococos R de producir una cpsula azucarada y transformarse as en virulentas. En los siguientes 15 aos, estos experimentos iniciales se replicaron mezclando distintos tipos de cepas bacterianas muertas por el calor con otras vivas, tanto en ratones (in vivo) como en tubos de ensayo (in vitro).8 La bsqueda del factor transformante que era capaz de hacer virulentas a cepas que inicialmente no lo eran continu hasta 1944, ao en el cual Oswald Avery, Colin MacLeod y Maclyn McCarty realizaron un experimento hoy clsico. Estos investigadores extrajeron la fraccin activa (el factor transformante) y, mediante anlisis qumicos, enzimticos y serolgicos, observaron que no contena protenas, ni lpidos no ligados, ni polisacridos activos, sino que estaba constituido principalmente por "una forma viscosa de cido desoxirribonucleico altamente polimerizado", es decir, ADN. El ADN extrado de las cepas bacterianas S muertas por el calor lo mezclaron "in vitro" con cepas R vivas: el resultado fue que se formaron colonias bacterianas S, por lo que se concluy inequvocamente que el factor o principio transformante era el ADN.9