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En una célula, la información genética del ADN se transcribe a ARN, y se traduce a proteínas.

La estructura del ácido desoxirribonucleico, ADN, es una doble hélice, formada por dos cadenas antiparalelas y complementarias de nucleótidos. Ambas cadenas se extienden longitudinalmente, girando hacia la derecha alrededor de un eje.

Cada nucleótido de ADN está formado por una base nitrogenada, una molécula de desoxirribosa y un grupo fosfato. 1. La base nitrogenada es una molécula plana, con uno o dos anillos en su estructura. En el ADN, las bases nitrogenadas son: adenina, guanina, citosina y timina. 2. La desoxirribosa es un azúcar de cinco carbonos, cuyo carbono 1' está unido a un nitrógeno de la base nitrogenada. 3. El grupo fosfato está unido al carbono 5' de la desoxirribosa.

En el ADN, las bases nitrogenadas forman pares complementarios, unidos por puentes de hidrógeno.

La adenina y la timina se unen mediante dos puentes de hidrógeno. La guanina y la citosina se enlazan por medio de tres puentes de hidrógeno. Complementariedad de bases en ADN-ADN A=T G≡C C≡G T=A En cada cadena, el carbono 3' de un nucleótido está unido al carbono 5' del siguiente nucleótido, por un enlace fosfodiéster, de modo que el extremo 5' de una cadena termina en fosfato, mientras que el extremo 3' termina en el grupo hidroxilo libre del azúcar. La secuencia de nucleótidos de una cadena siempre se especifica de 5'→3', y ambas cadenas son antiparalelas porque las bases de una siguen un sentido, mientras que las de la otra siguen el sentido opuesto.

En resumen, el ADN presenta una estructura de doble hélice dextrógira (enrollada hacia la derecha), está conformado por dos cadenas antiparalelas y tiene una repetitividad de 10 pares de bases por vuelta. A este tipo de ADN se le conoce como forma B.

No obstante, en estudios experimentales se han descrito otras formas de ADN; por ejemplo, ADN-A y ADN-Z, cuya doble hélice se enrolla hacia la izquierda (hélice lovógira). In vitro, se ha observado que cuando el ADN-B se halla en un medio con humedad relativa por debajo de 75% cambia su conformación al tipo ADN-A, que posee 11 pares de bases por giro completo. Pero si el ADN-B se somete a un medio con altas concentraciones salinas o se le añade alcohol, se convierte en ADN-Z, con 12 pares de bases por giro completo.

Debe quedar claro, sin embargo, que ni el ADN-A ni el ADN-Z se han encontrado in vivo. ARN Pasemos ahora al ácido ribonucleico ARN. Éste es también una cadena de nucleótidos, y cada uno de ellos está formado por una base nitrogenada, una molécula de ribosa y un grupo fosfato.

1. La base nitrogenada puede ser adenina, guanina, citosina o uracilo. Como se puede ver, a diferencia del ADN, el ARN no contiene timina, sino uracilo.

2. Ribosa. El carbono 2' de la ribosa posee un enlace con oxígeno, a diferencia de la desoxirribosa del ADN, que no lo tiene.

3. El grupo fosfato del ARN está unido al carbono 5' de la ribosa. Al realizarse la transcripción de ADN a ARN, las bases nitrogenadas forman pares complementarios, unidos por puentes de hidrógeno. La adenina y el uracilo se unen mediante dos puentes de hidrógeno. La guanina y la citosina se enlazan a través de tres puentes de hidrógeno.

Complementariedad de bases en ADN-ARN

A = U

G ≡ C

C ≡ G

U = A

Hay tres tipos principales de ARN:

1. ARN mensajero (ARNm). Es una cadena lineal con una longitud de 500 a 10 000 bases. Se denomina ARN mensajero porque lleva el mensaje de información genética desde el ADN hasta los sitios de síntesis de proteínas en la célula: los ribosomas. En el ADN, y por consiguiente en el ARN, la información está codificada en secuencias de tres bases, y cada triplete se denomina codón. Por ejemplo, 5' AAA 3' es el codón para lisina en el ARNm La secuencia de codones determina la secuencia de aminoácidos en la síntesis de proteínas.

2. ARN de transferencia (ARNt). Es una cadena corta de 74 a 95 nucleótidos, con afinidad complementaria consigo misma. Su estructura en tres dimensiones se asemeja a una letra L, cuyos extremos son los brazos anticodón y aceptor de aminoácido. El brazo anticodón contiene precisamente un anticodón, que es la secuencia complementaria de un codón:

5' AAA 3' es el codón para lisina en el ARNm, y

3' UUU 5' es el anticodón para lisina en el ARNt El brazo aceptor de aminoácidos se enlaza a un aminoácido específico, lisina en este ejemplo. Y se denomina ARN de transferencia porque transfiere un aminoácido específico del citoplasma a la cadena polipeptídica que está siendo sintetizada en el ribosoma.

3. ARN ribosomal (ARNr). Son moléculas de 1500 a 4700 bases de largo, que están asociadas con proteínas y forman complejos denominados ribosomas, cuya función es la síntesis de proteínas.