🧬 Estructura del ADN y del ARN

La pieza: el nucleótido

El ADN y el ARN son cadenas larguísimas hechas de una sola clase de pieza que se repite: el nucleótido. Si entiendes la pieza, entiendes la molécula, porque todo lo demás es cómo se van pegando.

Cada nucleótido tiene exactamente tres partes, y siempre las mismas tres. Lo único que cambia de un nucleótido a otro es la tercera.

• Un azúcar de cinco carbonos

  Desoxirribosa en el ADN, ribosa en el ARN. De ahí salen los nombres completos: ácido desoxirribonucleico y ácido ribonucleico.

• Un grupo fosfato

  El que engancha un nucleótido con el siguiente. Es lo que hace que la cadena sea una cadena y no un montón de piezas sueltas.

• Una base nitrogenada

  La parte variable, y por eso la única que carga información: adenina (A), timina (T), citosina (C) o guanina (G) en el ADN. En el ARN no hay timina; en su lugar va uracilo (U).

Dato: Azúcar y fosfato son idénticos en los millones de nucleótidos de tu cuerpo. Toda tu información genética está en cuál de las cuatro bases le tocó a cada posición: es un alfabeto de cuatro letras.

Las cuatro bases y sus dos familias

Las bases se agrupan en dos familias según su tamaño, y esa diferencia de tamaño es la que explica el apareamiento.

Las purinas —adenina y guanina— son grandes: su molécula tiene dos anillos. Las pirimidinas —citosina, timina y uracilo— son chicas: tienen un solo anillo.

Una purina grande siempre se enfrenta a una pirimidina chica. Si se aparearan dos grandes, la hélice se abultaría; dos chicas, se adelgazaría. Como siempre es una de cada, el ancho de la doble hélice es constante de punta a punta.

• Purinas (dos anillos)

  Adenina y Guanina. Truco para no confundirlas: PURas AGuas, PURinas A y G.

• Pirimidinas (un anillo)

  Citosina, Timina y Uracilo. Son las que quedan: C, T y U.

El apareamiento: la regla que hay que saberse

En el ADN, la adenina siempre se une con la timina, y la citosina siempre con la guanina. No es una preferencia ni un dato que se cumple a veces: es la regla que gobierna toda la genética molecular.

La unión se da por puentes de hidrógeno, que son atracciones débiles. Débiles a propósito: si las dos cadenas estuvieran soldadas, no podrían separarse para copiarse ni para leerse. El par A–T se sostiene con dos puentes y el par C–G con tres, así que un tramo rico en C y G cuesta más trabajo abrir.

De aquí sale la consecuencia más útil del tema: si conoces una cadena, puedes escribir la otra sin ver nada más. A la cadena que le toca se le llama cadena complementaria.

Dato: Erwin Chargaff lo descubrió contando bases años antes de que existiera el modelo: en cualquier ADN, la cantidad de A es igual a la de T, y la de C igual a la de G. Nadie sabía por qué hasta que apareció la doble hélice, que lo explicó de un plumazo.

La doble hélice

El ADN son dos cadenas enrolladas una sobre la otra, como una escalera de caracol. Los barandales son la sucesión de azúcar–fosfato–azúcar–fosfato, y los escalones son los pares de bases.

Las dos cadenas van antiparalelas: corren en sentidos contrarios, como los dos carriles de una avenida. Se dice que una va de 5' a 3' y la otra de 3' a 5', por el número del carbono del azúcar al que se engancha el fosfato. Esto importa porque las enzimas que copian el ADN solo saben trabajar en un sentido.

El modelo lo publicaron James Watson y Francis Crick en 1953, apoyados en las imágenes de difracción de rayos X que obtuvo Rosalind Franklin, sin cuyo trabajo la estructura no se habría deducido.

El ARN: parecido, pero no igual

El ARN es de la misma familia y usa el mismo alfabeto, con tres diferencias que se preguntan siempre y que conviene tener juntas.

• ARN mensajero (ARNm)

  La copia del gen que sale del núcleo y lleva las instrucciones al ribosoma. Es el recado, no el original.

• ARN de transferencia (ARNt)

  El acarreador: cada uno trae un aminoácido y lo entrega cuando su anticodón embona con el codón del mensajero.

• ARN ribosomal (ARNr)

  Forma parte del ribosoma mismo, la máquina donde se arma la proteína.