Ácidos Nucleicos

Estructura y Función de los Nucleótidos y Ácidos Nucleicos

Los ácidos nucleicos, ADN (ácido desoxirribonucleico) y ARN (ácido ribonucleico), son polímeros vitales que almacenan y transmiten información genética. Se componen de monómeros llamados nucleótidos, cada uno formado por una pentosa (azúcar de cinco carbonos), una base nitrogenada y un grupo fosfato. Las bases nitrogenadas se dividen en purinas (adenina y guanina) y pirimidinas (citosina, y uracilo en el ARN o timina en el ADN). La pentosa es ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN, diferenciándose por un grupo hidroxilo en el carbono 2' de la ribosa. Los nucleótidos se unen mediante enlaces fosfodiéster, creando una secuencia de nucleótidos con extremos 5' y 3' que son fundamentales para las direccionalidades de las funciones biológicas.

Tipos de Ácidos Nucleicos: ADN y ARN

El ADN es la molécula portadora de la información genética hereditaria en la mayoría de los organismos y algunos virus, con una estructura de doble hélice formada por dos cadenas antiparalelas y complementarias. El ARN, generalmente monocatenario, cumple múltiples roles, incluyendo la síntesis de proteínas y la regulación genética. Existen varios tipos de ARN: el ARNm que sirve como molde para la síntesis de proteínas, el ARNt que transporta aminoácidos al ribosoma, y el ARNr que forma parte de la estructura y maquinaria catalítica de los ribosomas, entre otros.

Estructuras del ADN y ARN

El ADN tiene una estructura primaria dada por la secuencia de nucleótidos, una secundaria que corresponde a la doble hélice y una terciaria relacionada con el empaquetamiento cromosómico en el núcleo. El ARN, con una estructura primaria lineal, puede adoptar conformaciones secundarias y terciarias por plegamientos que generan apareamientos de bases y otras interacciones, esenciales para su función. Por ejemplo, el ARNm lleva la información genética a los ribosomas, mientras que el ARNt y el ARNr son fundamentales en la síntesis de proteínas.

Funciones del ADN y Proceso de Replicación

El ADN es responsable del almacenamiento a largo plazo de la información genética, su replicación precisa durante la división celular, la transcripción de ARN y la codificación de proteínas. La replicación del ADN es un proceso fidedigno donde enzimas como la DNA polimerasa copian la molécula de ADN, garantizando que cada célula hija herede una copia exacta del genoma. Este proceso es fundamental para la conservación de las características hereditarias y la continuidad de la vida.

El ARN y su Papel en la Síntesis de Proteínas

El ARN es crucial en la síntesis de proteínas, que se lleva a cabo en dos fases: transcripción y traducción. En la transcripción, el ARNm se sintetiza a partir de un molde de ADN y luego se procesa antes de ser exportado al citoplasma. Durante la traducción, el ARNm dirige la secuencia de aminoácidos de una proteína en el ribosoma, con la colaboración del ARNt que aporta los aminoácidos y el ARNr que forma parte del ribosoma y cataliza la formación de enlaces peptídicos.

Diversidad y Especialización de los Tipos de ARN

Los distintos tipos de ARN tienen funciones especializadas en la célula. El ARNm transfiere la información genética del núcleo al citoplasma para la síntesis de proteínas. El ARNt reconoce el código genético en el ARNm y suministra los aminoácidos necesarios para la polimerización de proteínas. El ARNr es un componente crítico de los ribosomas, facilitando la traducción del código genético en una secuencia polipeptídica. Estas moléculas de ARN son indispensables para la expresión genética y la función celular, reflejando la complejidad y la eficiencia de los procesos biológicos.