la información genética de un organismo se almacena en moléculas de ADN. ¿Cómo puede un tipo de molécula contener todas las instrucciones para hacer seres vivos complicados como nosotros? ¿Qué componente o característica del ADN puede contener esta información? Tiene que venir de las bases nitrogenadas, porque, como ya saben, la columna vertebral de todas las moléculas de ADN es la misma., Pero solo hay cuatro bases encontradas en el ADN: G, A, C Y T. La secuencia de estas cuatro bases puede proporcionar todas las instrucciones necesarias para construir cualquier organismo vivo. Puede ser difícil imaginar que 4 «letras» diferentes puedan comunicar tanta información. Pero piense en el idioma inglés, que puede representar una gran cantidad de información con solo 26 letras. Aún más profundo es el código binario utilizado para escribir programas informáticos. Este código contiene solo unos y ceros, y piensa en todas las cosas que tu computadora puede hacer., El alfabeto del ADN puede codificar instrucciones muy complejas usando solo cuatro letras, aunque los mensajes terminan siendo muy largos. Por ejemplo, la bacteria E. coli lleva sus instrucciones genéticas en una molécula de ADN que contiene más de cinco millones de nucleótidos. El genoma humano (todo el ADN de un organismo) consiste en alrededor de tres mil millones de nucleótidos divididos entre 23 moléculas de ADN pareadas, o cromosomas.

la información almacenada en el orden de bases está organizada en genes: cada gen contiene información para hacer un producto funcional., La información genética se copia primero a otro polímero de ácido nucleico, el ARN (ácido ribonucleico), preservando el orden de las bases nucleotídicas. Los Genes que contienen instrucciones para producir proteínas se convierten en ARN mensajero (ARNm). Algunos genes especializados contienen instrucciones para producir moléculas de ARN funcionales que no producen proteínas. Estas moléculas de ARN funcionan afectando directamente los procesos celulares; por ejemplo, algunas de estas moléculas de ARN regulan la expresión del ARNm., Otros genes producen moléculas de ARN que son necesarias para la síntesis de proteínas, ARN de transferencia (ARNt) y ARN ribosomal (ARNr).

para que el ADN funcione eficazmente en el almacenamiento de información, se requieren dos procesos clave. En primer lugar, la información almacenada en la molécula de ADN debe ser copiada, con errores mínimos, cada vez que una célula se divide. Esto asegura que ambas células hijas hereden el conjunto completo de información genética de la célula madre. En segundo lugar, la información almacenada en la molécula de ADN debe ser traducida, o expresada., Para que la información almacenada sea útil, las células deben poder acceder a las instrucciones para fabricar proteínas específicas, de modo que las proteínas correctas se fabriquen en el lugar correcto en el momento adecuado.

la Figura 1. Doble hélice de ADN. Gráfico modificado de» DNA chemical structure», por Madeleine Price Ball, CC-BY-SA-2.0

tanto copiar como leer la información almacenada en el ADN se basa en el emparejamiento de bases entre dos hebras de polímeros de ácido nucleico. Recordemos que la estructura del ADN es una doble hélice (ver Figura 1).,

el azúcar desoxirribosa con el grupo fosfato forma el andamio o columna vertebral de la molécula (resaltada en amarillo en la Figura 1). Las Bases apuntan hacia adentro. Las bases complementarias forman enlaces de hidrógeno entre sí dentro de la doble hélice. Vea cómo las bases más grandes (purinas) se emparejan con las más pequeñas (pirimidinas). Esto mantiene constante el ancho de la doble hélice. Más específicamente, a se empareja con T y C se empareja con G. mientras discutimos la función del ADN en secciones posteriores, tenga en cuenta que hay una razón química para el emparejamiento específico de bases.,

para ilustrar la conexión entre la información en el ADN y una característica observable de un organismo, consideremos un gen que proporciona las instrucciones para construir la hormona insulina. La insulina es responsable de regular los niveles de azúcar en sangre. El gen de la insulina contiene instrucciones para ensamblar la proteína insulina a partir de aminoácidos individuales. El cambio de la secuencia de nucleótidos en la molécula de ADN puede cambiar los aminoácidos en la proteína final, lo que lleva a un mal funcionamiento de la proteína., Si la insulina no funciona correctamente, podría ser incapaz de unirse a otra proteína (receptor de insulina). A nivel organizativo, este evento molecular (cambio de la secuencia del ADN) puede conducir a un estado de enfermedad, en este caso, diabetes.

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