ADN Y GENÉTICA Núcleo
Los seres vivos establecen ciertos procesos para la transmisión de caracteres a sus descendientes, de forma que mantengan unas características propias de su especie. Esta herencia se explica por la presencia de los genes (formados por el ADN), que dirigen el funcionamiento de las células al constituir los organismos y cuya manipulación ofrece nuevas posibilidades en muchos campos.
INTERIOR DE UNA CÉLULA
LAS BASES
Los cromosomas, que se localizan dentro del núcleo de la célula, presentan una forma alargada con un par de brazos unidos por un punto y se constituyen principalmente por proteínas y ácido desoxirribonucleico (una gran molécula donde se encuentra la información que caracteriza a cada organismo celular). Este ADN forma una estructura en doble hélice que se compone de un gran número de otras moléculas más sencillas (llamadas nucleótidos) que se combinan entre sí y están formadas por ácido fosfórico, un azúcar de cinco carbonos y cuatro compuestos de nitrógeno (adenina, guanina, timina y citosina).
Los enlaces de hidrógeno entre las cuatro bases nitrogenadas se unen en la doble cadena de ADN por parejas, de manera que los nucleótidos con adenina siempre se asocian con los que contienen timina y los que tienen citosina se acoplan con los de guanina. Para la reproducción, esa débil unión de las bases permite la separación de cada cadena y su enlace con nuevas bases de la célula.
Célula
Timina
Adenina
Citosina
Guanina
ADN Cromosoma
Doble hélice
LOS DESCUBRIDORES James Watson y Francis Crick publicaron la descripción de la estructura del ADN en 1953 y nueve años después recibieron el Premio Nobel de Fisiología y Medicina junto con Maurice H. Frederick Wilkins (1916-2004), quien aplicó las técnicas de difracción de rayos X al ADN.
James Dewey Watson
Este bioquímico estadounidense nacido en 1928 también investigó el ADN en virus infecciosos, descifró el código genético, contribuyó al hallazgo del ARN mensajero y dirigió el proyecto del genoma humano.
LOS GENES Estas unidades llevan el material hereditario que determina los caracteres de un ser vivo y que se transmite de una generación a la siguiente. Los genes constan de secuencias de nucleótidos de ADN que llevan la información para producir las proteínas que la célula o el virus necesitan. En los organismos con reproducción sexual se produce una combinación de los genes de cada uno de los padres.
Francis Harry Compton Crick
Dentro de cada nucleótido, el centro lo ocupa la molécula de azúcar y los lados, una base y el grupo fosfato, que está unido al azúcar del siguiente nucleótido.
LAS MUTACIONES Los genes se transmiten a la descendencia cuando una célula o un virus se copia a sí mismo al reproducirse. Errores en este proceso favorecidos por radiaciones o compuestos químicos provocan mutaciones, que significan la alteración de una molécula de ADN al cambiarse una base de la secuencia.
Biólogo inglés (1916-2004), estudió física en el University College de Londres y biología en la Universidad de Cambridge (ciudad en la que dirigió el laboratorio de biología molecular y perteneció al Medical Research Council).
Gen normal
Gen anormal
EL GENOMA DE LOS ORGANISMOS Para el estudio de los genes, los científicos emplean un procedimiento que determina el orden de bases nucleótidas de un fragmento del ADN. Con esta técnica, se ha ido 1996: levadura
completando la secuenciación del material genético de un número creciente de organismos, desde los microscópicos hasta los pluricelulares (el primero, en 1998, 2001: ratón
1998: gusano redondo
un gusano nematodo). En el caso del ser humano, los científicos de un consorcio público internacional descifraron la secuencia completa del genoma en abril de 2003.
2003: humano
2005: gallina
LA MANIPULACIÓN GENÉTICA Las técnicas de manipulación de ADN en las plantas y los animales consiguen mejorar la resistencia a los insectos y la calidad de la carne, y aumentar las cosechas y la producción de los alimentos. Tomates tratados genéticamente
1995: bacteria simple
1997: bacteria E. coli
Infografía: 5W Infographic
2000: mosca de la fruta Textos: Manuel Irusta / EL MUNDO
2002: mosquito
2004: rata
2006: abeja