Diferencias entre ADN y ARN
Todos los organismos tienen ácidos nucleicos. Puede que por este nombre no sean tan conocidos, pero si digo “ADN” la cosa posiblemente cambie.
El código genético se considera un lenguaje universal porque es utilizado por todo tipo de células para guardar la información de sus funciones y estructuras, motivo por el cual hasta los virus lo utilizan para subsistir.
En el artículo me centraré en aclarar las diferencias entre el ADN y el ARN para entenderlos mejor.
- Artículo relacionado: “Genética y conducta: ¿los genes deciden cómo actuamos?”
¿Qué son el ADN y el ARN?
Existen dos tipos de ácidos nucleicos: el ácido desoxirribonucleico, abreviado como ADN o DNA en su nomenclatura inglesa, y el ácido ribonucleico (ARN o RNA). Estos elementos son utilizados para hacer copias de células, las cuales irán construyendo los tejidos y los órganos de los seres vivos en algunos casos, y formas de vida unicelulares en otros.
El ADN y el ARN son dos polímeros muy diferentes, tanto en estructura como en funciones; no obstante, a la vez están relacionados y son esenciales para el correcto funcionamiento de las células y de las bacterias. A fin de cuentas, aunque su "materia prima" sea diferente, su función es similar.
- Quizás te interese: “¿Qué es la epigenética? Claves para entenderlo”
Los nucleótidos
Los ácidos nucleicos están formados por cadenas de unidades químicas llamadas “nucleótidos”. Por decirlo de algún modo, son como los ladrillos que configuran el genotipo de las distintas formas de vida. No entraré en muchos detalles sobre la composición química de estas moléculas, aunque en ella residen varias de las diferencias entre el ADN y el ARN.
La pieza central de esta estructura es una pentosa (una molécula de 5 carbonos), que en el caso del ARN es una ribosa, mientras que en el ADN es una desoxirribosa. Ambas dan nombre a los respectivos ácidos nucleicos. La desoxirribosa da más estabilidad química que la ribosa, por lo cual hace más segura la estructura del ADN.
Los nucleótidos son la pieza fundamental para los ácidos nucleicos, pero también tienen un papel importante como molécula libre en la transferencia de energía en los procesos metabólicos de las células (por ejemplo en el ATP).
- Artículo relacionado: "Tipos de células principales del cuerpo humano"
Estructuras y tipos
Existen varios tipos de nucleótidos y no todos ellos se encuentran en ambos ácidos nucleicos: la adenosina, la guanina, la citosina, la timina y el uracilo. Los tres primeros son compartidos en los dos ácidos nucleicos. La timina sólo está en el ADN, mientras que el uracilo es su contraparte en el ARN.
La configuración que toman los ácidos nucleicos es distinta según la forma de vida de la que se esté hablando. En el caso de las células animales eucariotas como las humanas se observan diferencias entre ADN y ARN en su estructura, además de la presencia distinta de los nucleótidos timina y uracilo antes mencionada.
Las diferencias entre ARN y ADN
A continuación puedes ver las diferencias básicas que hay entre estos dos tipos de ácido nucleico.
1. ADN
El ácido desoxirribonucleico está estructurado por dos cadenas, por lo cual decimos que es bicatenario. Estas cadenas dibujan la famosa doble hélice lineal, debido a que se entrelazan entre ellas como si fueran una trenza. A su vez, las cadenas de ADN quedan enrolladas en los cromosomas, entidades que permanecen agrupadas en el interior de las células.
La unión de las dos cadenas de ADN se produce mediante enlaces entre los nucleótidos opuestos. Esto no se hace al azar, sino que cada nucleótido tiene afinidad por un tipo y no por otro: la adenosina se une siempre a una timina, mientras la guanina hace enlace con la citosina.
En las células humanas existe otro tipo de ADN aparte del nuclear: el ADN mitocondrial, material genético que se localiza en el interior de las mitocondrias, orgánulo encargado de la respiración celular.
El ADN mitocondrial es bicatenario pero su forma es circular en vez de lineal. Este tipo de estructura es la que se observa típicamente en las bacterias (células procariotas), por lo que se piensa que el origen de este orgánulo pudo ser una bacteria que se unió a la células eucariotas.
2. ARN
El ácido ribonucleico en células humanas se encuentra de forma lineal pero es monocatenario, es decir, se configura formando sólo una cadena. Además, comparando su tamaño, sus cadenas son más cortas que las cadenas de ADN.
No obstante, existe una amplia variedad de tipos de ARN, siendo tres los más destacados, ya que comparten la importante función de la síntesis proteica:
- ARN mensajero (ARNm): actúa como intermediario entre el ADN y la síntesis de proteínas.
- ARN de transferencia (ARNt): transporta los aminoácidos (unidades que forman las proteínas) en la síntesis proteica. Existen tantos tipos de ARNt como aminoácidos usados en las proteínas, concretamente 20.
- ARN ribosómico (ARNr): forman parte, junto con proteínas, del complejo estructural llamado ribosoma, que se encarga de llevar a cabo la síntesis proteica.
Duplicación, transcripción y traducción
Los que dan nombre a esta sección son tres procesos muy diferentes y ligados a los ácidos nucleicos, pero sencillos de entender.
La duplicación sólo implica al ADN. Se da durante la división celular, cuando se replica el contenido genético. Como su nombre indica, se trata de una duplicación del material genético para formar dos células con el mismo contenido. Es como si la naturaleza hiciese copias del material que luego será usado como un plano que indica cómo se tiene que construir un elemento.
La transcripción, en cambio, afecta a ambos ácidos nucleicos. De modo general, el ADN necesita de un mediador para poder “extraer” la información de los genes y sintetizar proteínas; para ello hace uso del ARN. La transcripción es el proceso de pasar el código genético de ADN a ARN, con los cambios estructurales que comporta.
La traducción, por último, sólo actúa sobre el ARN. El gen ya contiene las instrucciones sobre cómo estructurar una proteína concreta y ha sido transcrito a ARN; ahora sólo falta pasar del ácido nucleico a la proteína.
El código genético contiene diferentes combinaciones de nucleótidos que tienen un significado para la síntesis de proteínas. Por ejemplo, la combinación de los nucleótidos adenina, uracilo y guanina en el ARN siempre indica que se colocará el aminoácido metionina. La traducción es el paso de nucleótidos a aminoácidos, es decir, lo que se traduce es el código genético.
- Artículo relacionado: “¿Somos esclavos de nuestros genes?”
Referencias bibliográficas:
- Alquist, P. (2002). RNA-Dependent RNA Polymerases, Viruses, and RNA Silencing. Science 296(5571): 1270 - 1273.
- Dahm, R. (2005). Friedrich Miescher and the discovery of DNA. Developmental Biology 278 (2): 274 - 288.
- Dame, R.T. (2005). The role of nucleoid-associated proteins in the organization and compaction of bacterial chromatin. Mol. Microbiol. 56 (4): 858-70.
- Hüttenhofer, A., Schattner, P., Polacek, N. (2005). Non-coding RNAs: hope or hype?. Trends Genet 21 (5): 289 - 297.
- Mandelkern, M., Elias, J., Eden, D., Crothers, D. (1981). The dimensions of DNA in solution. J Mol Biol. 152(1): 153 - 161.
- Tuteja, N., Tuteja, R. (2004). Unraveling DNA helicases. Motif, structure, mechanism and function. Eur J Biochem 271 (10): 1849 - 1863.