ADN Y Cromosomas

Los genes de cada una de las células están constituidos por ADN (ácido desoxirribonucleico); a su vez, los genes se encuentran en los cromosomas.

Los cromosomas están compuestos por ADN y proteínas. El ADN transporta la información hereditaria de la célula y los constituyentes proteicos de los cromosomas tienen a su cargo principalmente el control de las moléculas enormemente largas de ADN.

El descubrimiento de la estructura del ADN

El descubrimiento de la estructura del ADN involucró nombres como los de James Watson y Francis Crick. Otros dos Premios Nobel, el estadounidense Linus Pauling (que para entonces estaba trabajando en ello) y Maurice Wilkins, que junto a Rosalind Franklin habían captado imágenes de rayos X de la molécula, constituyeron una buena parte del descubrimiento.

Esas imágenes de rayos X abrieron paso al descubrimiento de la molécula, pues Wilkins se las mostró a Watson iluminando la mente del investigador. El gran mérito se lo llevaron Watson y Crick en primer lugar y luego Pauling y Wilkins, sin embargo, la pobre Franklin, quizás y tristemente por la hipocresía de entonces, tan solo tuvo un pequeño reconocimiento.

Volviendo a los aspectos técnicos del descubrimiento, para entonces se sabía que la composición química de la molécula estaba conformada de bases de cuatro clases: timina (T), guanina (G), citosina (C) y adenina (A). Las mismas, estaban vinculadas por débiles enlaces de fosfato-azúcar, pero su estructura era desconocida, de hecho la forma en la que se unían estas bases también era desconocida.

Al ver las fotografías de Wilkins, Watson observó que los patrones que se veían en cruz debían, tridimensionalmente, estar construidos en forma de doble hélice. Junto a Crick confeccionaron entonces un modelo con metales, en el que la doble hélice de ADN se construía por pares de cuatro moléculas. 

Estructura del ADN

Consiste en dos largas cadenas de polinucleótidos conocidas como cadenas de ADN, o hebras de ADN. Cada una está compuesta por cuatro tipos de subunidades de nucleótidos, y las dos cadenas se mantienen unidas mediante enlaces de hidrógeno entre las bases de los nucleótidos. 

Los nucleótidos están constituidos por un azúcar y uno o más grupos fosfatos y una base que contiene nitrógeno.  En el caso de los nucleótidos en el ADN, el azúcar es la desoxirribosa unida a un solo grupo fosfato; y la base puede ser adenina (A), citosina (C), guanina (G), o timina (T).

Las dos cadenas de polinucleótidos en la doble hélice de ADN se mantienen  unidas por enlaces de hidrógeno entre sus bases, las bases no se aparean al azar: una A siempre se aparea con una T y una G con una C.

Los dos esqueletos de azúcar-fosfato se enrollan entre sí para formar una hélice doble que contiene 10 bases por giro de hélice.

Cada base puede considerarse como una letra en un alfabeto de 4 letras que se utiliza para explicar un mensaje biológico en la estructura química del ADN. Los organismos difieren entre sí porque sus respectivas moléculas de ADN tienen secuencias de nucleótidos diferentes y, por ende, transportan mensajes biológicos distintos.
La función de una proteína está dada por su estructura tridimensional, y su estructura a su vez se establece por la secuencia de aminoácidos de la que está compuesta.

Estructura de los cormosomas eucariotas

Cada célula humana contiene cerca de 2 m de ADN, aunque el núcleo celular tiene solamente un diámetro de 5 a 8 µm.
La tarea compleja de compactar el ADN es llevada a cabo por proteínas especializadas que se unen a éste y la pliega, lo cual genera una serie de enrollamientos y asas que proporcionan niveles cada vez más altos de organización y que evitan que el ADN se transforme en una maraña difícil de controlar.

El ADN está condensado en los cromosomas.

En los eucariotas, el ADN si distribuye en un grupo de diferentes cromosomas en el núcleo. Cada cromosoma consiste en una única molécula de ADN lineal muy larga asociada a proteínas que pliegan la fina hebra de ADN en una estructura más compacta. El complejo de ADN y proteínas se denomina cromatina.
Además de las proteínas involucradas en la condensación del ADN, los cromosomas también se asocian con otras proteínas que intervienen en la expresión génica, la replicación del ADN  y la reparación de éste.