La molécula de ADN o también ácido desoxirribonucleico tiene la forma de una doble hélice; y su reproducción se basa en el hecho de que cada hebra de la doble hélice sirve como plantilla para ensamblar nuevas moléculas.
Hoy sabemos que la molécula de ADN es portadora del código que gobierna la química de todos los seres vivos; y la doble hélice de la molécula de ADN se ha convertido en uno de los símbolos científicos más famosos. El descubrimiento del ADN, como casi todos los grandes descubrimientos; no fue el resultado del trabajo de un genio solitario, sino una larga cadena de trabajo experimental. Por lo tanto, el experimento de Hershey-Chase demostró que es el ADN y no las proteínas, el que transporta la información genética en las células.
Historia de investigación del ADN
En la década de 1920, un bioquímico estadounidense originario de Rusia Phoebus Levene, descubrió que los principales bloques de construcción de los cuales se construye el ADN son el azúcar pentatómico desoxirribosa (denotado por la letra D en la palabra ADN); un grupo fosfato y cuatro bases nitrogenadas: timina, guanina, citosina y adenina (generalmente se indican con las letras T, G, C y A). A fines de la década de 1940, el bioquímico estadounidense de origen austriaco Erwin Chargaff descubrió que todo el ADN contiene un número igual de bases T y A; y de manera similar un número igual de bases G y C. Sin embargo, el contenido relativo de T / A y G / C en la molécula de ADN es específico para cada especie.
A principios de la década de 1950, se conocieron dos nuevos hechos que arrojaron luz sobre la naturaleza del ADN. El químico estadounidense Linus Pauling demostró que las moléculas largas, como las proteínas, pueden formar enlaces que tuercen la molécula en una espiral. En un laboratorio de Londres, Maurice Wilkins y Rosalind Franklin obtuvieron datos de difracción de rayos X; basados en una aplicación mejorada de la ley de Bragg que sugerían que el ADN tiene una estructura helicoidal. Justo en ese momento, el joven bioquímico estadounidense James Watson fue a la Universidad de Cambridge; durante un año para trabajar con el joven físico teórico inglés Francis Crick.
Al experimentar con modelos metálicos, Crick y Watson intentaron combinar los diversos componentes de la molécula en tres modelo dimensional de ADN. Para tener una mejor idea de sus resultados, imagine una escalera larga. Los montantes de esta escalera están compuestos por moléculas de azúcar, oxígeno y fósforo. Los peldaños de la escalera transportan información funcional importante en la molécula. Están formados por dos moléculas, cada una de las cuales está unida a uno de los montantes. Estas moléculas con 4 bases nitrogenadas, son anillos simples o dobles que contienen átomos de carbono, nitrógeno y oxígeno; las cuales son capaces de formar dos o tres enlaces de hidrógeno con otros motivos.
Características principales del ADN
La forma de estas moléculas les permite formar enlaces «pasos completos» de solo un cierto tipo: entre A y T, y entre G y C. No pueden surgir otros enlaces. En consecuencia, cada paso está representado por A – T o G – C. Ahora imagina que tomas la escalera ensamblada de esta manera por los dos extremos y la giras: obtienes la familiar doble hélice del ADN. Al leer los pasos a lo largo de una hebra de la molécula de ADN, obtienes la secuencia de bases. Imagina que este es un mensaje escrito en un alfabeto de sólo 4 letras ( A,T,G,C ). Es este mensaje el que determina las transformaciones químicas que se producen en la célula; y por tanto, las características del organismo vivo del que esta célula forma parte.
En la otra cadena de la espiral, no hay información nueva, porque si conoces la base que está en una cadena; también sabes cuál debe ser la segunda mitad del paso. En cierto sentido, las dos cadenas de la doble hélice se relacionan entre sí de la misma manera que la fotografía y el negativo. Después de haber descubierto la estructura bicatenaria de ADN; Watson y Crick entendieron la forma sencilla en que se lleva a cabo la reproducción de una molécula de ADN como debería ocurrir durante la división celular. En sus propias palabras, «el hecho de que el emparejamiento específico de bases nitrogenadas que postulamos no haya escapado a nuestra atención indica directamente un posible mecanismo para copiar material genético».
Este posible mecanismo de copia está determinado por la estructura del ADN. Cuando una célula comienza a dividirse y se necesita ADN adicional para las células hijas; las enzimas comienzan a «desatar» la escalera de ADN como una cremallera, exponiendo las bases individuales. Otras enzimas unen las bases correspondientes en el medio líquido circundante a bases «expuestas» emparejadas: A a T, G a C, etc. Como resultado, en cada una de las dos cadenas de ADN divergentes; la cadena correspondiente se completa a partir de los componentes de medio ambiente, y la molécula original da lugar a dos hélices dobles.
Así como todo gran descubrimiento se basa en el trabajo de sus predecesores; da lugar a nuevas investigaciones fructíferas a medida que los científicos utilizan la información que obtienen para avanzar. Se puede decir que el descubrimiento de la doble hélice impulsó el subsiguiente medio siglo de desarrollo de la biología molecular; que culminó con la implementación exitosa del Proyecto Genoma Humano .
