El salto quántico del ADN
El ADN o ácido desoxirribonucleico es una molécula que llevamos en cada célula y, en suma constituye la prueba definitiva de que todos los seres vivos tenemos un mismo origen. Tras su descubrimiento en 1953 por James Watson y Francis Crick, otros investigadores determinaron que el ADN es un almacén de información que se transmite de una generación a otra. El ácido desoxirribonucleico, frecuentemente abreviado como ADN (y también DNA, del inglés DeoxyriboNucleic Acid), es un tipo de ácido nucleico, una macromolécula que forma parte de todas las células.
Contiene la información genética usada en el desarrollo y el funcionamiento de los organismos vivos conocidos y de algunos virus, siendo el responsable de su transmisión hereditaria. Podemos afirmar que es una base de datos extraordinaria que guarda en cierta manera la evolución de todas las especies. Para que la información que contiene el ADN pueda ser utilizada por la maquinaria celular, debe copiarse en primer lugar en unos trenes de nucleótidos, más cortos y con unas unidades diferentes, llamados ARN.
El ácido ribonucleico (ARN o RNA, de RiboNucleic Acid, su nombre en inglés) es un ácido nucleico formado por una cadena de ribonucleótidos. Está presente tanto en las células procariotas como en las eucariotas, y es el único material genético de ciertos virus (virus ARN). El ARN celular es lineal y de hebra sencilla, pero en el genoma de algunos virus es de doble hebra.
En los organismos celulares desempeña diversas funciones. Es la molécula que dirige las etapas intermedias de la síntesis proteica; el ADN no puede actuar solo, y se vale del ARN para transferir esta información vital durante la síntesis de proteínas (producción de las proteínas que necesita la célula para sus actividades y su desarrollo). Varios tipos de ARN regulan la expresión génica, mientras que otros tienen actividad catalítica. El ARN es, pues, mucho más versátil que el ADN.
Las moléculas de ARN se copian exactamente del ADN mediante un proceso denominado transcripción. Una vez procesadas en el núcleo celular, las moléculas de ARN pueden salir al citoplasma para su utilización posterior. La información contenida en el ARN se interpreta usando el código genético, que especifica la secuencia de los aminoácidos de las proteínas, según una correspondencia de un triplete de nucleótidos (codón) para cada aminoácido. Esto es, la información genética (esencialmente: qué proteínas se van a producir en cada momento del ciclo de vida de una célula) se halla codificada en las secuencias de nucleótidos del ADN y debe traducirse para poder ser empleada.
Tal traducción se realiza empleando el código genético a modo de diccionario. El diccionario "secuencia de nucleótido-secuencia de aminoácidos" permite el ensamblado de largas cadenas de aminoácidos (las proteínas) en el citoplasma de la célula. Los médicos, biólogos han desarrollado métodos para el estudio del ADN, a través del análisis de cada segmento.
Por ejemplo, las muestras de ADN encontradas en la escena de un crimen son analizadas mediante una técnica conocida como Reacción en Cadena de Polimerasa; el contenido es copiado para proporcionar hebras replicadas de ADN que se puedan comparar con las aportadas por el sospechoso. El ADN es un largo polímero formado por unidades repetitivas, los nucleótidos.
Una doble cadena de ADN mide de 22 a 26 ángstrom (2,2 a 2,6 nanómetros) de ancho, y una unidad (un nucleótido) mide 3,3 Å (0,33 nm) de largo. Aunque cada unidad individual que se repite es muy pequeña, los polímeros de ADN pueden ser moléculas enormes que contienen millones de nucleótidos. Por ejemplo, el cromosoma humano más largo, el cromosoma número 1, tiene aproximadamente 220 millones de pares de bases. Con un alfabeto de tan solo 4 letras, las secuencias de ADN muestran una gran capacidad de almacenamiento de información y una gran complejidad.
Esta última característica se puso de manifiesto en 1992 mediante la función de autocorrelación, una herramienta ampliamente utilizada en Teoría de la Señal para medir dependencias lineales y periodicidades. Se han descubierto así correlaciones en ley de potencia que alcanzan distancias de hasta 105 nucleótidos, lo que implica una gran complejidad e invarianza de escala (esto es, propiedades fractales) en la heterogeneidad que muestran muchos segmentos de ADN.
Debido a la especificidad en el emparejamiento de las bases, la doble hélice de ADN contiene cantidades iguales de adenina ( A ) y timina ( T ), y cantidades iguales de guanina ( G ) y citosina ( C ), pero la cantidad de A+T no tiene por qué ser, y de hecho raramente lo es, igual a la de G+C. La composición del ADN se suele expresar como el porcentaje de pares G·C ( % de G + C ), y una serie de propiedades físico-químicas del ADN dependen de este índice. Adenina, Timina, Guanina y Citosina, las cuatro letras, por así decirlo de este lenguaje sagrado, el de la vida.
Existe la tecnología para desentrañar este lenguaje, muchos teóricos afirman que incluso el ADN podría servir para guardar algún tipo de información necesaria que sería utilizada cuando el ADN mutara a otra forma de vida. Sabemos que la molécula está sometida a presiones ambientales, es lo que ha hecho la humanidad durante las eras, adaptarse a los cambios físicos. La humanidad del futuro tendrá la estructura básica del ADN, pero el salto quántico será impredecible. ¿Qué nos deparará el futuro?
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| Sobre el Autor: |
| Sergio Delgado |
| Soy matemático, escribo artículos de ciencia y sobre problemas sociales |
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