ADN: La Molécula de la Herencia

El ácido desoxirribonucleico (ADN) es la molécula que contiene la información genética en todos los seres vivos. Es la base molecular de la herencia y determina las características de los organismos.

### Estructura del ADN

El ADN es un polímero formado por nucleótidos. Cada nucleótido está compuesto por:

- Base nitrogenada: Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C) o Timina (T)

- Azúcar: Desoxirribosa (le falta un grupo OH en el carbono 2')

- Grupo fosfato: Proporciona la carga negativa y forma el esqueleto

### Doble Hélice

El modelo de Watson y Crick (1953) describe el ADN como una doble hélice con las siguientes características:

- Dos cadenas antiparalelas (una va 5'→3', la otra 3'→5')

- Bases complementarias unidas por puentes de hidrógeno

- A-T: 2 puentes de hidrógeno

- G-C: 3 puentes de hidrógeno

- Giro completo cada 10 pares de bases (3.4 nm)

### Funciones del ADN

- Almacenamiento de información: Contiene las instrucciones para construir y mantener un organismo

- Replicación: Se duplica antes de la división celular

- Transcripción: Sirve como molde para sintetizar ARN

- Herencia: Transmite características de padres a hijos

## ARN: El Mensajero Genético

El ácido ribonucleico (ARN) es una molécula fundamental en la expresión genética y síntesis de proteínas.

### Diferencias entre ADN y ARN

### Tipos de ARN

#### 1. ARN mensajero (ARNm)

- Transporta información genética del ADN a los ribosomas

- Contiene codones (tripletes de bases) que especifican aminoácidos

- Se degrada después de ser traducido

#### 2. ARN de transferencia (ARNt)

- Transporta aminoácidos específicos a los ribosomas

- Tiene estructura de trébol con anticodón complementario al codón del ARNm

- Cada aminoácido tiene al menos un ARNt específico

#### 3. ARN ribosómico (ARNr)

- Forma parte estructural de los ribosomas

- Tiene actividad catalítica (ribozima)

- Es el ARN más abundante en la célula

#### 4. ARN regulador

- microARN (miARN): regula expresión génica

- ARN de interferencia (ARNi): silencia genes

- ARN largo no codificante: diversas funciones regulatorias

## Procesos Moleculares Fundamentales

### 1. Replicación del ADN

Proceso por el cual el ADN se duplica antes de la división celular:

- Inicio: Se desenrolla la doble hélice en el origen de replicación

- Elongación: ADN polimerasa sintetiza nuevas cadenas 5'→3'

- Cadena líder: Síntesis continua

- Cadena retrasada: Síntesis discontinua (fragmentos de Okazaki)

- Corrección: Actividad 3'→5' exonucleasa corrige errores

### 2. Transcripción

Síntesis de ARN a partir de un molde de ADN:

- Iniciación: ARN polimerasa se une al promotor

- Elongación: Síntesis del ARN 5'→3'

- Terminación: Se libera el ARN transcrito

### 3. Traducción

Síntesis de proteínas a partir del ARNm:

- Iniciación: Ribosoma se ensambla en el codón de inicio (AUG)

- Elongación: ARNt aporta aminoácidos según codones

- Terminación: Factores de liberación reconocen codones de parada

## Código Genético

El código genético es la relación entre secuencias de nucleótidos y aminoácidos:

- Triplete: Cada 3 nucleótidos (codón) especifica 1 aminoácido

- Universal: Mismo código en casi todos los organismos

- Degenerado: Varios codones pueden codificar el mismo aminoácido

- Sin solapamiento: No hay nucleótidos compartidos entre codones

- 64 codones: 61 codifican aminoácidos, 3 son de parada

### Codones Especiales

- Codón de inicio: AUG (metionina)

- Codones de parada: UAG, UAA, UGA

## Mutaciones en ADN y ARN

### Tipos de Mutaciones

#### Por Sustitución:

- Silenciosa: No cambia el aminoácido

- Missense: Cambia un aminoácido

- Nonsense: Genera un codón de parada prematuro

#### Por Inserción/Deleción:

- Frameshift: Cambia el marco de lectura

- En múltiplos de 3: Inserción/deleción de aminoácidos completos

## Importancia Biológica

El ADN y ARN son fundamentales para:

- Herencia: Transmisión de características

- Evolución: Variabilidad genética a través de mutaciones

- Desarrollo: Control de la expresión génica

- Medicina: Diagnóstico y terapia génica

- Biotecnología: Ingeniería genética y organismos modificados

### Aplicaciones Tecnológicas

- PCR: Amplificación de secuencias específicas

- Secuenciación: Determinación de secuencias de nucleótidos

- Clonación: Reproducción de genes o organismos

- Terapia génica: Corrección de defectos genéticos

- Forense: Identificación por huellas genéticas