ADN
El ADN (ácido desoxirribonucleico) es la molécula de doble hélice que lleva las instrucciones genéticas para construir y operar cada organismo vivo.
Definition
El ADN es la molécula dentro de tus células que guarda las instrucciones para construirte; parece una escalera retorcida, y el orden de los peldaños deletrea el código. El ácido desoxirribonucleico almacena la información hereditaria en todos los seres vivos como una doble hélice de dos cadenas de nucleótidos, cada nucleótido hecho de un azúcar, un fosfato y una de cuatro bases nitrogenadas, adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C), que se emparejan entre las cadenas, A con T y G con C, y la secuencia de bases codifica genes, las instrucciones para fabricar proteínas. Químicamente es un polímero de desoxirribonucleótidos unidos por enlaces fosfodiéster entre el hidroxilo 3' de un azúcar y el fosfato 5' del siguiente, lo cual le da a cada cadena una dirección, y las dos cadenas antiparalelas se enrollan formando una hélice dextrógira sostenida por puentes de hidrógeno (dos para A-T, tres para G-C) y apilamiento de bases. La replicación semiconservativa mediante la ADN polimerasa corre de 5' a 3' a partir de un cebador de ARN, de forma continua en la cadena adelantada y en fragmentos de Okazaki en la cadena rezagada, con corrección de pruebas que reduce la tasa de error a cerca de uno en $10^9$ pares de bases después de la reparación. La información fluye del ADN al ARN mediante la transcripción y del ARN a la proteína mediante la traducción.
Example
Cada célula de tu cuerpo, desde una célula del cabello hasta una célula del corazón, lleva el mismo ADN, una mezcla mitad de tu madre y mitad de tu padre. Si una cadena dice ATGGCT, la otra debe decir TACCGA; el ADN humano contiene unos $3.1$ mil millones de pares de bases, y cada célula guarda una copia completa en su núcleo empacada en $46$ cromosomas. La hélice mide unos $2\ \text{nm}$ de diámetro y sube $0.34\ \text{nm}$ por cada par de bases, así que $3.1$ mil millones de pares de bases se estiran hasta cerca de $1$ metro por cada copia del genoma haploide, aproximadamente $2$ metros por célula diploide, y los datos de difracción de rayos X de Rosalind Franklin fueron fundamentales para el modelo de Watson y Crick de 1953.
Key Insight
El ADN está escrito en un alfabeto de solo cuatro letras, A, T, G y C, y el orden de esas letras es la diferencia entre una persona, un pino y un hongo. El emparejamiento complementario de bases es lo que hace posible la copia: divide la escalera por la mitad y cada mitad sirve de plantilla para reconstruir la otra, que es exactamente cómo las células copian el ADN antes de dividirse. El ADN almacena información de forma digital en un polímero químicamente estable que puede copiarse con una fidelidad casi perfecta, y sin embargo los raros errores de copia son la fuente última de toda variación heredable, así que la misma molécula es a la vez el archivo de la vida y el motor de su cambio.