Nucleótidos de ADN

¿Qué son los nucleótidos de ADN?

Los nucleótidos son los componentes básicos de los ácidos nucleicos, incluidos el ADN y el ARN. Al conectar millones de nucleótidos individuales entre sí, las células pueden formar largas cadenas de polinucleótidos. El ADN es de doble cadena, mientras que el ARN consta de una sola cadena y está compuesto por una cadena de nucleótidos mucho más corta.

Además de formar las cadenas de ADN y ARN, los nucleótidos pueden desempeñar otro papel importante: el de molécula de almacenamiento de energía. El tipo más común de nucleótido para el almacenamiento de energía es el llamado trifosfato de adenosina, o ATP.

En nucleótidos como el ATP, la energía se almacena en los enlaces fosfoanhídridos entre los tres grupos fosfato. Estos enlaces requieren energía para formarse, por lo que las células del cuerpo pueden utilizar estos enlaces como una batería para almacenar energía extra. Cuando la célula quiere acceder a esa energía almacenada, elimina un grupo fosfato rompiendo los enlaces fosfoanhídridos para liberar la energía, mediante un proceso llamado hidrólisis.

¿Cuál es la estructura de los nucleótidos?

Los nucleótidos están formados por tres subunidades. La primera subunidad es una base que contiene el elemento nitrógeno. Estas bases nitrogenadas se presentan en dos variedades: los derivados de la pirimidina, que incluyen la timina y la citosina, y los derivados de la purina, que incluyen la guanina y la adenina. Los enlaces de hidrógeno entre estas bases son los que permiten que las dos cadenas de ADN se unan entre sí y formen una doble hélice. También hay un quinto tipo de base llamado uracilo, que es un derivado de la pirimidina que sólo se encuentra en el ARN.

La segunda subunidad de un nucleótido es una molécula de azúcar que contiene un anillo de cinco átomos de carbono. En el caso de los nucleótidos de ADN, el tipo de molécula de azúcar se denomina desoxirribosa, que es lo que representa la «D» de ADN. Los nucleótidos del ARN contienen un azúcar diferente llamado ribosa, por lo que la molécula se denomina ácido ribonucleico.

Si se combina una base nitrogenada con un azúcar de cinco átomos de carbono, se obtiene un nucleósido (con una ‘s’). Para formar un nucleótido (con una ‘t’), se necesita una tercera subunidad: un grupo fosfato. Un grupo fosfato está formado por un átomo de fósforo unido a cuatro átomos de oxígeno. Cuando los nucleótidos no están unidos al ADN, pueden contener hasta tres grupos fosfato. Sin embargo, el número de fosfatos presentes en un nucleótido de ADN es menor: cuando forma parte de una cadena de ADN, un nucleótido contiene sólo un grupo fosfato.

¿Cómo se emparejan los nucleótidos en el ADN?

Los nucleótidos se emparejan de una manera muy específica, dependiendo del tipo de base nitrogenada que contengan. Cada par de nucleótidos del ADN estará formado por una pirimidina y una purina. Debido a las estructuras químicas de las diferentes bases, la adenina (A) siempre se unirá a la timina (T) y la guanina (G) a la citosina (C). Lo mismo ocurre con el ARN, excepto que la A siempre se empareja con un pariente cercano de la timina, el uracilo (U).

El vínculo que une las dos bases es un enlace de hidrógeno. Los pares de bases A-T están unidos por dos enlaces de hidrógeno, mientras que los pares de bases G-C están unidos por tres enlaces de hidrógeno. Estos pares de bases forman los peldaños de la escalera retorcida (o doble hélice) del ADN y contribuyen a la estructura plegada del ARN.

¿Qué papel juegan los nucleótidos del ADN en la secuenciación del ADN?

Los nucleótidos del ADN contienen cuatro bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C). Estas bases se representan como As, Ts, Gs y Cs cuando se describe una secuencia de ADN. La secuencia específica de estas cuatro letras en su genoma transmite grandes cantidades de información, de forma similar a la manera en que una serie de unos y ceros puede indicar a un ordenador cómo ejecutar un programa complejo.

Los científicos pueden determinar el orden de los nucleótidos en una molécula de ADN mediante un proceso denominado secuenciación del ADN. Al secuenciar el ADN, se puede descubrir mucha información útil sobre uno mismo, como por ejemplo si se está predispuesto a padecer ciertas enfermedades o de qué regiones geográficas pueden proceder los antepasados.