El ADN de un cromosoma y el ARN de un ribosoma son ácidos nucleicos, pero cumplen funciones distintas. Estos ejemplos permiten reconocer dónde se encuentran y cómo participan en la información genética y en el funcionamiento celular.
Qué son los ácidos nucleicos
Son moléculas formadas por cadenas de nucleótidos. Sus dos tipos principales son el ADN (ácido desoxirribonucleico) y el ARN (ácido ribonucleico). El ADN conserva información genética; los ARN intervienen en su expresión, procesamiento y regulación, entre otras funciones. [1]
Los cinco primeros ejemplos distinguen ADN por su ubicación o forma de organización. Los cinco siguientes distinguen ARN por su función. No son diez clases químicas equivalentes.
Cinco ejemplos de ADN
EJEMPLO 01
ADN de un cromosoma humano
ADN nuclear
En una célula humana con núcleo, los cromosomas contienen largas moléculas de ADN asociadas a proteínas. Un gen es una región de ese ADN; no es una molécula de una clase diferente.
Para distinguirlo: El cromosoma no está hecho solo de genes: incluye otras regiones. Este ejemplo no se aplica al glóbulo rojo humano maduro, que perdió el núcleo. [2]
EJEMPLO 02
ADN de una mitocondria
ADN fuera del núcleo
Las mitocondrias humanas poseen ADN propio con información para algunos de sus componentes. Es un ejemplo de material genético situado fuera del núcleo.
Para distinguirlo: La mitocondria depende también de muchos genes nucleares. Tener ADN propio no la convierte en una célula independiente. [2]
EJEMPLO 03
ADN de un cloroplasto
Material genético de un orgánulo vegetal
Un cloroplasto contiene ADN con genes relacionados con parte de su maquinaria. Una célula vegetal con cloroplastos puede tener ADN nuclear, mitocondrial y de cloroplastos.
Para distinguirlo: No todas las células vegetales poseen cloroplastos. El ADN del orgánulo no contiene toda la información necesaria para construir la planta. [3]
EJEMPLO 04
ADN del cromosoma de una bacteria
ADN sin envoltura nuclear
En una bacteria como Escherichia coli, el cromosoma se organiza en el nucleoide. La ausencia de núcleo no implica ausencia de ADN.
Para distinguirlo: Nucleoide y núcleo no son lo mismo: el primero es una región celular sin envoltura nuclear. Tampoco hay que confundirlo con el nucléolo. [4]
EJEMPLO 05
ADN de un plásmido bacteriano
ADN extracromosómico
Algunas bacterias contienen plásmidos: moléculas de ADN separadas del cromosoma que pueden replicarse como unidades propias. Pueden portar genes que aportan funciones adicionales.
Para distinguirlo: No toda bacteria tiene los mismos plásmidos ni todos los plásmidos llevan genes de resistencia. Un plásmido es ADN, no un orgánulo. [5]
Cinco ejemplos de ARN
EJEMPLO 06
ARN mensajero: una información que se lee
ARNm
Un ARN mensajero lleva una secuencia que un ribosoma puede leer para sintetizar una proteína. Se produce por transcripción de ADN.
Para distinguirlo: El ARN no se transforma físicamente en proteína: su secuencia guía el ensamblaje de aminoácidos. [6]
EJEMPLO 07
ARN de transferencia: entrega de un aminoácido
ARNt
Un ARN de transferencia transporta un aminoácido al ribosoma y participa en reconocer un codón del ARN mensajero mediante su anticodón.
Para distinguirlo: El ARNt no es el aminoácido ni la proteína. Es una molécula de ARN plegada que actúa como adaptador. [6]
EJEMPLO 08
ARN ribosómico: parte de la maquinaria
ARNr
El ARN ribosómico, junto con proteínas, forma los ribosomas. Participa en su estructura y en la síntesis de proteínas.
Para distinguirlo: Un ribosoma no es una molécula hecha exclusivamente de ARN: es un complejo de ARN y proteínas. [6]
EJEMPLO 09
MicroARN: regulación de un mensaje
ARN regulador
Un microARN puede asociarse con un ARN mensajero y reducir la producción de la proteína correspondiente. Es un ejemplo de ARN con función reguladora.
Para distinguirlo: No todos los ARN sirven como instrucciones para fabricar una proteína. Algunos, como los microARN, cumplen su función como ARN. [7]
EJEMPLO 10
ARN nuclear pequeño: procesamiento de ARN
ARNnp o snRNA
Ciertos ARN nucleares pequeños se asocian con proteínas y participan en el corte y empalme del precursor de un ARN mensajero. Ayudan a retirar intrones y unir exones.
Para distinguirlo: El procesamiento modifica el transcrito de ARN; no consiste en cortar y unir el ADN del cromosoma. [8]
De qué están hechos: base, azúcar y fosfato
Un nucleótido reúne una base nitrogenada, un azúcar de cinco carbonos y uno o más grupos fosfato. En la cadena de un ácido nucleico, los nucleótidos se enlazan mediante grupos fosfato. [9]
Azúcar: ribosa en el ARN y desoxirribosa en el ADN.
Bases habituales: adenina (A), guanina (G) y citosina (C) en ambos; timina (T) en el ADN y uracilo (U) en el ARN.
Enlace entre nucleótidos: el fosfato conecta azúcares vecinos mediante enlaces fosfodiéster, formando el esqueleto de la cadena.
Por ejemplo, adenina sola es una base. Al unirse a un azúcar forma un nucleósido; con fosfato forma un nucleótido. Un nucleótido aislado no es una cadena de ácido nucleico. [10]
ADN y ARN: diferencias principales
Rasgo
ADN
ARN
Azúcar
Desoxirribosa
Ribosa
Bases habituales
A, T, C, G
A, U, C, G
Estructura habitual en células
Dos cadenas complementarias
Una cadena que puede plegarse y formar regiones apareadas
Funciones
Almacenar y transmitir información genética
Participar en expresión, síntesis de proteínas, procesamiento y regulación
Ejemplos
ADN cromosómico y mitocondrial
ARNm, ARNt, ARNr, microARN y ARNnp
La tabla describe los modelos celulares habituales. No impone que todo ARN esté extendido ni que toda molécula de ADN, en cualquier contexto, tenga dos cadenas. Hay bases modificadas, estructuras plegadas y excepciones, especialmente al estudiar virus. [11]
La doble hélice del ADN
Representación simplificada de una doble hélice. Las dos bandas muestran las cadenas; los travesaños evocan los pares de bases. Los colores no identifican bases concretas ni el dibujo muestra cada átomo.
En el modelo de ADN de doble cadena, las bases se aparean de forma complementaria: A con T y C con G. Las cadenas tienen sentidos opuestos. Cada una posee un esqueleto de azúcar y fosfato; las bases quedan orientadas hacia el interior. No son dos cadenas hechas únicamente de azúcar. [15]
Herencia, mutaciones y evolución
La replicación permite copiar ADN antes de muchas divisiones celulares; la transcripción produce ARN a partir de ADN. Son procesos diferentes y necesitan maquinaria celular: una molécula de ADN no se duplica por sí sola.
Una mutación es un cambio en la secuencia de ADN. Puede ser neutra, perjudicial o beneficiosa según sus efectos y el contexto. Una variante que no mejora la adaptación no implica necesariamente muerte. Las variantes heredables pueden cambiar de frecuencia en las poblaciones a lo largo de generaciones; la evolución no consiste en que cada individuo cambie porque lo necesita. [12]
Tres hitos para entender su estudio
1869: Friedrich Miescher aisló la sustancia que llamó nucleína, vinculada al descubrimiento del ADN. El nombre remite a su aislamiento en núcleos, no a una localización exclusiva. [13]
1944: Oswald Avery, Colin MacLeod y Maclyn McCarty identificaron el ADN como principio transformante en su estudio de bacterias, aportando evidencia sobre su función hereditaria. [14]
1953: James Watson y Francis Crick propusieron el modelo de doble hélice, apoyado, entre otras evidencias, en datos de difracción de rayos X obtenidos por Rosalind Franklin y Maurice Wilkins. [15]
Seis ejercicios para practicar
¿Qué componentes distinguen un nucleótido de ADN de uno de ARN?
Una bacteria no tiene núcleo. ¿Puede tener ácidos nucleicos?
¿Qué ARN lleva un aminoácido al ribosoma?
¿El ARN mensajero se convierte en la proteína que codifica?
¿Qué ejemplo demuestra que no todo ARN codifica una proteína?
Una variante de ADN no mejora la adaptación. ¿Significa que su portador morirá por ella?
Ver respuestas explicadas
El azúcar: desoxirribosa en ADN y ribosa en ARN. Entre sus bases habituales, ADN usa timina y ARN usa uracilo; ambos comparten adenina, guanina y citosina.
Sí. Tiene ADN organizado en el nucleoide y distintos ARN; núcleo y ácido nucleico no son equivalentes.
El ARN de transferencia, ARNt. El aminoácido transportado no forma parte de su cadena de nucleótidos.
No. Se lee su información y se ensambla otra molécula, la proteína, a partir de aminoácidos.
Un microARN regulador. También sirven como ejemplos el ARNt y el ARNr, cuyas funciones se realizan como ARN.
No. Puede ser neutra o tener un efecto perjudicial de intensidad variable. No toda variante perjudicial es letal, y el efecto depende del contexto.
Errores frecuentes
Confundir bases y nucleótidos. Una base es solo uno de los componentes del nucleótido.
Buscar ADN únicamente en el núcleo. También hay ADN mitocondrial, de cloroplastos y de procariotas.
Asignar una única función al ARN. Además de mensajes, hay ARN estructurales, adaptadores y reguladores.
Decir que el ARN se convierte en proteína. La traducción usa su información para ensamblar aminoácidos.
Suponer que toda mutación perjudicial es letal. Los efectos varían y también existen cambios neutros.