1. INSTITUCIÓN EDUCATIVA PRIVADA
“SANTO TORIBIO DE MOGROVEJO”
Ácidos nucleicos
De acuerdo a la composición química, los ácidos
nucleicos se clasifican en ácido
desoxirribonucleico (ADN) que se encuentra en el
núcleo celular y algunos organelos, y en ácido
ribonucleico (ARN) que actúa en el citoplasma.
El conocimiento de la estructura de los ácidos
nucleicos permitió la elucidación del código
genético, la determinación del mecanismo y
control de la síntesis de las proteínas y el Los nucleótidos se unen para formar el
mecanismo de transmisión de la información polinucleótido por uniones fosfodiester entre el
genética de la célula madre a las células hijas. carbono 5' de un nucleótido y el carbono 3' del
A las unidades químicas que se unen para formar siguiente.
los ácidos nucleicos se les denominan
nucleótidos y al polímero se le denomina
polinucleótido o ácido nucleico.
Los nucleótidos están formados por una base
nitrogenada, un grupo fosfato y un azúcar; ribosa
en caso de ARN y desoxirribosa en el caso de
ADN.
Las bases nitrogenadas son las que contienen la
información genética y los azúcares y los fosfatos
tienen una función estructural formando el
esqueleto del polinucleótido.
En el caso del ADN las bases son dos purinas y
dos pirimidinas. Las purinas son A (Adenina) y G
(Guanina). Las pirimidinas son T (Timina) y C
Enlace Fosfodiester en los Ácidos Nucleicos.
(Citosina).
El ADN está formado por dos cadenas muy largas
de polinucleótidos unidas entre sí por puentes de
hidrógeno específicos entre las bases de las dos
cadenas. La base de una cadena que se une por
los puentes de hidrógeno con la base de la otra
cadena se dice que forman un par de bases. A se
parea con T y G con C.
En el caso del ARN también son cuatro bases,
dos purinas y dos pirimidinas. Las purinas son A
y G y las pirimidinas son C y U (Uracilo).
Las dos cadenas se encuentran arregladas en
Las bases se unen al carbono 1' del azúcar y el una estructura helicoidal alrededor de un eje
fosfato en el carbón 5' para formar el común por lo que recibe el nombre de doble
nucleótido. hélice.

2. Con estas bases, Watson y Crick propusieron el
mecanismo de duplicación del ADN por medio
del cual, las dos células hijas provenientes de
una división celular contienen copias idénticas
del ADN presente en la célula que se dividió. A la
duplicación del ADN se le conoce con el nombre
de replicación.
El modelo de duplicación del ADN se dice que es
semi-conservado, porque la mitad del ADN de un
cromosoma, una cadena completa, proviene de
la célula paterna y la otra mitad, la otra cadena,
se sintetiza durante el proceso de replicación.
Al proceso de copiado de la información genética
contenida en el ADN cromosomal durante la
síntesis del ARN m se le llama transcripción. Al
proceso de lectura, en el ribosoma, de la
información transportada por ARN m, durante la
síntesis de proteína, se le conoce como
Las bases se encuentran acomodadas hacia el traducción.
eje de la doble hélice, mientras que el azúcar y
los fosfatos se encuentran orientados hacia el La porción de ADN que contiene la información
exterior de la molécula. para codificar una proteína determinada se le da
el nombre de gen y normalmente recibe el
Ácido ribonucleico (ARN) mismo nombre de la proteína que codifica,
El ARN es un filamento de una sola cadena, no usando casi siempre, una abreviación de tres
forma doble hélice. El filamento de ARN se puede letras.
enrollar sobre sí mismo mediante la formación de El lenguaje utilizado para describir el proceso de
pares de bases en algunas secciones de la dirección de la síntesis de proteínas por los
molécula. genes del cromosoma refleja la interpretación de
En el ARN (al igual que en el ADN) hay cuatro que se trata de un flujo de información.
bases nitrogenadas: adenina, guanina -
derivados de la purina - citosina, y uracilo (en Cromosomas
lugar de la timina del ADN) - derivados de la Desde el punto de vista de su composición los
pirimidina - abreviadamente A, C, G y U. cromosomas están formados de DNA y proteínas,
El ARN se diferencia químicamente del ADN por donde principalmente con las proteínas básicas
dos cosas: la molécula de azúcar del ARN llamadas histonas en una estructura llamada
contiene un átomo de oxígeno que falta en el nucleosoma la cual es la unidad fundamental
ADN. de "empaquetamiento" del ADN eucariótico la
Hay tres tipos de ARN: misma que en forma conjunta forma la llamada
fibra de cromatina.
 El ARN ribosómico (ARN r) que es el más
Esta cromatina se encuentra de manera
abundante de las tres clases desenrrollada cuando la célula se encuentra en
correspondiendo al 50% del total de ARN, se interfase, razón por la cual los cromosomas no
encuentra en los ribosomas celulares. están visibles; pero al momento del comienzo de
 El ARN de transferencia (ARN t) posee entre la profase de la división celular esta fibra va
sufriendo un superenrrollamiento que va
73 y 90 nucleótidos, representa el 45% del
total de ARN, su función es llevar progresivamente estructurando las dos
aminoácidos a los ribosomas para cromátidas que forman un cromosoma mitótico
incorporarlos a las proteínas. metafásico.
 El ARN mensajero (ARN m), que posee en Gen
promedio 1000 o 1500 nucleótidos, Un gen es la unidad básica de herencia de los
corresponde aproximadamente al 5% del seres vivos. Desde el punto de vista molecular,
total de ARN, lleva una copia del código un gen es una secuencia lineal de nucleótidos en
genético obtenida a partir de la secuencia la molécula de ADN (o ARN en el caso de algunos
de bases del ADN celular. Esta copia virus), que contiene la información necesaria
especifica la secuencia de aminoácidos de para la síntesis de una macromolécula con
las proteínas. función celular específica.
La mayoría de los genes codifican proteínas,
Información genética responsables de la mayor parte de las
La estructura de la doble hélice para el ADN fue propiedades de un organismo. Actualmente se
originalmente propuesta por Watson y Crick en sabe que algunos genes codifican más de un
1953, postulando que la secuencia en la cual se polipéptido y que una proteína puede ser
encuentran las bases a lo largo de la molécula de codificada por el conjunto de diferentes genes.
ADN es lo que contiene la información genética.
ADN mitocondrial (ADNmt)

3. El ADN mitocondrial es el material genético de secuencias de este ADN tienen envoltura
las mitocondrias, los orgánulos que generan molecular en una secuencia ancestral común.
energía para la célula, se reproducen por sí Asumiendo que este se obtiene sólo de la madre,
mismos semi-autonómicamente cuando la célula estos hallazgos implicarían que todos los
eucariota que ellos ocupan se divide. humanos vivos descienden en última instancia
Este ADN, al igual que los ADN bacterianos, es de una mujer, posiblemente una mujer
una molécula bicatenaria, circular, cerrada, sin prehumana.
extremos. En los seres humanos tiene un tamaño A esta mujer la llaman Eva mitocondrial y es el
de 16569 pares de bases. Cada mitocondria antepasado común a todos los seres humanos si
contiene entre 2 y 10 copias de la molécula de seguimos la línea de las madres de cada
ADN. persona, en el árbol genealógico de toda la
El número de genes en el ADN mitocondrial es de humanidad. Basándose en la técnica de Reloj
37, frente a los 20000 - 25000 genes del ADN molecular, los investigadores creen que Eva vivió
cromosómico nuclear humano. aproximadamente hace 150.000 años o como
Cuando un espermatozoide fecunda un óvulo se máximo 200.000 años.
desprende de su cola y de todo su material Esto sirve de sustento a la teoría que afirma que
celular, excepto del núcleo que contiene toda la el ser humano (Homo sapiens) evolucionó en
información hereditaria (ADN nuclear). Esto África hace unos 450.000 años
significa que también se desprende de las aproximadamente.
mitocondrias, con lo cual en el desarrollo del
cigoto sólo intervendrán las mitocondrias La ingeniería genética y sus aplicaciones
contenidas en el óvulo. De ahí que todas las La ingeniería genética es una técnica que
mitocondrias, y su ADN mitocondrial en concreto, manipula los genes. Puede alterar o introducir
se hereden únicamente por vía materna. genes en el genoma de un ser vivo que carece
de ellos.
Otra característica importante del ADN Las finalidades pueden ser diversas: en las
mitocondrial es que no se recombina. Ello implica plantas se intenta crear variedades mas
que los únicos cambios que haya podido haber resistentes al clima, plagas, con mayor poder
en el ADN mitocondrial se deben exclusivamente nutritivo, de mayor tamaño, etc., en los animales
a mutaciones a lo largo de multitud de se obtienen variedades ganaderas de mayor
generaciones. Los cálculos estadísticos que se rendimiento, de más rápido crecimiento; en la
han realizado informan que, en los mamíferos y especie humana se intentan curar determinadas
en concreto en el hombre, cada 10000 años enfermedades genéticas; es la llamada terapia
aproximadamente surge una mutación en una de génica; también se obtienen sustancias útiles
las bases del ADN mitocondrial (esto no es del para el hombre producidas por bacterias que se
todo cierto, aunque sí lo es para el fragmento utilizan como fábricas de producción, una vez
que más mutaciones sufre, que consta de unos introducidos en ellas determinados genes; así se
500 pares de bases). Es decir, la diferencia entre han obtenido la insulina, la hormona de
una mujer que hubiera nacido hace 40.000 años crecimiento, el factor VIII de la coagulación
y un descendiente directo por vía materna que sanguínea, algunos tipos de vacunas, etc.
viviera en la actualidad sería por término medio también se pretende utilizar a los
de 4 bases. De hecho, un estudio realizado en los microorganismos modificados genéticamente
ADN mitocondriales de los europeos asegura que para que degraden determinados contaminantes
todos los europeos provienen de siete mujeres, como metales y plásticos.
las siete hijas de Eva. La más antigua habría Todo comenzó cuando a principios de la década
vivido hace 45.000 años y la más moderna hace de los setenta del siglo XX, Paul Berg descubrió
unos 15.000 años. La Eva mitocondrial, la las enzimas de restricción. Actúan como
antepasada común más moderna de todos las auténticos bisturís genéticos que son capaces de
seres humanos que hay en el mundo, se cortar el ADN en puntos concretos y así separar
remontaría de este modo a unos 150.000 años. los segmentos de ADN que interesan. De esta
forma surgió la tecnología del ADN
Eva mitocondrial habría sido una mujer recombinante; se llama así al formado al
africana, que según la teoría genetista, intercalar un segmento de ADN extraño en un
correspondería en la evolución humana al ADN receptor. En la actualidad se puede aislar un
ancestro femenino que poseía las mitocondrias gen determinado mediante las enzimas de
del cual descienden todas los mitocondrias de la restricción, el ADN pasajero, y mediante un
población humana actual. Por ello, Eva vector adecuado, introducirlo en bacterias. Estas
mitocondrial correspondería a un único al reproducirse, van aumentando el número de
antepasado femenino de la que diverge toda la copias de ese gen. Este proceso de amplificación
población actual de Homo sapiens (seres se denomina clonación del ADN. El vector
humanos); la cual vivió hace unos doscientos mil puede ser un plásmido bacteriano o un virus.
años, y cuyos descendientes se habrían Los plásmidos son pequeños ADN circulares de
extendido por todo el planeta desde hace unos doble hélice que se encuentran en el citoplasma
ciento cincuenta mil años. de una bacteria. Son como microcromosomas
Una comparación del ADN mitocondrial de que se multiplican autonómicamente. Portan
distintas razas y regiones sugiere que todas las determinados genes y en ellos se pueden

4. introducir genes pasajeros para que las bacterias
los expresen. Además hay plásmidos que pueden
introducir genes en células eucariotas.
Los organismos eucarióticos (no bacterianos)
desarrollados a partir de una célula en la que se
han introducido genes extraños se denominan
organismos transgénicos. La introducción de
genes en células eucariotas es más difícil que en
bacterias. Se conocen técnicas alternativas como
son la microinyección (introducción de ADN
mediante una microaguja y un
micromanipulador) y el uso de una pistola que
dispara microbalas de metal recubiertas de ADN.
En las plantas se suele utilizar como vector un
plásmido de una bacteria parásita que provoca
tumores.
La clonación
El 23 de febrero de 1997 se produjo la clonación
de la oveja Dolly. Era una oveja de seis meses
que había sido clonada a partir de una célula
tomada del tejido de la ubre de una oveja.
La palabra clonación ha sido utilizada para
describir el proceso mediante el cual una célula,
o un grupo de células, de un organismo
individual se utiliza para obtener un organismo
completamente nuevo que es un clon del
original. El individuo clonado es genéticamente
idéntico a la célula u organismo ancestral del que
se obtuvo, así como a cualquier otro clon
obtenido del mismo ancestro. Los organismos
que se reproducen asexualmente practican este
proceso de clonación. Tal es el caso, por ejemplo,
de las bacterias. Genoma Humano
La clonación en plantas es mucho más fácil que
en animales. En estos, las células adultas tienen Un consorcio internacional, formado por
una capacidad de desarrollo muy restringida y ya científicos de seis países, ha descifrado la
está muy diferenciada. Por eso, el principal secuencia completa del genoma humano
problema para clonar animales a partir de células (99,99%), o 'libro de la vida', dos años antes de
adultas es reprogramar su material genético, es lo previsto. Justo cuando se cumplen 50 años del
decir desdiferenciarlas, hacerlas embrionarias descubrimiento de la estructura en hélice del
genéticamente hablando. Los científicos Acido Desoxirribonucleico (ADN), 1953 - 2003.
transplantan a un óvulo al que previamente se le En el 2000, un equipo internacional anunció los
ha extraído su núcleo, el núcleo de la célula primeros pasos para el desciframiento de los más
adulta a clonar. Primero se hizo con ranas y luego de 30.000 genes que componen el ser humano.
con ratones, pero con un bajo porcentaje de La finalización de esta secuencia de genes es
éxito. El óvulo no fecundado está lleno de esencial para el desarrollo de investigaciones en
proteínas señalizadoras que quizá confundan al todo el mundo para conseguir avances médicos.
ADN del núcleo transplantado con el del El genoma humano es el material genético
espermatozoide y lo reprogramen. El hecho de característico de la especie humana. En las
que la célula donante se paralice en un estado células y en estado haploide se compone de
G0, de hibernación, que se consigue 3.000 millones de bases presentes en los 23
proporcionándola escasez de nutrientes, facilita cromosomas del núcleo celular, más las 16.569
la acción de estas proteínas señalizadoras. De bases del genoma mitocondrial presente en las
esta forma nació la oveja Dolly: a partir de la mitocondrias. No obstante, para apreciar la
fusión de un óvulo no fecundado, libre de núcleo verdadera magnitud del genoma humano se
con una célula donante obtenida de la glándula debe considerar también la variación presente en
mamaria de una oveja de seis años. los 5.000 millones de miembros de la especie
humana cuyo genoma difiere aproximadamente
un 0,1-0,01% entre cada 2 individuos.
El proyecto genoma ha supuesto un
extraordinario desarrollo metodológico y la
determinación de la secuencia de la mayoría de
bases del genoma. La determinación de la

5. secuencia requirió, en una primera fase, la
construcción de mapas genéticos y de mapas
físicos con una resolución creciente, hasta llegar
a genotecas ordenadas en forma de cóntigos. Los
cóntigos son colecciones de clones que se
solapan unos a otros y que cubren la mayor parte
del genoma.