El ADN y sus aplicaciones.

Hola a todos! Seguramente alguna vez hayas escuchado hablar sobre el ADN, y con razón, ya que es un concepto muy importante. En esta nueva entrada me gustaría hablar sobre su estructura y composición, cual es su función en nuestro organismo y sus múltiples aplicaciones. Espero que os guste y os sirva de ayuda.

¿Qué es el ADN?

Antes de hablar sobre la importancia del ADN en nuestros días, tenemos que saber qué es exactamente, y para explicarlo, voy a empezar desde cero, es decir, desde los ácidos nucleicos.

Los ácidos nucléicos son biomoléculas orgánicas con una gran importancia biológica, ya que son las responsables de almacenar y transmitir la información genética. Se definen como polímeros (cadenas) formados por la repetición de nucleótidos, unidos entre sí mediante unos enlaces especiales llamados enlaces fosfodiéster.

Composición de los ácidos nucleicos: Los nucleótidos son la unidad estructural de los ácidos nucléicos. Son moléculas que, a su vez, están compuestas por:

· Una pentosa, que puede ser ribosa( presente en los ribonucleótidos que forman el ARN) o la desoxirribosa (presente en los desoxirribonucleótidos del ADN, que es el que nos interesa)

· Una base nitrogenada, son compuestos heterocíclicos (sustancias que están formadas por anillos que poseen más de un tipo de átomo). Existen dos tipos de bases nitrogenadas:

1. Púricas (derivan de la purina). Aquí se incluyen la adenina (A) y la guanina (G)

2. Pirimidínicas (derivan de la pirimidina). Aquí se incluyen la citosina (C), la timina (T) y el uracilo(U)

· Un grupo fosfórico (ácido fosfórico) 

Habiendo explicado ya la estructura de los ácidos nucléicos, diré que existen dos tipos: el ADN (ácido desoxirribonucleótido) y el ARN (ácido ribonucleótido). Nosotros solo estudiaremos el ADN. 

En la composición del ADN, sus nucleótidos poseen como pentosa la desoxirribosa, y como bases nitrogenadas la adenina, guanina, citosina y timina, que se unen a la desoxirribosa mediante los enlaces fosfodiéster, formando dos largas cadenas en forma de hélice. Las bases nitrogenadas se encuentran en el interior de esta doble hélice y forman una estructura similar a los peldaños de una escalera.

Los nucleótidos están enfrentados en las dos cadenas de ADN por sus bases y forman una secuencia. Las bases son complementarias ya que frente una adenina siempre hay una timina y viceversa, y frente una citosina siempre hay una guanina y viceversa. El orden que adoptan la Adenina, Citosina, Guanina y Timina a lo largo de la cadena es lo que determina las instrucciones biológicas que establecen los rasgos de una persona (color de ojos, altura…etc) o algunas de las enfermedades que puede padecer una persona (enfermedades hereditarias). Una molécula de ADN consiste, pues, en dos secuencias muy largas de bases nitrogenadas complementarias representadas con las letras ATGC. 

En cuanto a su estructura, es bicatenario (dos cadenas de nucleótidos), las dos cadenas son antiparalelas, es decir, llevan sentidos opuestos. El enrollamiento es dextrógiro, es decir, el enrollamiento gira en sentido de las agujas del reloj. El enrollamiento es plectónico, es decir, que para separar las dos cadenas es necesario que se desenrollen.

El ADN en 3D

Se localiza en el núcleo celular y en el interior de las mitocondrias y cloroplastos.

Su función es almacenar y transmitir la información genética.

Importacia biólogica: La importancia biólogica del ADN se debe a que es portador y transmisor entre generaciones de la información genética, ya que éste contiene las instrucciones para construir otros componentes de las células. Los segmentos de ADN que llevan esta información se llaman genes, que localizan a lo largo del cromosoma. Los genes forman proteínas.

Aplicación del ADN en la medicina forense.

El ADN sigue siendo objeto de estudio, y los resultados de la investigación se utilizan en muchas disciplicinas (Medicina, biología, agricultura e incluso informática). Entre las principales aplicaciones podemos hablar del Proyecto Genoma Humano , la Medicina Forense, las bases de Datos Genéticas, la Ingeniería Genética y, dentro de esta última, la Terapia Génica y la Biotecnología.

MEDICINA FORENSE.

Los laboratorios de identificación genética, así como la policía científica son los principales encargados de analizar y catalogar muestras de ADN. Existen varios ámbitos de aplicación de los datos relativos a la información genética de un ser humano:

-Civil

· Pruebas de paternidad y maternidad.

· Estudios de restos óseos.

· Identificación de desaparecidos por catástrofes o conflictos como guerras.

Para averiguar todo esto, se lleva a cabo un proceso de análisis de ADN, que no nos pararemos a explicar. Aunque si os interesa, aquí os dejo una página que podéis visitar:

http://www.andaluciainvestiga.com/espanol/cienciaAnimada/sites/dna/dna.swf

-Criminal

· Desde principios de los noventa los tribunales españoles aceptan el análisis de ADN como prueba en un juicio para esclarecer la autoría de un robo, asesinato, violación u otros delitos, o para demostrar la inocencia de un acusado.

PROYECTO GENOMA HUMANO.

El proyecto Genoma Humano es uno de los logros más importantes de la ciencia, basado en determinar las secuencias de los pares de bases nitrogenadas que componen el ADN del ser humano e identificar y cartografiar los aproximadamente 25000 genes que componen el genoma humano desde un punto de vista físico y funcional. Nuestro genoma sólo tiene unos 25.000 genes aproximadamente. Esto unido a que sabemos que nuestras células pueden sintetizar unas 100.000 proteínas, nos indica que un mismo gen puede fabricar varias proteínas regulando la expresión de su secuencia. Sin embargo, aun no se conocen todos los genes que contiene el genoma humano.

BASES DE DATOS GENÉTICAS.

Como consecuencia de la acumulación de datos de ADN, en la actualidad existen varios tipos de bases de datos genéticas, según su finalidad.

· Generales: comprenden a toda una población o un país. La más amplia pertenece a Islandia, tiene fines médicos y los datos son obtenidos tras el consentimiento del donante.

· Profesionales: se trata de un archivo biológico que incluye a profesionales en riesgo. El ejemplo más claro es la base de datos de las fuerzas armadas de EEUU.

INGENIERÍA GENÉTICA.

La Ingeniería Genética es una rama de la Genética que se concentra en el estudio del ADN, pero con el fin de su manipulación. En otras palabras, es la manipulación genética de organismos con un propósito predeterminado.

Tiene numerosas aplicaciones en campos muy diversos, que van desde la Medicina hasta la Industria. Sin embargo, es posible hacer una clasificación bastante simple bajo la cual se contemplan todos los usos existentes de estas técnicas de manipulación genética: aquellos que comprenden la Terapia Génica y aquellos que se encuentran bajo el ala de la Biotecnología.

· La Terapia Génica: Podemos definirla como la transferencia de material genético nuevo a células de un individuo, dando lugar a un beneficio terapéutico para el mismo. La ventaja más importante de este método es que se podrían identificar en una persona enfermedades potenciales que aún no se hayan manifestado, para reemplazar el gen defectuoso, o iniciar un tratamiento preventivo para atenuar los efectos de la afección. Así, la Ingeniería Genética aplicada a la Medicina podría significar el futuro reemplazo de las técnicas terapéuticas actuales por otras más sotisficadas y con mejores resultados.

· Biotecnología: El conocimiento de los genes no solo se limita a la medicina. La agricultura y la ganadería se valen ahora de técnicas de manipulación de ADN conocidas como Biotecnología. Las estirpes de plantas cultivadas a las que se han transferido genes (transgénicos) pueden rendir cosechas mayores o ser más resistentes a los insectos. También los animales se han sometido a intervenciones de este tipo para obtener razas con mayor producción de leche o de carne o variedades de cerdo más ricas en proteínas y con menos grasa. Algo similar ha ocurrido en la industria alimentaria, en la industria farmacéutica y en la protección del medio ambiente.

Y aquí termina mi entrada de hoy. Espero que os haya servido para comprender la importancia del ADN y cómo gracias a la manipulación de este podrían mejorar nuestras vidas. Todo lo que hoy se desconoce sobre este tema seguro que en el día de mañana se acabará descubriendo, pues la ciencia no para! Mientras tanto, hasta la próxima entrada y recordad: no paréis de investigar!