¡Feliz día del ADN!

Un día como el de hoy, 25 de abril, tres investigadores realizaron uno de los mayores descubrimientos de la historia de la ciencia: determinaron la estructura de una molécula que podemos encontrar en cualquier organismo vivo, y con la que, gracias a ella, portamos y transmitimos nuestra información. ¡Hablamos nada más y nada menos que del ADN!

Hace exactamente 60 años, James Dewey Watson y Francis Crick, junto con la inestimable ayuda de Rosalind Franklin, cristalógrafa, publicaron en la prestigiosa revista Nature la estructura del ADN de forma detallada y haciendo referencia a su función en dicha revista. Gracias a sus imágenes de cristalografía de rayos X, Watson y Crick pudieron establecer la conformación del ADN, aunque no fue de manera intencionada ya que fue el supervisor de Franklin, Maurice Wilkins, el que facilitó esas imágenes. En 1962, los dos primeros y Wilkins (por desgracia no se reconoció la labor de Franklin) recibieron el Premio Nobel de Medicina “por sus descubrimientos concernientes a la estructura molecular de los ácidos nucleicos y su importancia para la transferencia de información en la materia viva”.

Fuente: Hilobrow.com
Fuente: Hilobrow.com

Este esquema, dibujado por la propia esposa de Crick (Odile Crick), representa de forma muy concisa y sencilla la doble hélice de ADN. Las dos cintas simbolizan las dos cadenas de azúcar-fosfato, y las barras horizontales los pares de bases que mantienen a las cadenas juntas. La línea vertical marca el eje central.

Una de las características sorprendentes que posee el ADN es que sus hebras son antiparalelas, es decir, una cadena transcurre en el sentido 5’-3’ mientras que la otra va en la dirección 3’-5’. Esto fue explicado en el esquema con unas sencillas flechas y, si no fuese por este hecho clave, ni Watson ni Crick hubiesen determinado correctamente la conformación del ADN. Otra de las cualidades por las que también destaca esta doble hebra es lo que se denomina complementariedad de bases. El ADN posee 4 tipos de bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G): las dos primeras complementan entre sí, y lo mismo sucede con las dos últimas. Esta unión se debe a la interacción por puentes de hidrógeno, lo que provoca la estabilización de la molécula de ADN.

Complementariedad entra bases. Los puntos suspensivos indican las interacciones entre hidrógenos. Fuente: Botanica.cnba.uba.ar
Complementariedad de bases. Los puntos suspensivos indican puentes de hidrógeno. Fuente: Botanica.cnba.uba.ar

La unión complementaria entre las bases nitrogenadas da pie a otro fenómeno: la desnaturalización y renaturalización de las cadenas de ADN. Cuando una muestra de ADN de doble cadena (dsDNA) es sometida a altas temperaturas, se produce la separación de las dos cadenas que la conforman (desnaturalización). La temperatura a la cual este hecho tiene lugar se conoce como Temperatura de fusión (Melting temperature, Tm) y aumenta si el tramo de ADN contiene altas cantidades de pares C-G porque poseen un enlace de hidrógeno más y ello hace que la doble hélice resista más y sea más estable en comparación. El fenómeno inverso, la renaturalización, sucede cuando dicha muestra de ADN es incubada a temperatura ambiente, y es aquí cuando observamos la complementariedad de bases: las hebras buscan a su pareja, es decir, aquella que posee las bases complementarias. La renaturalización durará más tiempo en tanto que la muestra de ADN contenga menos repeticiones de bases nitrogenadas, y viceversa. Como curiosidad, la medición del tiempo que tarda una molécula de ADN en volver a su estado de doble hélice es una buena estimación para conocer el grado de complejidad de la misma. Este dato resulta muy útil para el estudio de los genomas de diversos organismos.

Pero no solo cumple años el ADN, sino también la finalización de la secuenciación del genoma humano llevada a cabo por el Proyecto Genoma Humano (HGP) cuyo trabajo empezó en octubre de 1990. Esta iniciativa, realizada a medias por el sector público y privado (Institutos Nacionales de Salud y el Departamento de Energía de EEUU por un lado y la Corporación Celera por el otro) presentó en el año 2000 un borrador de todo nuestro genoma, el cual fue publicado tanto en Nature como en Science.

Finalmente, y antes de la fecha prevista (2015), el HGP vio cumplido su propósito y el 3 de abril de 2003 se finalizó la secuenciación del genoma humano. A pesar de que ésta es la fecha oficial, se quiso aplazar simbólicamente al 25 de abril, homenajeando así a los dos científicos que dieron el pistoletazo de salida a toda esta revolución genética, gracias a aquel artículo publicado hace 60 años. Es por ello que el 25 de abril, el día en el que nos encontramos hoy, se conoce como el día del ADN.

Sin embargo, esto es solamente el comienzo ya que el Proyecto Genoma Humano fue el punto de partida. Todavía queda mucho por averiguar aunque cada día hay nuevas revelaciones.

¡Os deseamos un feliz día del ADN!

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