Ácidos nucleicos, moléculas muy complejas que desarrollan las células vivas y los virus. Reciben este nombre porque fueron aisladas por primera ocasión del núcleo de células vivas. Pero, algunos ácidos nucleicos no se hallan en el núcleo de la célula, sino en el citoplasma celular. Los ácidos nucleicos tienen al menos dos funciones: comunicar las características hereditarias de una descendencia a la siguiente y conducir la producción de proteínas específicas. El modo en que los ácidos nucleicos realizan estas funciones es el propósito de algunas de las más prometedoras e penetrantes indagaciones actuales. Los ácidos nucleicos son las sustancias elementales de los seres vivos, y se considera que florecieron hace unos 3.000 millones de años, en el momento en que florecieron en la Tierra las formas de vida más elementales. Los entendidos han consentido que el origen del código genético que portan estas moléculas es muy cercano en el tiempo al origen de la vida en la Tierra (véase Evolución; Genética). Los bioquímicos han ganado descifrarlo, esto es, determinar la forma en que la secuencia de los ácidos nucleicos dicta la estructura de las proteínas.
Las dos clases de ácidos nucleicos son el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN). Tanto la molécula de ARN como la molécula de ADN tienen una estructura de forma helicoidal. Su peso molecular es del orden de millones. A las cadenas se les unen una gran cuantía de moléculas más pequeñas (conjuntos laterales) de cuatro tipos diferentes (véase Aminoácidos). La secuencia de estas moléculas a lo largo de la cadena determina el código de cada ácido nucleico específico. A su vez, este código indica a la célula cómo rehacer un duplicado de sí misma o las proteínas que precisa para su continuidad.
Todas las células vivas codifican el material genético en forma de ADN. Las células bacterianas pueden tener una sola cadena de ADN, sin embargo esta cadena contiene toda la información necesaria para que la célula produzca unos descendientes iguales a ella. En las células de los mamíferos las cadenas de ADN están reunidas configurando cromosomas. En síntesis, la estructura de una molécula de ADN, o de una amalgama de moléculas de ADN, determina la forma y el cometido de la descendencia. Algunos virus, denominados retrovirus, apenas contienen ARN en lugar de ADN, sin embargo los virus no suelen considerarse verdaderos organismos vivos.
La pesquisa pionera que demostró la estructura general del ADN fue llevada a cabo por los biofísicos británicos Francis Crick, Maurice Wilkins y Rosalind Franklin, y por el bioquímico americano James Watson. Utilizando una fotografía de una difracción de rayos X de la molécula de ADN conseguida por Wilkins en 1951, Watson y Crick confeccionaron un modelo de la molécula de ADN, que fue completado en 1953. La estructura del ARN fue descrita por el científico español Severo Ochoa y por el bioquímico americano Arthur Kornberg. Ambos condensaron ADN a partir de diferentes sustancias. Este ADN tenía una estructura parecida a la del ADN natural, sin embargo no era biológicamente activo. Pero, en 1967 junto con un conjunto de entendidos de la Universidad de Stanford (EEUU) consiguieron condensar ADN biológicamente activo a partir de reactivos muy sencillos.
Ciertos tipos de ARN tienen un cometido diferente del ADN. Toman parte en la producción de las proteínas que una célula produce. Esto es muy atrayente para los virólogos, puesto que muchos virus se reproducen forzando a las células huésped a condensar más virus. El virus inyecta su propio ARN en el interior de la célula huésped, y ésta obedece el código del ARN invasor en lugar de respetar al suyo propio. De este modo, la célula produce proteínas que son, de facto, víricas en lugar de las proteínas necesarias para el funcionamiento celular. La célula huésped es destruida y los virus recién formados son libres para inyectar su ARN en otras células huésped.
Se ha determinado la estructura y el propósito en la producción de proteínas de dos tipos de ARN. El químico indio nacionalizado americano Har Gobind Khorana ha desarrollado significativas indagaciones sobre la representación del código genético y su papel en la producción de proteínas. En 1970 desarrolló la primera síntesis completa de un gen y repitió su logro en 1973. Desde ese momento se ha sintetizado un tipo de ARN y se ha demostrado que en algunos casos el ARN puede funcionar como un verdadero catalizador.
Véase igualmente Herencia (biología).
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