Ácido nucleico

En las células de los seres vivos es posible encontrar diferentes tipos de polímeros biológicos o de macromoléculas las cuales juegan un papel fundamental en el desarrollo de los organismos. Una de estas importantes macromoléculas se conoce con el nombre de ácido nucleico, una molécula larga formada por moléculas más pequeñas llamadas nucleótidos.

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¿Qué es el ácido nucleico?

El ácido nucleico es un tipo de polímero que se encarga de portar toda la información celular que da origen a las diferentes características hereditarias que tienen los seres vivos y que contienen la información necesaria para determinarlas funciones de las proteínas que son consideradas como vitales.

Características del ácido nucleico

Entre las principales características de los ácidos nucleicos se mencionan las siguientes:

• Se encuentran localizados en los núcleos de las células, en las mitocondrias, cloroplastos y en el citoplasma dependiendo del tipo de célula en la que se localicen.
• Fueron descubiertos por Friedrich Miescher, un biólogo de nacionalidad suiza.
• Son los responsables de almacenar y de transmitir toda la información de tipo genética dentro de las células.
• Son macromoléculas formadas por polímeros de nucleótidos.
• Son poliméricos.
• Tienen una estructura que está formada por monómeros de nucleótidos.

Tipos

Existen dos tipos de ácidos nucleicos importantes:

Ácido desoxirribonucleico o ADN

Es un tipo de polímero que resulta ser esencial para la vida. Se encuentra en el interior de las células y en los virus y es un tipo de proteína compleja en cuyo interior se almacena toda la información de tipo genética de un determinado individuo. En él también se encuentran las instrucciones necesarias para que las proteínas que conforman un organismo puedan sintetizarse de forma correcta.

Está además formado por unidades básicas las cuales se conocen con el nombre de genes y son las responsables de la transmisión hereditaria. Todos los ADN son diferentes y únicos y su contenido es fundamental para la vida.

Ácido ribonucleico

Este es un ácido nucleico fundamental para la vida pues tiene la función de sintetizar las proteínas y de trasladar la herencia genética de un individuo a otro. Está localizado en la parte interna de las células tanto de seres procariotas como eucariotas. Su descubrimiento fue de suma importancia para la vida pues por medio de su estudio surgió la tesis sobre el origen de la vida. Existen además tres tipos diferentes de ácido ribonucleico: el mensajero, el de transferencia y el ribosómico.

Estructura

La estructura fundamental con la que cuentan los ácidos nucleicos se basa en una secuencia ordenada de nucleótidos los cuales se encuentran compuestos por una pentosa, por un grupo de fosfato y por una base nitrogenada. Los nucleótidos que contiene se unen por medio de un enlace el cual se conoce con el nombre de puente fosfodiéster y de esta manera logran formar una serie de cadenas polinucleótidas las cuales a su vez le dan la forma al esqueleto de los ácidos.

Fórmula

Todos los ácidos nucleicos se encuentra formados por hidrógeno, carbono, oxígeno, fósforo y nitrógeno. En cuanto a su fórmula química se debe de tener presente que los ácidos nucleicos están formados por monómeros de nucleótidos y cada uno de ellos está compuesto por un grupo de cinco elementos. Las formulas químicas dependerán entonces del tipo de ácido nucleico.

Tanto en el ARN como en el ADN el grupo fosfato tiene la misma forma, pero existen algunas diferencias en las bases nitrogenadas y las moléculas de azúcar. Los cinco elementos necesarios para construir una cadena de ácido nucleico son carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y fósforo.

Nomenclatura

Para la nomenclatura de los ácidos nucleicos se utiliza comúnmente la identificación de cada uno de los nucleótidos con tres letras mayúsculas. La primer letra corresponderá a la base nitrogenada en la cual se contiene el nucleótido, la segunda letra será la responsable de indicar si es un momo, di o trifosfato. La tercera letra será la inicial del grupo fosfato y para ello se utiliza una letra P y por último, en el caso de los desoxirribonucleicos, se deberá de anteponer una letra “d” minúscula antes de las tres letras.

También pueden ser nombrados colocando la palabra ácido al inicio para luego colocar el nombre de la base nitrogenada y por último la terminación “ílico”, aunque este tipo de nomenclatura ya es considerado como antigua pues no permite observar la cantidad de fosfatos que están presentes en el nucleótido.

Propiedades físicas del ácido nucleico

Entre sus principales propiedades físicas se mencionan las siguientes:

• Tienen una mayor solubilidad que las bases que los conforman.
• Generalmente tienen una forma de tipo viscosa.
• Resultan ser poco solubles cuando están en disolventes de tipo orgánico.
• Tienen buenos niveles de densidad dependiendo del tipo de ácido nucleico, por lo general, es mayor la del ARN.
• Tiene la capacidad de poder absorber la luz por medio de la acción de las bases nitrogenadas.
• Luego de que son sometidos al calor pueden también ser reabsorbidos.

Propiedades químicas

Sus propiedades químicas más sobresalientes se mencionan a continuación:

• Son compuestos químicamente muy estables, principalmente el ADN porque no tiene 2’-OH.
• Tienen la propiedad de desnaturalización, en otras palabras, pueden separar sus cadenas y cambiar los niveles de su estructura.
• Pueden producir hibridación cuando emparejan las cadenas complementarias que tienen un origen diferente.
• Tienen reactividad química que puede ser producida por medio de diferentes sustancias.
• Pueden reaccionar ante el oxígeno y cuando esto sucede liberan radicales libres los cuales pueden producir diferentes tipos de mutaciones en el ADN.

Obtención

Los ácidos nucleicos se encuentran integrados en las células de los seres vivos y se obtienen por medio de la transmisión de información genética. La obtención de los ácidos nucleicos se hace como una de las primeras etapas en los estudios de biología molecular con el objetivo de poder analizar las diferentes modificaciones en la genética.

Para poder obtenerlos es necesario primero realizar una lisis celular, en otras palabras, inactivar las nucleasas celulares para luego poder proceder a la separación de los ácidos nucleicos de las demás células. Existen varios tipos de lisis celular que pueden ser realizados, por ejemplo:

• Rotura mecánica.
• Tratamientos químicos.
• Digestión enzimática.

Usos del ácido nucleico

Los usos o funciones que tiene los ácidos nucleicos están estrechamente ligados con el almacenamiento y con el traspaso de información genética de un organismo vivo a otro. Se encargan de poder codificar toda la información que una célula puede necesitar para la fabricación de proteínas. Trabajan activamente en las células recopilando y almacenando todo tipo de información y se encargan de duplicar el ADN así como de expresar los mensajes genéticos.

Riesgos

Sus principales riesgos se encuentran en su uso como un tipo de vacuna y aunque es prematuro formular directrices para los requisitos de fabricación de vacunas de ácido nucleico. Los principales problemas de seguridad que plantea este tipo de vacunas son la posibilidad de que se produzcan transformaciones tumorogénicas en los receptores, la posible formación de anticuerpos anti-ADN y los efectos inesperados y adversos a largo plazo de un antígeno extraño.

Otro de sus riesgos es que pueden llegar a producirse niveles elevados de ácidos nucleicos extracelulares en el torrente sanguíneo debido principalmente a la presencia de algunas enfermedades, al envejecimiento y a trastornos degenerativos que están relacionados principalmente con el cáncer, la edad y con enfermedades inflamatorias agudas. Los ácidos nucleicos circulantes pueden tener efectos perjudiciales para el huésped y estar implicados en el envejecimiento y en diversas patologías humanas agudas y crónicas.