Els àcids nucleics: DNA i RNA

Moltes vegades heu sentit a parlar del material genètic, el DNA i últimament també de l'RNA. Però que és realment tot això? 

Els àcids nucleics o també anomenat material genètic, són les molècules que contenen la informació genètica de la cèl·lula, és a dir, és la molècula que conté tota la informació per fabricar totes aquelles substàncies químiques (proteïnes) necessàries per al funcionament de les cèl·lules i en última instància també tot l'organisme.

Es tracta de polímers, és a dir, molècules molt grans i molt llargues formades per altres molècules, els nucleòtids, encadenats entre sí com si es tractés d'un collaret de perles de manera que tenim una macromolècula que pot arribar a mesurar fins als 2m de longitud en els humans.

Els nucleòtids són les peces de les quals estan formats els àcids nucleics. Aquestes peces estan formades, així mateix, per tres molècules més: un grup fosfat, un sucre de 5 carbonis (pentosa), que pot ser una ribosa o una desoxiribosa, i una base nitrogenada (molècula rica en nitrogen), de les quals també hi han diferents tipus.

Com podeu veure a la imatge, el grup fosfat està enllaçat amb el sucre i el sucre així mateix està enllaçat amb la base nitrogenada. Quan els nucleòtids s'enllacen entre sí ho fan alternant el grup fosfat i la pentosa formant com una cadena muntant que servirà de base per a situar la base nitrogenada i obligant a que la cadena només es pugui construir en un sentit concret. Així mateix, és important incidir en que aquest muntant és sempre el mateix, és a dir, en els àcids nucleics, ja sigui el DNA o l'RNA les característiques del muntant són constants, el que canvia és la seqüència de bases nitrogenades.

Les bases nitrogenades són molècules riques en nitrogen que constitueixen la base de la seqüència genètica. Existeixen cinc tipus que són complementàries entre sí, és a dir, que només es poden enllaçar amb la seva parella:

L'Adenina només es pot enllaçar amb la Timina o l'Uracil

La Citosina només es pot enllaçar amb la Guanina.

Un cop ja coneixem les característiques bàsiques dels àcids nucleics anem a diferenciar entre el DNA i l'RNA.

• El DNA té com a pentosa la desoxiribosa i com a bases nitrogenades l'adenina, la timina, la citosina i la guanina. És la molècula dipositària de la informació genètica en tots els éssers vius de la Terra. I com ho fa? doncs mitjançant una seqüència concreta de bases nitrogenades que a més a més és única per a cada individu de la Terra. Generalment compartim aquesta seqüència amb els altres membres de la nostra espècie en un percentatge superior al 99%, però sempre, cada individu té una seqüència única que podem escriure com a una seqüència de lletres que es correspon amb cada base nitrogenada:

... AAA ACG TGC ACC TTG GCG TTA...

Aquesta podria ser un fragment d'una seqüència de DNA qualsevol. Penseu que el DNA humà té de l'ordre de 3200 milions de lletres de longitud.

A nivell estructural la molècula està formada per dos cadenes, bicatenàries, que s'enllacen entre sí en funció de les bases nitrogenades (complementàries) i que es construeixen en sentit contrari (antiparal·leles). Per les característiques de la macromolècula el DNA s'enrotlla sobre sí mateix en una doble hèlix tal i com podem veure a la imatge:

La funció principal és el manteniment de la informació genètica de l'ésser viu i per fer-ho el DNA s'autoreplica, és a dir, fa còpies de sí mateix en un procés anomenat replicació cada cop que la cèl·lula s'ha de dividir.

• D'altra banda tenim l'RNA que té com a pentosa una ribosa i com a bases nitrogenades l'adenina, l'uracil, la citosina i la guanina. Es tracta d'una molècula accessòria en els éssers vius, imprescindible per a molts processos però que no és dipositaria de la informació genètica de l'ésser viu. 

A nivell estructural, en els éssers vius, és una molècula monocatenària, és a dir, una sola cadena que s'enrotlla sobre sí mateixa en una única hèlix sense cadena complementària tal i com podeu veure a la imatge anterior.

La funció de l'RNA és principalment la de traduir la informació continguda en el DNA per tal de poder fabricar proteïnes. Per poder fer aquest procediment que teniu descrit al post de transcripció i traducció són necessàries tres molècules d'RNA específiques: