i àcid desoxiribonucleic | enciclopèdia.cat
Gran enciclopèdia catalana

àcid desoxiribonucleic

Sigla de l’ADN
substantiu masculím
Biologia i ecologia
Sigla de l’ADN
Model tridimensional d’una molècula d’àcid desoxiribonucleic
© Fototeca.cat
bioquímica bioq
Molècula portadora de la informació genètica en els éssers vius.

La molècula d’àcid desoxiribonucleic és formada per dues llargues cadenes no ramificades de nucleòtids units covalentment per ponts 3’,5'- fosfodièster. L’esquelet d’aquestes cadenes consisteix, doncs, en grups alternats de desoxiribosa i d’àcid fosfòric units covalentment; a cada unitat de desoxiribosa va unida una base nitrogenada, que pot ésser adenina, timina, citosina o guanina. Tot i que l’ADN fou aïllat i estudiat per primera vegada ja el 1869 per F. Miescher, la seva estructura tridimensional no fou esclarida fins pels voltants del 1950. Els estudis de difracció de raigs X, fets per Maurice H.F. Wilkins, juntament amb unes altres experiències fisicoquímiques, permeteren a James D. Watson i Francis H. Crick de proposar, el 1953, un model tridimensional per a l’estructura de l’ADN, el qual representà un dels avenços més importants de la història de la biologia (biologia). Segons aquest model, les dues cadenes de l’ADN van enrotllades l’una al voltant de l’altra formant una doble hèlix no uniforme, a l’interior de la qual es disposen les bases aparellades mitjançant ponts d’hidrogen: l’adenina amb la timina, i la citosina amb la guanina. Així, l’ordre de bases d’una cadena imposa el de l’altra cadena complementària. El diàmetre de la doble hèlix és de 20 Å, i a cada volta completa hi ha 10 parells de bases. L’ADN és dóna en totes les cèl·lules dels éssers vius, tret d’alguns virus, i constitueix el polímer natural més gran dels coneguts fins ara, ja que en certs mamífers ateny pesos moleculars de l’ordre de 2×109 daltons. En els organismes superiors va repartit en els cromosomes (cromosoma) del nucli cel·lular, associat amb proteïnes bàsiques, anomenades histones i protamines. El nombre de parelles de bases nitrogenades és constant per a cada espècie, i fins a cert punt, característic (el cromosoma del bacteri Escherichia coli conté aproximadament uns quatre milions de parelles de bases, el de l’home, uns mil milions de parelles). Així, hom estableix una raó de bases K, que expressa el quocient (A+T)/(G+C) essent A el nombre d’adenines per cadena; T, el de timines; G, el de guanines; i C, el de citosines. En els bacteris, K és compresa entre 0,35 i 2,7. El coneixement d’aquesta constància s’ha aplicat a l’estudi de la taxonomia numèrica, complementant l’establiment del parentiu filogenètic a partir del major o menor percentatge d’hibridació de les cadenes d’ADN de microorganismes d’espècies diferents.

Estructura i funcionament de l'ADN

Amb l’objecte d’esbrinar les particularitats estructurals de l’ADN de les cèl·lules canceroses, hom ha constatat la presència de bases nitrogenades amb radicals diferents dels usuals (metilacions, principalment, que converteixen les bases en aberrants). En els bacteris i en alguns virus hi ha una única molècula d’ADN lliure. L’ADN és el portador de la informació genètica per a la síntesi de proteïnes a la cèl·lula viva; així, el fenotip de bacteris d’una espècie es transforma d’una manera hereditària per la simple addició d’un ADN aïllat d’un altre tipus de bacteri. Tal com postularen Watson i Crick, la informació genètica que porta l’ADN és codificada (codi genètic) per l’ordre exacte de les bases al llarg d’una cadena i és transmesa per l’ADN segons dues vies independents: l’una, anomenada duplicació, condueix la informació a unes noves molècules d’ADN i serveix de connexió entre generacions cel·lulars i entre la generació paterna i la filial en el cicle biològic de l’espècie (gen); per l’altra via, la informació es transcriu a l’àcid ribonucleic (ARN), el qual la condueix als ribosomes (ribosoma), on té lloc la seva traducció, segons la clau genètica, de forma que dirigeix la síntesi de proteïnes. Una gran part de les proteïnes són enzims, de manera que hom pot dir que l’ADN regula les activitats metabòliques de la cèl·lula.

L’estudi de la genètica aplicada reprèn un nou impuls en aparèixer l’enginyeria genètica, també anomenada manipulació genètica, la qual consisteix en essència a incorporar determinats segments d’ADN en organismes que no els tenen (bé intercalats en llurs cromosomes, bé independents, com a plasmidis) per tal de fer-los sintetitzar composts d’importància econòmica en el camp de la indústria alimentària (proteïnes) o farmacèutica (insulina humana, hormona del creixement, etc.). El mitjà de transport del segment a incloure pot ésser un virus bacteriòfag o un plasmidi, raó per la qual l’estudi relacionat amb llurs àcids nucleics s’ha vist molt incrementat. Hom treballa també vers la consecució de la inserció de gens en organismes superiors que, anòmalament, se'n troben mancats, com els que sintetitzen diverses defenses immunològiques, proteïnes de transport, etc., per bé que fins a l’actualitat hom no coneix cap cas en què s’hagi aconseguit amb èxit en l’home.

Col·laboració: 
AMC / OAg / R
Llegir més...