El ADN: El libro de la vida

En el año 1953, dos biólogos moleculares, James Watson y Francis Crick, publicaron un histórico descubrimiento que cambió la comprensión científica de la vida e inició una nueva etapa en el campo de la biología. Descubrieron que el ADN tiene forma de doble hélice en espiral.

En la mayoría de las células, el ADN se encuentra en el núcleo. Contiene información codificada, como si fuera un libro; por lo que se puede decir que las células son una enorme biblioteca. ¿para qué usan las células esa información? y más importante aún, ¿de dónde ese código?

Maravilla de la vida

LAS CÉLULAS NECESITAN INFORMACIÓN

Muchos nos hemos preguntado alguna vez cómo convierte una semilla en un árbol, o cómo de un óvulo fecundado se desarrolla un bebé. También nos preguntamos por qué nos parecemos a nuestros padres, la respuesta a esas preguntas está muy relacionada con la información que contiene el ADN.

Casi todas las células tienen ADN, moléculas muy complejas que se asemejan a una extensa escalera de caracol. En el caso del genoma humano —es decir, la totalidad de nuestro ADN—, esta “escalera” tiene unos tres mil millones de “peldaños” químicos. Los científicos llaman pares de bases a estos “peldaños” porque cada uno está compuesto por dos unidades químicas. En total, el ADN usa cuatro unidades químicas, que se identifican con la primera letra de su nombre: A, C, G y T.

* Es como si el ADN utilizara un idioma que tiene un alfabeto de solo cuatro letras. En 1957, el doctor Crick propuso la teoría de que la secuencia, o el orden, de estos “peldaños” químicos es lo que determina las instrucciones del código. En la década de 1960 se empezó a descifrar este código.

Hay muchas maneras de almacenar y procesar información, ya sean imágenes, sonidos o palabras. Por ejemplo, las computadoras almacenan información digitalmente. En el caso de las células, lo hacen químicamente. En este proceso, el ADN es fundamental. Transmite esa información cuando las células se dividen y cuando se reproduce un organismo. Esto es lo que permite que la vida continúe.

¿Cómo usan las células esa información? Siguen las instrucciones del ADN, como si se tratara de un libro de recetas que detallan el proceso cuidadosamente y paso a paso. Pero en vez de que el resultado sea un pastel o una galleta, es una planta o un animal. Además, las células realizan este proceso de forma totalmente automática, lo que lo hace aún más complejo y sorprendente.

La información genética permanece almacenada hasta que se necesita. Tal vez se utilice para sustituir células muertas o enfermas por otras sanas, o para transmitir características de padres a hijos. ¿Cuánta información contiene el ADN? Tomemos como ejemplo a uno de los organismos más diminutos: la bacteria. El científico alemán Bernd-Olaf Küppers declaró: “Para describir la formación de la célula de una bacteria en términos humanos, diría que el texto molecular llenaría un libro de mil páginas”. Con razón el químico David Deamer escribió: “Uno se queda maravillado al ver que hasta las formas más simples de vida son muy complejas”. ¿Y qué hay del ADN humano? “Podría llenar una biblioteca con miles y miles de libros”, dice Küppers.

La célula de una bacteria contiene 
información que llenaría un libro de 1.000 páginas

“ESCRITO EN UN LENGUAJE QUE PODEMOS ENTENDER”

Según el doctor Küppers, el código del ADN usa un “lenguaje genético molecular” que, como todo idioma, “tiene su propia sintaxis”. Es decir, el ADN sigue sus propias “reglas gramaticales”. Estas reglas controlan estrictamente cómo se redactan y ejecutan las instrucciones del ADN.

Las instrucciones del ADN dirigen la producción de proteínas y otras sustancias que forman las células de las diferentes partes del cuerpo. Por ejemplo, pueden ser la “receta” para producir las células de los huesos, los músculos, los nervios o la piel. El evolucionista Matt Ridley escribió: “Cada filamento de ADN es información escrita en un código de sustancias químicas, una sustancia por letra. Y aunque parezca increíble, el código está escrito en un lenguaje que podemos entender”.

La capacidad de almacenamiento del ADN

Los usuarios de computadora producen enormes cantidades de información digital, la cual debe almacenarse para su uso posterior. Los científicos buscan revolucionar los sistemas actuales de almacenamiento digital imitando un sistema natural muchísimo más avanzado: el ADN.

Piense en lo siguiente: El ADN de la célula contiene miles de millones de datos biológicos que se conservan por muchísimo tiempo. “Podemos extraer [el ADN] incluso del hueso de un mamut, [...] y aún se puede leer”, asegura Nick Goldman, del Instituto Europeo de Bioinformática. “Además, es increíblemente pequeño y denso —añade—, y no necesita electricidad, por lo que es muy fácil de mantener y transportar.” ¿Podría el ADN almacenar información hecha por el hombre? La respuesta de los científicos es sí.

Un equipo de investigadores ha logrado almacenar imágenes y archivos de texto y de audio en ADN artificial —tal como se hace con dispositivos digitales—, y luego extraerlos sin ningún error. Los científicos creen que, con el tiempo, un gramo (0,04 onzas) de ADN artificial podría almacenar la información de tres millones de discos durante cientos —o hasta miles— de años. En principio, este sistema podría almacenar toda la información digital del planeta. Por eso se ha llamado al ADN “lo último en discos duros”.

El ADN. Fechas clave

•     1869 El químico Friedrich Miescher descubrió lo que ahora conocemos como el ADN, ácido desoxirribonucleico.
•     Principios del siglo 20 El bioquímico Phoebus Levene descubrió el orden de algunos componentes químicos del ADN y que se combinan para crear una molécula en forma de cadena.           
•     1950 El bioquímico Erwin Chargaff descubrió que la composición del ADN varía de una especie a otra.
•     1953 Los científicos James Watson y Francis Crick describieron la forma de doble hélice en espiral que tiene el ADN.