¿Qué es el ADN? Explicación fácil, estructura y para qué sirve

El ADN (ácido desoxirribonucleico) es la molécula que guarda las instrucciones para que un ser vivo se forme, funcione y se reproduzca. Funciona como un manual escrito con solo cuatro letras químicas, A, T, C y G, y se hereda de padres a hijos: la mitad viene de la madre y la otra mitad, del padre. Está presente en las células de casi todos los seres vivos, desde una bacteria hasta un ser humano.

Dónde está el ADN

En las personas, los animales y las plantas, el ADN se guarda sobre todo en el núcleo de las células, una especie de caja fuerte. Una pequeña parte está también en las mitocondrias, las centrales de energía de la célula, y ese ADN se hereda solo de la madre.

Si se pudiera estirar el ADN de una sola célula humana, mediría unos 2 metros. Para caber en un núcleo que mide unas pocas milésimas de milímetro, se enrolla alrededor de unas proteínas y se compacta muchísimo, como un hilo larguísimo guardado en carretes. Esas estructuras compactas son los cromosomas. Los seres humanos tenemos 23 pares de cromosomas, es decir, 46 en total.

Estructura: la doble hélice

La molécula de ADN tiene forma de doble hélice: se parece a una escalera de mano retorcida sobre sí misma, como una escalera de caracol. Los lados de esa escalera están hechos de un azúcar llamado desoxirribosa y de fosfato, que se alternan uno tras otro.

Los peldaños son pares de bases nitrogenadas. Hay cuatro: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C). Siempre se unen de la misma manera: la A con la T y la C con la G. Por eso, si se conoce el orden de las letras de una cadena, se puede deducir el de la otra. Cada unidad formada por un azúcar, un fosfato y una base se llama nucleótido.

El genoma humano, es decir, todo el ADN que hay en una de nuestras células, tiene unos 3.000 millones de pares de bases, según el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano de Estados Unidos (NHGRI). Si se imprimieran esas letras en libros de mil páginas, harían falta alrededor de mil tomos.

Para qué sirve: genes y proteínas

Un gen es un fragmento de ADN que contiene la instrucción para fabricar algo, casi siempre una proteína. Las proteínas hacen la mayor parte del trabajo del cuerpo: forman músculos y piel, llevan el oxígeno en la sangre (como la hemoglobina), defienden contra las infecciones (como los anticuerpos) o aceleran reacciones químicas (como las enzimas de la digestión). Según el NHGRI, los seres humanos tenemos unos 20.000 genes que fabrican proteínas.

Para usar una instrucción, la célula no saca el ADN del núcleo. Primero copia el gen en una molécula parecida, el ARN mensajero, que viaja hasta los ribosomas, donde se lee para armar la proteína. Es como fotocopiar una receta para llevarla a la cocina sin arriesgar el libro original.

El ADN también se copia a sí mismo cada vez que una célula se divide. A veces esa copia tiene errores, llamados mutaciones. Muchas no tienen ningún efecto, algunas causan enfermedades y otras, a lo largo de millones de años, han hecho posible la evolución de las especies.

Todas las personas compartimos alrededor del 99,9 % de nuestro ADN. Ese 0,1 % restante equivale a unos 3 millones de diferencias, y explica en parte por qué variamos en rasgos como el color de los ojos, la estatura o el riesgo de ciertas enfermedades.

Quién descubrió el ADN

El ADN fue identificado en 1869 por el químico suizo Friedrich Miescher, que lo encontró en glóbulos blancos y lo llamó nucleína. Durante décadas nadie supo bien para qué servía, hasta que en 1944 los experimentos del estadounidense Oswald Avery y su equipo mostraron que era la molécula que transmite la herencia.

Su estructura se descubrió en 1953. James Watson y Francis Crick, de la Universidad de Cambridge, propusieron el modelo de la doble hélice apoyándose en imágenes de rayos X obtenidas en el King's College de Londres por Rosalind Franklin y Maurice Wilkins, entre ellas la famosa Fotografía 51, tomada en el laboratorio de Franklin. Watson, Crick y Wilkins recibieron el Premio Nobel de Medicina en 1962. Franklin no pudo compartirlo: había muerto en 1958, a los 37 años, y el Nobel no se concede después de la muerte.

En 2003 se completó el Proyecto Genoma Humano, un esfuerzo internacional de 13 años que leyó casi toda la secuencia de nuestro ADN. En 2022, el consorcio Telomere-to-Telomere publicó la primera secuencia prácticamente completa, sin los huecos que habían quedado.

Usos del ADN hoy

Medicina: analizar el ADN permite diagnosticar enfermedades hereditarias y elegir tratamientos para algunos tipos de cáncer. Además, la insulina que usan millones de personas con diabetes la fabrican bacterias a las que se les incorporó el gen humano.

Identificación: como cada persona tiene una combinación única (salvo los gemelos idénticos), el ADN sirve para confirmar parentescos, como en las pruebas de paternidad, y para identificar a alguien a partir de una gota de sangre, saliva o un cabello.

Infecciones: la prueba PCR, que se volvió famosa durante la pandemia de COVID-19, detecta el material genético de un virus aunque haya muy poca cantidad en la muestra.

Historia: el ADN antiguo extraído de huesos permite estudiar a nuestros antepasados. Gracias a él se sabe que muchas personas actuales llevan un pequeño porcentaje de ADN neandertal, un hallazgo por el que el sueco Svante Pääbo recibió el Nobel en 2022.

El ADN en América Latina: las Abuelas de Plaza de Mayo

Uno de los usos más conmovedores del ADN nació en Argentina. Durante la última dictadura militar (1976-1983), cientos de bebés hijos de personas detenidas y desaparecidas fueron entregados a otras familias con identidades falsas. Las Abuelas de Plaza de Mayo, que buscaban a esos nietos, pidieron ayuda a científicos de todo el mundo.

La genetista estadounidense Mary-Claire King y otros investigadores desarrollaron a mediados de los años ochenta el llamado índice de abuelidad, un método que confirma el parentesco entre un nieto y sus abuelos aunque falten los padres. En 1987, la Ley 23.511 creó el Banco Nacional de Datos Genéticos, que guarda muestras de las familias que buscan. Gracias a ese trabajo, las Abuelas han logrado restituir la identidad de más de 130 nietos.

Y un último dato: las cuatro letras del ADN son las mismas en una bacteria, un árbol, un perro y una persona. Lo que cambia es el orden y la cantidad. Con ese mismo alfabeto químico está escrita toda la vida celular de la Tierra.