Nucleótidos, nucleósidos, ADN, ARN, ácidos nucleicos, etc. ¿Qué son?, ¿para qué sirven? A lo largo de este artículo iremos explicando cada uno de estos términos.
¿Qué son los ácidos nucleicos?
Los ácidos nucleicos son macromoléculas que cumplen funciones esenciales en todas las células del cuerpo y que están formadas por la unión de distintas unidades básicas denominadas nucleótidos.
Fueron descubiertos a finales del siglo XIX por Johan Friedrich Miescher (1844-1895), un médico suizo que, trabajando con leucocitos y espermatozoides del salmón, aisló del núcleo de distintas células una sustancia ácida y rica en carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno.
A esta sustancia inicialmente la llamó Nucleína (por encontrarse en el núcleo), y se ha convertido ya en el primer ácido nucleico estudiado.
Los ácidos nucleicos se clasifican atendiendo a su composición física en: Ácidos Desoxirribonucleicos (ADN) que se encuentran en el núcleo celular y en Ácidos Ribonucleicos (ARN) que actúan en el citoplasma.
Además se diferencian por las bases nitrogenadas que contienen:
| Ácido Nucleico | Bases Nitrogenadas |
| ADN | Adenina, Guanina, Citosina y Timina |
| ARN | Adenina, Guanina, Citosina y Uracilo |
¿Para qué sirven los ácidos nucleicos?
Si hablamos de sus funciones, sin duda la más importante es el almacenamiento, lectura y transcripción del material genético contenido en la célula.
Por ello tienen un papel fundamental en los procesos de construcción (síntesis) de proteínas en el interior de la célula. Un proceso que se produce siempre que la célula fabrica enzimas, hormonas y otros péptidos indispensables para el mantenimiento del cuerpo.
Además, los ácidos nucleicos también participan en la replicación celular, o lo que es lo mismo, en la generación de nuevas células en el cuerpo.
¿Cómo lo hacen?
En el caso del ADN, codifica la totalidad de la información genética del organismo a través de su secuencia de nucleótidos.
En cambio, el ARN sirve como operador a partir de dicho código. Lo transcribe y lo transporta a los ribosomas celulares, en donde se procede al ensamblaje de las proteínas.
¿Qué son los nucleótidos?
Un nucleótido es la estructura fundamental básica de los ácidos nucleicos (ARN y ADN). También se llaman mononucleótidos.
En este sentido, cada molécula de ácido nucleico se compone de la repetición de un tipo de nucleótidos, compuestos a su vez cada uno por:
- Una pentosa (azúcar): un monosacárido de cinco carbonos que puede ser desoxirribosa o ribosa.
- Una base nitrogenada: puede ser adenina (A), guanina (G), timina (T), citosina (C) y uracilo (U).
- Un grupo fosfato: deriva del ácido fosfórico.
Cada uno de los nucleótidos son ensamblados de uno en uno por la célula y después se encajan juntos en el proceso de la replicación, en el caso del ADN, o en el que se llama proceso de transcripción o de producción en el ARN.
Además, la composición estructural de cada molécula se da en forma helicoidal de cadena doble (ADN) o de cadena simple (ARN).
A la hora de nombrarlos, se atiende a la pentosa, a la base nitrogenada y al número de ácidos fosfóricos que los componen.
Pentosa
Cuando la pentosa es Ribosa, el nucleótido recibe el nombre de la base nitrogenada, acabada en -OSIN, si es púrica, o en -IDIN, si es primidínica. Mientras que si la pentosa es Desoxirribosa, el nucleótido recibe el nombre de la base nitrogenada, pero con el prefijo Desoxi- (Desoxicitidin, Desoxitimidin)
Número de ácidos fosfóricos
Condiciona también el nombre del nucleótido. Si tiene un grupo fosfato, el nombre lleva el prefijo MONO. Si tiene dos grupos fosfato, el nombre lleva el prefijo DI. Si tiene tres grupos fosfato, el nombre lleva el prefijo TRI.
Además, se podría abreviar el nombre de los nucleótidos con siglas:
- AMP: Adenosín monofosfato
- GDP: Guanosín difosfato
- CTP: Citidín trifosfato
Otro dato a tener en cuenta es que, en el código genético, cada tres nucleótidos consecutivos actúan como un triplete que codifica un aminoácido.
¿Para qué sirven los nucleótidos?
Aunque su función principal es constituir la unidad estructural de los ácidos nucleicos, los nucleótidos desempeñan en las células otras funciones importantes.
Actúan como precursores de ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN), fuente de energía (trifosfato de adenosina y guanosina trifosfato), coenzimas (dinucleótido de flavina adenina, dinucleótido de nicotinamida y adenina y coenzima A) y reguladores fisiológicos (AMP cíclico, GMP cíclico).
Vamos a ver detenidamente cada una de sus funciones:
Convertirse en los segundos mensajeros
Se genera una señal química dentro de una célula cuando una hormona (el primer mensajero) se une a su receptor. Son segundos mensajeros el AMPc, el inositol trifosfato y el ion calcio.
En el caso concreto de la molécula de adenosín monofosfato cíclico (AMPc) interviene en muchos procesos hormonales, transmitiendo y amplificando las señales que le llegan a las células de las hormonas.
Transportadores de moléculas activadas
Algunos son UDP-glu, UDP-gal y CDP-acilglicerol.
Funciones reguladoras
Como en el caso del ADP.
Transportadores de energía
Que participan en el metabolismo celular.
Algunos nucleótidos pueden estar unidos a una, dos o tres moléculas de ácido fosfórico, dando lugar a un grupo de compuestos ricos en energía.
Es el caso del ATP (un nucleósido trifosfato) que actúa universalmente en todas las células transportando energía.
Favorecer la actividad catalizadora de las enzimas
Por otra parte, algunos nucleótidos o sus derivados pueden actuar como coenzimas, que son sustancias orgánicas no proteicas que resultan imprescindibles para la acción de muchas enzimas.
Es el caso del NAD, NADP, FAD o FMN, nucleótidos complejos en los que aparecen bases nitrogenadas que actúan como transportadores de electrones en reacciones metabólicas de oxidación-reducción.
Además, los nucleótidos están muy relacionados con la división y crecimiento celular así como con el sistema inmune, ayudando al mantenimiento de la salud intestinal gracias a la reducción de la incidencia de enfermedades entéricas.
¿Qué diferencia hay entre un nucleósido y un nucleótido?
Los nucleótidos son moléculas orgánicas formadas por la unión covalente de un nucleósido (una pentosa y una base nitrogenada) y un grupo fosfato.
Por su parte, el nucleósido es la parte del nucleótido formada únicamente por la base nitrogenada y la pentosa.
Texto revisado por la Doctora Pilar Arca Miguélez, Responsable Científica de Ampligen
