Ejercicio resuelto de Ácidos nucleicos · Biología · 2020

A nivel europeo, España es el principal productor de maíz transgénico Bt, cuyo uso está autorizado para alimentación y fabricación de ingredientes alimentarios. Los organismos transgénicos se obtienen por la modificación de su DNA. Explica la estructura básica y la función del DNA.

$\textbf{Explica la estructura básica y la función del DNA.}$

El DNA es un ácido nucleico, un polímero cuyos monómeros son los desoxirribonucleótidos. Cada uno consta de tres piezas: la desoxirribosa, una pentosa; una base nitrogenada unida a ella por su carbono $1'$ mediante enlace N-glucosídico, que puede ser adenina o guanina —púricas— o citosina o timina —pirimidínicas—; y un grupo fosfato esterificado en el carbono $5'$.

Los nucleótidos se unen entre sí por enlaces fosfodiéster entre el carbono $3'$ de una pentosa y el $5'$ de la siguiente, formando una cadena con un esqueleto invariable de pentosas y fosfatos y con las bases proyectadas hacia el interior. La cadena tiene, por tanto, polaridad: un extremo $5'$ y otro $3'$.

Su estructura secundaria es la doble hélice descrita por Watson y Crick en $1953$: dos cadenas antiparalelas —una en sentido $5'\rightarrow 3'$ y la otra en sentido contrario— enrolladas en espiral dextrógira alrededor de un eje común. Las dos se mantienen unidas por puentes de hidrógeno entre las bases, que se aparean de forma estrictamente complementaria: adenina con timina mediante dos puentes y guanina con citosina mediante tres. De ahí que el porcentaje de A sea siempre igual al de T y el de G al de C, que es la regla de Chargaff.

En los eucariotas, la doble hélice se asocia además a proteínas histónicas formando nucleosomas, y estos se enrollan sucesivamente hasta constituir la cromatina y, en la división, los cromosomas.

Su función es doble y ambas derivan de esa estructura. Por un lado, almacena la información genética en la secuencia de sus bases, que se lee de tres en tres y determina el orden de los aminoácidos de las proteínas; esa información se expresa mediante la transcripción y la traducción. Por otro, la transmite fielmente: gracias a la complementariedad de las bases, cada hebra puede servir de molde para sintetizar la otra, de modo que la replicación produce dos moléculas idénticas y cada célula hija recibe una copia exacta.

Es precisamente esa capacidad de copiarse con exactitud, y de ser modificado en un punto concreto sin alterar el resto, lo que permite obtener organismos transgénicos como el maíz Bt del enunciado: se inserta en su DNA un gen procedente de la bacteria $\textit{Bacillus thuringiensis}$, y la planta lo expresa y lo transmite a su descendencia como si fuera propio.