Los ácidos nucleicos son grandes moléculas presentes en todas las células y virus que hacen posible la continuidad de la vida y su principal función es almacenar, transmitir y ayudar a usar la información genética y hereditaria para que la célula pueda funcionar y producir proteínas.
Se forman a partir de nucleótidos, compuestos por un grupo fosfato, un azúcar y una base nitrogenada, y se presentan principalmente como ADN y ARN, que se organizan de distintas formas según su estructura y función dentro de la célula.
En los seres humanos, los ácidos nucleicos se encuentran dentro de las células, principalmente en el núcleo y en las mitocondrias, mientras que también están presentes en los alimentos de origen biológico, ya que estos provienen de seres vivos como plantas o animales cuyas células contienen material genético.
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Diferentes tipos y funciones
La función principal de los ácidos nucleicos es almacenar, transmitir y ayudar a expresar la información hereditaria. En los seres humanos, esta función se realiza a través del ADN y el ARN, que se clasifican en diferentes tipos según su función y ubicación dentro de la célula:
1. Ácido desoxirribonucleico (ADN)
El ADN en los seres humanos es el material genético que funciona como el repositorio o almacén de la información hereditaria, y su función es almacenar y transmitir las instrucciones exactas sobre cómo y cuándo construir las proteínas necesarias para el funcionamiento de las células y los tejidos.
Según su ubicación dentro de la célula humana, se puede encontrar en diferentes formas:
- ADN genómico: se encuentra organizado en los cromosomas dentro del núcleo de las células;
- ADN mitocondrial: se localiza dentro de las mitocondrias y ayuda a regular funciones específicas de este orgánulo.
En conjunto, permiten almacenar y organizar la información genética necesaria para el funcionamiento de las células humanas.
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El ácido ribonucleico, participa principalmente en la síntesis de proteínas y en la regulación de los genes. Debido a que cumple diferentes funciones, existen varios tipos:
En conjunto, estos tipos de ARN permiten que la información genética del ADN sea utilizada dentro de la célula para la síntesis de proteínas y la regulación de la expresión génica.
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Los análogos de ácidos nucleicos (sintéticos) son moléculas creadas artificialmente que imitan la estructura del ADN o del ARN, y se utilizan principalmente en diagnóstico molecular y en terapia génica, debido a su capacidad para unirse a secuencias específicas con mayor estabilidad y afinidad.
Entre los principales tipos se encuentran los ácidos nucleicos bloqueados (LNAs), que presentan modificaciones químicas que aumentan su estabilidad y mejoran su capacidad de unión, y los ácidos nucleicos peptídicos (PNAs), que reemplazan el esqueleto natural del ADN o ARN por una estructura derivada de aminoácidos, lo que facilita su interacción con secuencias específicas.
Cómo es la estructura
Los ácidos nucleicos, como el ADN y el ARN, son polímeros formados por unidades básicas llamadas nucleótidos. La estructura de estos nucleótidos se basa en tres componentes principales:
- Un grupo fosfato, que participa en la unión entre nucleótidos;
- Un azúcar de cinco carbonos, que en el ADN es la desoxirribosa y en el ARN la ribosa;
- Una base nitrogenada, que pueden ser de dos tipos, purinas (adenina y guanina, con dos anillos) o pirimidinas (citosina, timina y uracilo, con un solo anillo).
Los nucleótidos se unen entre sí formando una cadena continua de azúcar y fosfato, esta unión ocurre cuando el grupo fosfato de un nucleótido se conecta con el azúcar del siguiente, dando lugar a los enlaces fosfodiéster.
En el ADN, la molécula está formada por dos cadenas que se enrollan entre sí en forma de doble hélice y que son antiparalelas, es decir, están orientadas en direcciones opuestas.
Esta disposición hace que las bases nitrogenadas queden hacia el interior de la estructura, donde se emparejan de forma específica, adenina con timina y guanina con citosina, mediante puentes de hidrógeno.
En cambio, el ARN suele ser de cadena sencilla, utiliza ribosa como azúcar y reemplaza la timina por uracilo, y aunque es monocatenario, puede plegarse sobre sí mismo formando estructuras tridimensionales complejas.
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Los alimentos contienen ácidos nucleicos, y esto se debe a que el ADN es el material genético presente en todos los organismos vivos, desde bacterias hasta plantas y animales.
Por eso, al consumir alimentos de origen biológico, ya sea animal o vegetal, también se ingieren las células que contienen sus propios ácidos nucleicos.
El análisis de estos ácidos nucleicos en los alimentos es una herramienta importante en la biotecnología y la seguridad alimentaria, ya que permite detectar adulteraciones y fraudes, como verificar el origen real de la carne mediante el estudio del ADN, incluyendo casos de mezclas no declaradas.
También ayuda a identificar alérgenos al rastrear secuencias específicas de ADN en alimentos, así como a controlar patógenos al detectar bacterias responsables de enfermedades como Listeria, Salmonella, Campylobacter o Escherichia coli.
Asimismo, los ácidos nucleicos se utilizan en el desarrollo y control de alimentos transgénicos, mediante la modificación del ADN para obtener cultivos con características específicas como mayor resistencia, mejor valor nutricional o cambios en sus propiedades.
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