How big is ADN?
2 nanómetros!
El ADN, abreviatura de ácido desoxirribonucleico, es la molécula que almacena la información genética de las células vivas y la transmite. Tiene forma de escalera retorcida en espiral, llamada doble hélice, y esa hélice mide unos 2 nanómetros de ancho. Un nanómetro es una milmillonésima de metro.
Tamaño
El tamaño del ADN suele referirse al ancho de su doble hélice, medido de un extremo a otro de las dos hebras enrolladas. Cada hebra es una cadena de unidades pequeñas llamadas nucleótidos. Las dos hebras se mantienen unidas por pares de bases químicas, que forman los peldaños de la escalera.
La forma habitual del ADN en las células, llamada ADN-B, mide de 1,9 a 2 nanómetros de ancho. Los pares de bases vecinos están separados por 0,34 nanómetros a lo largo de la hélice, y esta da una vuelta completa aproximadamente cada 10 pares de bases, es decir, cada 3,4 nanómetros. El ADN también presenta otras dos formas mucho menos frecuentes, llamadas ADN-A y ADN-Z, que están retorcidas de otra manera.
La longitud del ADN depende de la molécula. El cromosoma 22 humano, uno de los más pequeños, es una única molécula de ADN de unos 48 millones de pares de bases. Estirado, mediría unos 1,5 centímetros de largo.
Comparaciones de tamaño
- Entre unas 40 000 y 50 000 dobles hélices de ADN, colocadas una al lado de la otra, abarcarían el grosor de un cabello humano.
- La bicapa lipídica que forma las membranas celulares tiene unos 5 nanómetros de grosor, dos veces y media el ancho del ADN.
- Un átomo de oro tiene un diámetro de aproximadamente un tercio de nanómetro, así que el ADN mide unos seis átomos de oro de ancho.
- Si el ADN se agrandara hasta el grosor de un cabello humano, el ADN de una sola célula humana se estiraría unos 100 kilómetros. Estaría empaquetado en un núcleo de unos 30 centímetros de diámetro.
Cuánto ADN contiene una célula
Una célula humana típica contiene unos 2 metros de ADN, si se estirara y se colocara de extremo a extremo. Sin embargo, el núcleo que lo contiene mide solo unos 6 micrómetros de diámetro. Un micrómetro es una millonésima de metro. La longitud del ADN es más de 300 000 veces el diámetro del núcleo.
El genoma humano, el conjunto completo del ADN humano, tiene unos 3 200 millones de nucleótidos de longitud. Se reparte entre 24 cromosomas distintos. Cada cromosoma es una única molécula de ADN muy larga, unida a proteínas que la pliegan y la empaquetan en una forma compacta.
Cómo se descubrió la doble hélice
James Watson y Francis Crick, que trabajaban en la Universidad de Cambridge, en Inglaterra, describieron la doble hélice en 1953. Su modelo mostró cómo se emparejan las bases: adenina con timina y citosina con guanina. También sugirió cómo podía copiarse el ADN.
La difracción de rayos X ayudó a revelar la estructura. Este método permite deducir la forma de una molécula a partir del patrón que forman los rayos X al dispersarse en ella. Rosalind Franklin estudiaba el ADN de este modo, y Maurice Wilkins también trabajaba en la estructura del ADN. El patrón de rayos X mostró la separación regular de 0,34 nanómetros entre las bases.
Watson, Crick y Wilkins compartieron un premio Nobel en 1962. Franklin ya había fallecido entonces, y los premios Nobel no se conceden de forma póstuma.
Fuentes
- Biochemistry, DNA Structure. StatPearls, NCBI Bookshelf, 2023.
- DNA Structure and Sequencing. Biology 2e, OpenStax, 2018.
- Chromosomal DNA and Its Packaging in the Chromatin Fiber. Molecular Biology of the Cell, 4th edition, Garland Science, 2002.
- Membrane Structure. Molecular Biology of the Cell, 4th edition, Garland Science, 2002.
- Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.