How big is ADN?
2 nanómetros!
El ADN, sigla de ácido desoxirribonucleico, es la molécula que guarda la información genética en las células vivas y la transmite. Tiene la forma de una escalera enrollada en espiral, que se llama 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 lado al otro de sus dos hebras enrolladas. Cada hebra es una cadena de pequeñas unidades llamadas nucleótidos. Las dos hebras se mantienen unidas mediante 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. A lo largo de la hélice, los pares de bases vecinos están separados por 0.34 nanómetros, y la hélice da una vuelta completa aproximadamente cada 10 pares de bases, es decir, cada 3.4 nanómetros. El ADN también se presenta en otras dos formas mucho menos comunes, llamadas ADN-A y ADN-Z, que están enrolladas de otra manera.
La longitud del ADN depende de la molécula. El cromosoma 22 humano, uno de los más pequeños, es una sola molécula de ADN de unos 48 millones de pares de bases. Si se estirara, mediría unos 1.5 centímetros de largo.
Comparaciones de tamaño
- Unas 40,000 a 50,000 dobles hélices de ADN puestas una al lado de otra abarcarían el grosor de un cabello humano.
- La bicapa lipídica que forma las membranas celulares mide unos 5 nanómetros de grosor, dos veces y media el ancho del ADN.
- Un átomo de oro mide alrededor de un tercio de nanómetro de diámetro, así que el ancho del ADN equivale a unos seis átomos de oro.
- Si el ADN se ampliara hasta el grosor de un cabello humano, el ADN de una sola célula humana se extendería unos 100 kilómetros. Estaría empaquetado en un núcleo de unos 30 centímetros de diámetro.
Cuánto ADN hay en una célula
Si se estirara de un extremo al otro, el ADN de una célula humana típica mediría unos 2 metros. Sin embargo, el núcleo que lo contiene mide apenas unos 6 micrómetros de diámetro. Un micrómetro es una millonésima de metro. La longitud del ADN es más de 300,000 veces el ancho del núcleo.
El genoma humano, el conjunto completo del ADN humano, tiene una longitud de unos 3.2 mil millones de nucleótidos. Está repartido entre 24 cromosomas distintos. Cada cromosoma es una sola 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 mostraba cómo se emparejan las bases: la adenina con la timina, y la citosina con la guanina. También sugería cómo podía copiarse el ADN.
La difracción de rayos X ayudó a revelar la estructura. Este método deduce la forma de una molécula a partir del patrón que forman los rayos X cuando se dispersan al chocar con ella. Rosalind Franklin estudiaba el ADN de esta manera, y Maurice Wilkins también trabajaba en su estructura. El patrón de rayos X mostraba la separación regular de 0.34 nanómetros entre las bases.
Watson, Crick y Wilkins compartieron un Premio Nobel en 1962. Para entonces, Franklin ya había muerto, y los premios Nobel no se otorgan a personas fallecidas.
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.