Los ácidos nucleicos son biopolímeros , macromoléculas , esenciales para todas las formas de vida conocidas . [1] Están compuestos por nucleótidos , que son los monómeros formados por tres componentes: un azúcar de 5 carbonos , un grupo fosfato y una base nitrogenada . Las dos clases principales de ácidos nucleicos son el ácido desoxirribonucleico (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN). Si el azúcar es ribosa , el polímero es ARN; si el azúcar es el derivado de la ribosa desoxirribosa, el polímero es el ADN.
Los ácidos nucleicos son compuestos químicos naturales que sirven como las principales moléculas portadoras de información en las células y constituyen el material genético. Los ácidos nucleicos se encuentran en abundancia en todos los seres vivos, donde crean, codifican y luego almacenan información de cada célula viva de cada forma de vida en la Tierra. A su vez, funcionan para transmitir y expresar esa información dentro y fuera del núcleo celular a las operaciones internas de la célula y, en última instancia, a la próxima generación de cada organismo vivo. La información codificada está contenida y se transmite a través de la secuencia de ácido nucleico , que proporciona la ordenación de los nucleótidos en forma de escalera dentro de las moléculas de ARN y ADN. Desempeñan un papel especialmente importante en la dirección de la síntesis de proteínas.
Las cadenas de nucleótidos se unen para formar estructuras helicoidales (por lo general, una para el ARN y dos para el ADN) y se ensamblan en cadenas de pares de bases seleccionadas de las cinco nucleobases primarias o canónicas, que son: adenina , citosina , guanina , timina , y uracilo . La timina ocurre solo en el ADN y el uracilo solo en el ARN. Utilizando aminoácidos y el proceso conocido como síntesis de proteínas , [2] la secuenciación específica en el ADN de estos pares de nucleobases permite almacenar y transmitir instrucciones codificadas como genes. En el ARN, la secuenciación de pares de bases permite fabricar nuevas proteínas que determinan los marcos y las partes y la mayoría de los procesos químicos de todas las formas de vida.
Los estudios experimentales de los ácidos nucleicos constituyen una parte importante de la investigación biológica y médica moderna , y constituyen la base de la ciencia forense y del genoma , y de las industrias biotecnológica y farmacéutica . [8] [9] [10]
El término ácido nucleico es el nombre general de ADN y ARN, miembros de una familia de biopolímeros , [11] y es sinónimo de polinucleótido . Los ácidos nucleicos recibieron su nombre por su descubrimiento inicial dentro del núcleo y por la presencia de grupos fosfato (relacionados con el ácido fosfórico). [12] Aunque se descubrió por primera vez en el núcleo de las células eucariotas , ahora se sabe que los ácidos nucleicos se encuentran en todas las formas de vida, incluidas las bacterias , las arqueas , las mitocondrias , los cloroplastos y los virus (existe un debate sobresi los virus son vivos o no vivos ). Todas las células vivas contienen ADN y ARN (excepto algunas células, como los glóbulos rojos maduros), mientras que los virus contienen ADN o ARN, pero por lo general no ambos. [13] El componente básico de los ácidos nucleicos biológicos es el nucleótido , cada uno de los cuales contiene un azúcar pentosa ( ribosa o desoxirribosa ), un grupo fosfato y una nucleobase . [14] Los ácidos nucleicos también se generan en el laboratorio, mediante el uso de enzimas [15] (ADN y ARN polimerasas) y mediante síntesis química en fase sólida.. Los métodos químicos también permiten la generación de ácidos nucleicos alterados que no se encuentran en la naturaleza, [16] por ejemplo , los ácidos nucleicos peptídicos .
Los ácidos nucleicos son generalmente moléculas muy grandes. De hecho, las moléculas de ADN son probablemente las moléculas individuales más grandes que se conocen. Las moléculas biológicas de ácido nucleico bien estudiadas varían en tamaño desde 21 nucleótidos ( pequeño ARN de interferencia ) hasta cromosomas grandes ( el cromosoma 1 humano es una sola molécula que contiene 247 millones de pares de bases [17] ).