Células y ADN: dentro de una célula y la doble hélice en 3D

Las unidades vivas más pequeñas

La imagen empieza con una multitud. Todo ser vivo está hecho de células, y el cuerpo humano tiene unos 37 billones, según una estimación muy conocida. Hay unos 200 tipos distintos, desde las neuronas largas y finas y los glóbulos rojos redondos hasta las células planas de la piel, cada una con la forma de su trabajo. La palabra célula la acuñó en 1665 Robert Hooke, que vio un panal de cajitas en una lámina de corcho. Una célula humana típica mide solo de 10 a 30 micrómetros de ancho, así que necesitarías un microscopio para verla.

Una ciudad dentro de una membrana

Ahora el modelo corta una célula por la mitad. El límite exterior es la membrana celular, una fina doble capa de grasa que controla lo que entra y sale. Dentro está el núcleo, una esfera que contiene el ADN. A su alrededor flotan las mitocondrias, las centrales eléctricas de la célula, que convierten el alimento y el oxígeno en la molécula de energía ATP. Los ribosomas, innumerables máquinas diminutas, fabrican proteínas. Otras partes, como el retículo endoplasmático y el aparato de Golgi, las pliegan, las clasifican y las envían. Elige una parte en el laboratorio para ver qué hace.

La doble hélice

La cámara entra en el núcleo y encuentra el ADN, abreviatura de ácido desoxirribonucleico. Parece una escalera retorcida, una doble hélice. Los lados son un esqueleto de azúcar y fosfato, y cada peldaño es un par de bases: la A siempre se empareja con la T, y la C siempre con la G. En 1953 James Watson y Francis Crick publicaron esta estructura en la revista Nature, apoyándose en la imagen de rayos X conocida como Foto 51, tomada por Rosalind Franklin y Raymond Gosling. El genoma humano tiene unos 3.000 millones de pares de bases, y el ADN de una sola célula mediría unos 2 metros si se estirara.

Un código de cuatro letras

El orden de las letras es el mensaje. Un gen es un tramo de ADN que lleva las instrucciones de un producto, normalmente una proteína, y los humanos tenemos unos 20.000 genes que codifican proteínas. Dos personas sin parentesco comparten alrededor del 99,9 por ciento de su ADN, y esas pequeñas diferencias nos hacen únicos. El ADN está empaquetado en 23 pares de cromosomas, 46 en total, que son la forma muy enrollada que se ve justo antes de que una célula se divida. Ahora escribe una cadena en el laboratorio y aparecerá la cadena complementaria, emparejando cada letra según la regla A–T y C–G.

Leer las instrucciones

El ADN nunca sale del núcleo, así que la célula hace una copia de trabajo. Este paso, la transcripción, construye una cadena de ARN mensajero, o ARNm. El ARN usa la letra U en lugar de la T. El ARNm sale del núcleo y se encuentra con un ribosoma, que lo lee de tres en tres letras. Cada codón de tres letras nombra un aminoácido, y una molécula auxiliar lleva cada uno al ribosoma. Los aminoácidos se unen en una cadena, y la cadena se pliega en una proteína con una forma concreta. El laboratorio muestra el mensaje de ARN construido a partir de tu propia cadena.

Una célula se convierte en dos

El último momento muestra la división celular. Antes de dividirse, una célula copia todo su ADN. En la mitosis los cromosomas se enrollan con fuerza, se alinean en el centro y cada uno se separa, de modo que cada célula nueva recibe un juego completo. Luego la célula se estrecha hasta partirse en dos, y salen dos células hijas idénticas. Así creciste desde un único óvulo fecundado, y así se renuevan sin parar la piel, la sangre y el revestimiento del intestino. Se estima que cada día se reemplazan cientos de miles de millones de células. Cuando falla este control, las células pueden dividirse sin parar, y así empieza un tumor.

Células y ADN