En los últimos años, las técnicas de microscopía electrónica, microscopía confocal y otras técnicas de imagen biológica han permitido ver las células vivas con un nivel de detalle alucinante, incluyendo su material genético, el ADN.
El ácido desoxirribonucleico (ADN), aunque no tenga un nombre especialmente atractivo, es el elemento clave para toda la vida existente y la evolución de las especies. Se trata de una molécula que contiene y codifica la información genética específica de cada especie y que, podríamos decir, contiene las instrucciones biológicas que pasan de un sujeto a sus descendientes. En el caso del ser humano, por ejemplo, el genoma humano consta de 3 mil millones de bases organizadas en 23 pares de cromosomas que contienen unos 20.000 genes.
Las dos cadenas que lo forman están compuestas por nucleótidos (una molécula orgánica formada por desoxirribosa, un fosfato y una base nitrogenada) que se unen a través de débiles puentes de hidrógeno y forman una estructura de doble hélice. Salvo en determinadas fases de la división celular en las que las cadenas de ADN se desenrollan, estas estructuras se encuentran dentro del núcleo de las células compactadas en cromosomas o en las mitocondrias.
La primera vez que se tiene constancia de una observación del ADN fue a finales del Siglo XIX, por el bioquímico suizo Frederich Miescher. Pero durante años, los científicos y expertos de todo el mundo debatieron cuál era el papel del ADN, molécula que consideraban demasiado sencilla como para contener la información biológica, y no fue hasta 1953 que se dio a conocer la importancia de esta. James Watson y Francis Crick, basándose en trabajos previos de Rosalind Franklin, descifraron la estructura de doble hélice del ADN a través de la difracción de rayos X.
Desde entonces, el ADN y la investigación genética se han convertido en grandes protagonistas de los avances científicos: desde la secuenciación definitiva del genoma humano hasta proyectos de clonación, la sintetización artificial de proteínas o métodos de edición y corrección genética. Las posibilidades y nuevos horizontes que parecen abrirse resultan apabullantes y cada día se conocen más y más aplicaciones y posibilidades derivadas del estudio del ADN. Pero, como es complicado imaginarse todas esas cadenas microscópicas dentro de nosotros, os ofrecemos una selección de retratos de todo tipo para conocer más de cerca al ADN.
Modelo de doble hélice clásico
El ADN es la molécula que codifica la información genética. Presenta una estructura de doble hélice en la que sus nucleótidos (adenina, guanina, citosina y timina) se unen a través de puentes de hidrógeno con sus complementarios. Este modelo fue concebido por los científicos Watson y Crick en 1953 gracias a los trabajos de Rosalind Parker.
Reproducción del ADN en 3D
Reconstrucción de una molécula de ADN empleando la tecnología 3D para apreciar su distribución espacial.
(c) Science Photo Library / Cordon Press.
El ADN en time-lapse
Composición de fotografías con time-lapse que muestra una célula cancerígena dividiéndose. El ADN aparece en rojo, y la membrana celular en azul. Obtuvo un premio en el concurso Wellcome Image Awards 2013. La imagen es obra de Kuan-Chung Su, del Instituto London Research.
Cromosoma de Drosophila melanogaster
Cromosoma de Drosophila melanogaster, la mosca de la fruta, obtenido de las glándulas salivares, a 1.000 aumentos.Fotografiado por Earl Nishiguchi, del Kauai Community College de Hawaii.
Secuencia de ADN
Secuencia de genes (bases adenina, timina, citosina y guanina).(c) Voisin/ Phanie/ Cordon Press.
ADN con pseudocolores digitales RGB
Representación de una secuencia de ADN basada en imágenes digitales con pseudocolor que facilita el visualizar la distribución de las bases nitrogenadas sin alterar su distribución. (c) Agustino Martínez-Antonio/ ResearchGate.
ADN5
Imagen de fluorescencia que muestra la complejidad de los nervios ópticos en la retina de un ratón. El ADN y el ARN (los dos ácidos nucleicos) se muestran en naranja. La imagen se obtuvo mediante microscopia confocal.(c) Thomas Deerinck, NCMIR.
ADN6
Parece un paisaje pero es una solución de moléculas de ADN en acetato de amonio fotografiada por Michael W. Davidson, de la Universidad Estatal de Florida, con técnica de luz polarizada. Obtuvo un tercer puesto en una de las competiciones de microfotografía de Nikon’s Small World.
Telofase
La telofase es el último paso de la mitosis o división celular en el que se forman dos nuevos núcleos con la misma cantidad de información y el citoplasma se divide para dar lugar a dos células hijas. En la imagen, células de ratón entrando en telofase, captadas con microscopía electrónica. (c) Lothar Schermelleh, Ludwig-Maximilians-Universitt Mnchen.
Una Mona Lisa de ADN
Representación del cuadro de La Gioconda, de Leonardo da Vinci creado por autoensamblaje de ADN en un lienzo de 8.704 píxeles. (c) Revista Nature.
Cariotipo espectral
Cariotipo espectral, una técnica de laboratorio que permite visualizar los cromosomas pintando cada pareja (23 pares en una célula humana) de un color fluorescente distinto. La imagen fue tomada por el Instituto Nacional de Genoma Humano de Estados Unidos.
La primera filmación del CRISPR Cas9
Los CRISPR son secuencias de ADN de bacterias empleadas para editar o corregir el genoma de cualquier célula, incluyendo las humanas. A finales de 2017, se consiguió filmar por primera vez el proceso de edición genética.
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