El ADN y el ARN son los ácidos nucleicos que controlan y dirigen la síntesis de proteínas en los cuerpos de los seres vivos.
Contienen las instrucciones necesarias para todo proceso vital, por ello, no podríamos concebir nuestra existencia sin estas moléculas. A pesar de sus similitudes morfológicas y funcionales, existen múltiples diferencias entre el ADN y el ARN.
Estos complejos polímeros formados por la repetición de nucleótidos entrañan en su interior el funcionamiento de todos los mecanismos biológicos y la identidad de cada especie. Por fascinante que pueda resultarnos el concepto, ningún ser vivo puede ser concebido sin su información genética. En este espacio te comentamos las diferencias más relevantes entre las dos moléculas claves de la vida.
Diferencias entre el ADN y el ARN: entre planos genéticos
Antes de detallar los rasgos que diferencian los ácidos nucleicos, es necesario esclarecer los factores que los unifican. Entre ellos encontramos los siguientes:
- Ambos son macromoléculas formadas por una sucesión de nucleótidos unidos por enlaces fosfato.
- El orden y la periodicidad de los nucleótidos que forman las moléculas codifican la información biológica del organismo.
- Son responsables de la heredabilidad de caracteres de padres a hijos.
- Ambos tienen un elevado peso molecular.
- Son biopolímeros, es decir, moléculas complejas producidas por organismos vivos.
Como podemos ver, estas dos macromoléculas son esenciales para la adaptación de los seres vivos (incluidos los humanos) al medio ambiente. Sin estos polímeros no existiría la transferencia de información genética de la célula madre a las células hijas, lo que impediría un mecanismo tan importante como es la propia evolución. Además, tanto el ADN como el ARN están implicados en la síntesis de proteínas, unidades estructurales básicas de cualquier organismo vivo.
A continuación, enumeramos las diferencias entre el ADN y el ARN más relevantes.
1. Diferencias estructurales
Al tratarse de moléculas altamente complejas, tanto el ADN como el ARN presentan una estructura tridimensional específica que los caracteriza. Las diferencias estructurales son diversas. A continuación las exponemos.
1.1 Cambios en los nucleótidos
Como hemos adelantado previamente, los ácidos nucleicos son polímeros formados por una sucesión de monómeros, los nucleótidos. Estas moléculas son cada una de las “piezas del puzzle” que componen tanto al ADN como al ARN, y en ellas encontramos las primeras diferencias esenciales. Según su naturaleza orgánica, los nucleótidos están compuestos por tres segmentos:
- Bases nitrogenadas: compuestos orgánicos cíclicos que, según su naturaleza, se nombran como guanina, citosina, timina, adenina y uracilo.
- Pentosa: un azúcar con cinco átomos de carbono.
- Ácido fosfórico: de una a tres moléculas por nucleótido.
Quizá nos suene de lecciones escolares, pero la diferencia fundamental entre el ADN y el ARN es que las bases nitrogenadas de los nucleótidos del primero presentan adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T), mientras que en el ARN el uracilo (U) toma el lugar de la timina. Otra de las variaciones encontradas en los nucleótidos es que el azúcar de tipo pentosa del ARN es una ribosa, mientras que el del ADN se trata de una desoxirribosa, de ahí la R y la D respectivas del nombre de las moléculas.
Aunque puedan parecer apreciaciones menores, estas dos pequeñas diferencias aportan cualidades morfológicas muy distintas a ambas macromoléculas.
1.2 Hélices y cadenas simples
Otra de las diferencias entre el ADN y el ARN que resulta clave y es fácilmente identificable es la organización tridimensional de estas cadenas de nucleótidos. La mayoría de las moléculas de ADN están formadas por dos cadenas antiparalelas unidas entre sí mediante las bases nitrogenadas, gracias a puentes de hidrógeno.
Esto les otorga una forma helicoidal muy característica, la cual se encuentra representada en todos los medios de comunicación científica de forma amplia. Debido a la complejidad morfológica del ADN, este presenta una estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria, según su composición, tipo de giro y empaquetamiento en los cromosomas, los cuales contienen la información genética del organismo.
El ARN, aunque no menos importante, tiene una forma mucho más simple. En este caso estamos ante una macromolécula que, al igual que el ADN, está compuesta de una sucesión de nucleótidos, pero aquí no se generan hélices ni hay dos cadenas antiparalelas. El ARN presenta solo una cadena, y es por esto que solo tiene variaciones estructurales primarias y secundarias (en algunos casos especiales también terciarias, pero no es usual). A veces, dentro de una misma hebra de ARN pueden formarse pliegues, lo que puede dar lugar a bucles o protuberancias morfológicas, pero nada comparado con la diversidad estructural y nivel de empaquetamiento y condensación del ADN.
2. Diversidad en su funcionalidad
Más allá de cuestiones estructurales restringidas al ámbito de la bioquímica, estas dos macromoléculas claves en el funcionamiento de la vida tienen funciones completamente diferentes.
La función principal de la molécula de ADN es el almacenamiento de información a largo plazo. Hablando en un plano metafórico, los cromosomas serían las bibliotecas, y el ADN dentro de los genes, cada uno de los libros de instrucciones acerca del funcionamiento del cuerpo del ser vivo. Esto es lo que conocemos como genoma y nos define tanto a nivel de especie como de individuo. En resumen, los genes son estructuras formadas por ADN y a su vez, la condensación de estos produce los cromosomas.
Continuando con la metáfora, el ARN sería el bibliotecario que se encarga de transformar la información de los libros de ADN en construcciones tangibles. A nivel celular, esto se traduce en la síntesis de proteínas, proceso vital para cualquier actividad del organismo. Para realizar esta actividad, el ARN presenta tres tipos de moléculas:
- ARN mensajero: una traducción exacta de un segmento de ADN que contiene información para generar una proteína.
- ARN de transferencia: transporta cada una de las subunidades que dan lugar a la proteína.
- ARN ribosomal: forman parte de los ribosomas, maquinarias donde se fabrican las proteínas.
Así, podemos observar una cadena de montaje perfectamente orquestada por los distintos tipos de ARN. Una de las moléculas se encarga de traducir la información presente en el ADN, otra forma parte de la maquinaria de ensamblaje y otra se encarga de traer los distintos componentes que darán lugar a la proteína. Aunque nos parezca increíble, este delicado proceso sucede continuamente a nivel celular en todo nuestro cuerpo.
Esta implicación en una funcionalidad inmediata hace que las concentraciones de ARN (especialmente del tipo mensajero) cambien a menudo según el tipo de estímulo que el ser vivo esté percibiendo. Naturalmente, cuanto más se necesite una proteína específica, más cantidad de ese ARN codificante será necesaria.
3. Mutaciones y evolución
Desde un punto de vista evolutivo, la última de las diferencias entre el ADN y el ARN es su tasa de cambio. Los procesos de mutación genética son esenciales en la naturaleza y en la sociedad humana, pues gracias a ellos surgen caracteres heredables que pueden ser tanto deletéreos como beneficiosos para el ser vivo que los sufre. Naturalmente, las mutaciones heredables en seres genéticamente complejos se dan en el ADN.
Un caso diferente es el de los virus, que pueden estar compuestos tanto de ADN como únicamente de ARN. Debido a que las moléculas de ARN son muy inestables y no existen correcciones de errores a la hora de replicarlas, se producen diversos cambios en esta información a la hora de producir nuevos virus. Esto se traduce en que, generalmente, los virus de ARN mutan más rápido que los de ADN. Esta diferencia entre ambas moléculas es esencial, pues genera una presión clave en la evolución de las enfermedades.
Cuestión de genes
Como hemos podido ver, aunque de forma general se crea que el ADN es la molécula más importante para el funcionamiento de los seres vivos, esta no es la única.
El ARN es la mano de obra que se encarga de traducir la información genética, y sin unas estructuras tan simples como son las proteínas, la vida tal y como la conocemos no sería posible. El ADN se organiza de una forma más compleja en genes y cromosomas que almacenan información genética a largo plazo, mientras que el ARN se encarga de fabricar proteínas y una vez su función se ha cumplido, se degrada. A pesar de estas diferencias, tanto el ADN como el ARN son las moléculas esenciales clave en la supervivencia y forma de los seres vivos.
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