Ácidos nucleicos: ¿Por qué el uracilo no está presente en el ADN?

Bertha Pérez Hernández y Tobías Portillo Bobadilla

El ADN y el ARN son macromoléculas que están presentes en todos los seres vivos, abordaremos las similitudes y diferencias que hay entre ellas y cómo es que el ADN se ha adaptado y evolucionado para lidiar con las mutaciones.

Palabras claves: ADN, ARN, nucleótidos, timina, uracilo.

Los ácidos nucleicos son macromoléculas presentes en todos los seres vivos. La importancia de estas macromoléculas radica en sus funciones: el almacenamiento, la expresión y la transmisión de la información genética. Existen dos tipos de ácidos nucleicos, el ADN y el ARN. El ADN o ácido desoxirribonucleico está compuesto por cuatro elementos que son conocidos como nucleótidos: adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T). Estos cuatro nucleótidos funcionan como nuestro abecedario, es decir, el acomodo de estas “letras” forma “palabras”, y debido a que se caracteriza por ser de doble cadena, en cada cadena podemos leer y formar enunciados que van en sentidos contrarios. ¿Saben cómo se forma la doble cadena? Los nucleótidos forman parejas, la adenina se junta con la timina y la guanina con la citosina. Cada nucleótido se mantiene unido por un enlace químico, llamado puente de hidrógeno. El ácido ribonucleico o ARN es de cadena sencilla, aunque en ocasiones puede formar segmentos de cadena doble. Otra de las diferencias entre el ARN y el ADN es el azúcar presente en su estructura química; en el ARN se encuentra una ribosa y en el ADN una desoxirribosa. El ARN está formado por cuatro nucleótidos: adenina (A), guanina (G), citosina (C) y uracilo (U). Como habrán notado el ARN presenta un nucleótido distinto al ADN, un uracilo en lugar de la timina. ¿Qué tiene de diferente el uracilo de la timina? La timina tiene una estructura química similar al uracilo (ver figura 3). Su diferencia es el grupo metilo (CH3) que presenta la timina en su esqueleto. Podemos decir que la timina es un uracilo metilado. Diversos textos mencionan que el uracilo es exclusivo del ARN, sin embargo, es común encontrar al uracilo en las cadenas de ADN.

La presencia de uracilo en el ADN se puede explicar por dos motivos: la mutación espontánea que sufre la citosina, y que elimina el grupo amino (NH2) del nucleótido dando lugar a uracilo, y la incorporación errónea de uracilo en vez de timina durante la copia o reparación del ADN. Esto último sucede porque muchas ADN polimerasas (enzimas encargadas de formar el ADN) de bacterias y eucariontes no distinguen entre timina y uracilo al incorporar los nucleótidos. Pese a que existe un proceso que favorece una mayor cantidad de U en el ADN, ¿por qué no es abundante en esta macromolécula? ¿Por qué se prefiere usar la T en el ADN? Diversas fuentes han reportado, que los uracilos presentes en el ADN son una señal de muerte celular. Destino poco halagador. Por otro lado, también se ha observado que la presencia de uracilo en el ADN es un indicativo de ADN dañado y esto activa el mecanismo de reparación eliminando a los uracilos. El uso de una maquinaria celular que remueva a los uracilos implica un gasto energético muy grande. ¿Por qué invertir en un proceso costoso? Existen diversas hipótesis del por qué el ADN prefiere la T en lugar de U. Una de las teorías hace alusión a la capacidad que tiene la T de ser resistente a la radiación a diferencia del uracilo que es fotosensible, lo que indicaría que el ADN prefiere usar T sobre U por ventaja selectiva.

Otra de las tesis que se han manejado es que el ADN prefiere a la timina porque se facilita el reconocimiento de enzimas que son necesarias para el procesamiento del ADN, sin embargo, hasta el momento no se ha podido comprobar esta hipótesis. La enzima ADN polimerasa usa indiscriminadamente tanto al uracilo como a la timina; rebatiendo por completo esta teoría.

Diversos reportes relacionan la presencia de U en el ADN con daños que afectan gravemente la función celular, lo que podría contribuir a desarrollar enfermedades así como distintos tipos de cáncer. Tomando en cuenta toda la información disponible se puede notar que el ADN ha evolucionado de tal forma que evita incorporar errores que afecten la función celular, de esa manera se explicaría por qué la timina ha ganado la batalla contra el uracilo.

 

Pies de figuras

Fig 1. Estructura del ADN y ARN. Autor: Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano.

Fig 2. Nucleótidos. Puentes de hidrogeno y principales características. Autor: Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano.

Fig 3. Estructura del uracilo y la timina. Autor: Tobías Portillo

Fig 4. Ácidos nucleicos presentes en todos los seres vivos. Dominio público

20 Ene 2022 08:32
¡Que suerte! tréboles acuáticos

¡Que suerte! tréboles acuáticos Karina Magdalena Grajales Tam y Patricia Hernández Ledesma

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 20 de enero 2022

Encontrar un ser que [ ... ]

Leer más...
19 Ene 2022 12:30
Zopilotes a volar…

Zopilotes a volar… Luis M. García Feria

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 19 de enero 2022

Los zopilotes son aves carroñeras con gran importancia en el ecosistema. [ ... ]

Leer más...
18 Ene 2022 09:25
Yucatán censura al Gorrión Europeo

Yucatán censura al Gorrión Europeo Alexander Peña-Peniche, Claudio Mota-Vargas, Michelle García-Arroyo e Ian MacGregor-Fors

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 18 [ ... ]

Leer más...
13 Ene 2022 09:36
Un patrimonio natural para la investigación

 

Un patrimonio natural para la investigación José F. Dzul-Cauich y Vicente Hernández-Ortiz

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 13 de enero 2022

Las colecciones [ ... ]

Leer más...
12 Ene 2022 08:32
Las gallinas ciegas

Las gallinas ciegas Roberto Arce-Pérez, C.V. Rojas-Gómez y Andrés Ramírez-Ponce

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 12 de enero 2022

Las larvas de escarabajos conocidas [ ... ]

Leer más...
11 Ene 2022 06:04
La ciencia al servicio del bienestar humano: 100 años de estudio de los virus

La ciencia al servicio del bienestar humano: 100 años de estudio de los virus Esaú Bojórquez Velázquez, José Miguel Elizalde Contreras, Eliel Ruiz May

Artículo publicado en el Portal Comunicación [ ... ]

Leer más...
10 Ene 2022 06:18
¿Qué significa biocultural?

¿Qué significa biocultural? Maite Lascurain,Tlacaelel Rivera-Núñez, Citlalli A. González y Minneth Medina García

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 10 de enero [ ... ]

Leer más...
07 Ene 2022 13:54
Perspectivas para productos forestales en México

Perspectivas para productos forestales en México Raymundo Dávalos Sotelo

 

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 06 de enero 2022

La sociedad requiere insumos para [ ... ]

Leer más...
07 Ene 2022 13:06
Exploradores de plantas de los siglos XVIII y XIX

Exploradores de plantas de los siglos XVIII y XIX Andrew P. Vovides y Miguel Ángel Pérez-Farrera

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 07 de enero 2022

Viajar en alta [ ... ]

Leer más...
16 Dic 2021 10:14
Colecciones biológicas en el antropoceno

Colecciones biológicas en el antropoceno Andrés Ramírez-Ponce 

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 16 de diciembre 2021

Las colecciones biológicas son los acervos [ ... ]

Leer más...
15 Dic 2021 10:23
Las 5E en el Jardín Botánico

Las 5E en el Jardín Botánico Norma Edith Corona Callejas

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 15 de diciembre 2021

Las actividades educativas del Jardín Botánico Francisco [ ... ]

Leer más...
14 Dic 2021 10:49
Los aliens de las moscas de la fruta: los insectos parasitoides

Los aliens de las moscas de la fruta: los insectos parasitoides Jovita Martínez-Tlapa, Alma Altúzar-Molina, Lizbeth González, Adriana Santos, Enedina Cruz, Olinda Velázquez, Rafael Ortega, Emilio [ ... ]

Leer más...
14 Dic 2021 10:43
Helechos ornamentales para cultivar en Xalapa

Helechos ornamentales para cultivar en Xalapa Klaus Mehltreter

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 14 de diciembre 2021

Se describen algunos helechos que se pueden cultivar [ ... ]

Leer más...
13 Dic 2021 09:42
Horticultura y conservación vegetal

Horticultura y conservación vegetal Carlos A. Zárate

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 13 de diciembre 2021

La horticultura en los jardines botánicos desempeña [ ... ]

Leer más...
13 Dic 2021 09:36
Depredadores nocturnos con gran impacto

Depredadores nocturnos con gran impacto Antonio Guillén Servent  

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 13 de diciembre 2021

Los murciélagos cavernícolas se concentran [ ... ]

Leer más...
10 Dic 2021 09:23
Firma electrónica, minimiza la deforestación

Firma electrónica, minimiza la deforestación Mónica Enriquez

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 10 de diciembre 2021

La deforestación a nivel mundial se ha incrementado [ ... ]

Leer más...
09 Dic 2021 09:18
La comunicación secreta de los insectos

La comunicación secreta de los insectos Patricia Romero y Larissa Guillén

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 09 de diciembre 2021

La comunicación química es ampliamente [ ... ]

Leer más...
09 Dic 2021 09:11
Deforestación en regiones cafetaleras de México

Deforestación en regiones cafetaleras de México Robert Hunter Manson, Mauricio Galeana Pizaña y Gabriel Alejandro Morales Martínez

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el [ ... ]

Leer más...
08 Dic 2021 14:01
Diez principios para guiar la siembra de árboles

Diez principios para guiar la siembra de árboles Fabiola López Barrera y Víctor Manuel Vásquez Reyes

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 08 de diciembre 2021

La moda [ ... ]

Leer más...
08 Dic 2021 13:34
Hacia una valoración múltiple de la naturaleza

Hacia una valoración múltiple de la naturaleza Luciana Porter Bolland

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 08 de diciembre 2021

Se presenta un breve resumen del IPBES [ ... ]

Leer más...
07 Dic 2021 07:33
Proteasas y hongos fitopatógenos

 

Proteasas y hongos fitopatógenos Jire Muñoz, Eric E. Hernández, Sobeida Sánchez y Diana Sánchez

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 07 de diciembre 2021

Los [ ... ]

Leer más...
07 Dic 2021 07:27
¿Qué podemos aprender del flujo de polen y la dispersión de semillas?

¿Qué podemos aprender del flujo de polen y la dispersión de semillas? Yessica Rico 

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 07 de diciembre 2021

La dispersión de semillas [ ... ]

Leer más...
06 Dic 2021 10:26
Festejemos al suelo, 5 de diciembre Día mundial del suelo

Festejemos al suelo, 5 de diciembre Día mundial del suelo Beatriz E. Marín-Castro, Sandra Rocha, Karla Tapia

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 06 de diciembre 2021

La [ ... ]

Leer más...
02 Dic 2021 07:00
Aves y zonas agrícolas

Aves y zonas agrícolas Gerson D. Alducin-Chávez y Octavio Rojas-Soto

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 02 de diciembre 2021

Las prácticas de la agricultura en el [ ... ]

Leer más...
01 Dic 2021 09:17
Sobre invasiones biológicas y evolución

Sobre invasiones biológicas y evolución Raquel Hernández-Espinosa y Jorge González-Astorga

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 01 de diciembre 2021

En la actualidad [ ... ]

Leer más...
30 Nov 2021 08:09
Contando animales

Contando animales Eva López Tello Mera

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 30 de noviembre 2021

El conteo de animales es importante para poder realizar acciones que [ ... ]

Leer más...
29 Nov 2021 09:57
Restaurar para conectar el bosque

 

Restaurar para conectar el bosque Angela Viviana Rojas-Rojas y Moisés Mendez-Toribio

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 29 de noviembre 2021

Los bosques tropicales [ ... ]

Leer más...
25 Nov 2021 14:15
Un quelite veracruzano: el xonequi

Un quelite veracruzano: el xonequi Victoria Sosa, Eva Piedra-Malagón, Milton Díaz

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 25 de noviembre 2021

El xonequi es un quelite [ ... ]

Leer más...
24 Nov 2021 07:27
Prácticas sustentables de control parasitario

Prácticas sustentables de control parasitario Magdalena Cruz Rosales

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 24 de noviembre 2021

Existen muchos problemas ambientales, productivos [ ... ]

Leer más...
23 Nov 2021 09:01
Muerte, descomposición y diversidad

Muerte, descomposición y diversidad María Luisa Castillo

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 23 de noviembre 2021

Durante toda su vida, los árboles nos brindan múltiples [ ... ]

Leer más...
22 Nov 2021 09:23
El fuego no siempre es el malo de la la historia

 

El fuego no siempre es el malo de la la historia Milton H. Diaz-Toribio

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 22 de noviembre 2021

El fuego es un factor importante [ ... ]

Leer más...
19 Nov 2021 08:40
Herbarios: bóvedas de información biológica

Herbarios: bóvedas de información biológica  Enrique César Crivelli,Carlos Duran Espinosa, Israel Acosta Rosado

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 19 de noviembre [ ... ]

Leer más...
18 Nov 2021 16:13
Microsatélites: secretos evolutivos del ADN

Microsatélites: secretos evolutivos del ADN Luis Rodrigo Arce Valdés, Rosa Ana Sánchez Guillén, Janet Nolasco Soto y Mario E. Favila

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el [ ... ]

Leer más...
17 Nov 2021 09:28
Limpieza de las hormigas cortadoras - un nido limpio habla bien de quien lo usa

Limpieza de las hormigas cortadoras - un nido limpio habla bien de quien lo usa Juan Sebastián Gómez y Trevor Williams

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 17 de noviembre [ ... ]

Leer más...
16 Nov 2021 09:26
Curiosidades sobre las guayabas y su fauna insectil asociada

Curiosidades sobre las guayabas y su fauna insectil asociada  Andrea Birke

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 16 de noviembre 2021

¿Sabías que la guayaba es originaria [ ... ]

Leer más...
12 Nov 2021 07:28
La selva confía a sus árboles la custodia del paisaje tropical

La selva confía a sus árboles la custodia del paisaje tropical  Sergio Guevara S., Javier Laborde Dovalí y Graciela Sánchez-Ríos

 Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día [ ... ]

Leer más...
11 Nov 2021 09:16
Seguridad alimentaria, polinizadores y cambio climático en Veracruz

Seguridad alimentaria, polinizadores y cambio climático en Veracruz Arturo Hernández, Octavio Pérez-Maqueo y Miguel Equihua

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 11 de [ ... ]

Leer más...
10 Nov 2021 10:34
Sociedad y ciencia: columna vertebral en la investigación de frontera

Sociedad y ciencia: columna vertebral en la investigación de frontera Hernández-Cruz Brenda A., Elizalde-Contreras José M, Quiroz-Figueroa, Francisco R, Ruiz-May, E.

Artículo publicado en el Portal [ ... ]

Leer más...
09 Nov 2021 07:57
Energías renovables en México

Energías renovables en México Rafael Villegas Patraca, José Luis Aguilar López

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 09 de noviembre 2021

A la fecha la población humana [ ... ]

Leer más...
08 Nov 2021 13:19

Conociendo el informe "estado de conservación los árboles del mundo" Víctor Elías Luna Monterrojo y Orlik Gómez García

Artículo publicado en el Portal Comunicación Veracruzana el día 08 de [ ... ]

Leer más...
Artículos anteriores