Nombres de hebras de ADN

Hace años se demostró que la estructura del ácido desoxirribonucleico (ADN) era una doble hélice, pero la convención de nombrar cada hebra se ha convertido en un tema de confusión para científicos y estudiantes por igual. Entre los pares de ADN, uno se llama Watson y el otro Crick, en honor a los dos co-descubridores del ADN. Pero la literatura científica no está de acuerdo sobre a qué rama se le debe dar qué nombre. El sistema de nombres Watson-Crick estaba destinado a indicar las distintas propiedades funcionales de cada hebra en la estructura del ADN, que es el mismo objetivo de los otros sistemas de nombres. Es fundamental comprender los diferentes contextos en los que las distintas ramas deben adoptar diferentes nombres. Dos ejemplos perfectos son sus diferentes roles en la replicación o transcripción del ADN. Saber qué hace cada hebra en un proceso biológico ayudará a aclarar por qué se le dio ese nombre.

La transcripción es el proceso de copiar ADN en ARN. Lo realiza una enzima llamada ARN polimerasa (ARN Pol). RNA Pol solo lee una de las dos cadenas de ADN, ya que produce la molécula de ARN. La molécula de ADN de doble hebra se divide y el ARN Pol se une a una hebra, que leerá y copiará. Esta hebra se llama hebra plantilla o hebra antisentido. La molécula de ARN que se produce será complementaria a la hebra molde, es decir, los nucleótidos de la la cadena de plantilla y la molécula de ARN coinciden entre sí de acuerdo con las reglas: adenina con uracilo y guanina con citosina.

Cuando se transcribe ARN a partir de ADN, la ARN polimerasa se une y copia la hebra molde. La hebra restante se llama hebra codificante (Ver Referencia 5), ​​o hebra sentido. Dadas las reglas de emparejamiento de bases de los ácidos nucleicos (A se empareja con T y G se empareja con C), la cadena codificante, o sentido, de ADN tiene una secuencia idéntica a la del ARN que se produce. La excepción aquí es que el ARN contiene el nucleótido U (uracilo) en lugar de T (timina), los cuales se emparejan con A (adenina).

Antes de la mitosis o división celular, la célula debe replicar su ADN para que cada célula hija tenga un número idéntico de cadenas de ADN. La ADN polimerasa es la enzima que copia grandes extensiones de ADN en más ADN. En la bifurcación de replicación, la molécula de ADN se abre para formar una burbuja en la que se desliza la polimerasa. La polimerasa se une a ambas hebras del ADN desenrollado y comienza a hacer copias de ambas hebras. Una de las copias se hace como una sola hebra continua, que se conoce como la hebra principal. La replicación del ADN es otro caso en el que las hebras de ADN tienen nombres diferentes.

La estructura antiparalela de la escalera de ADN significa que una hebra va de la cabeza a la cola mientras que la otra va de la cola a la cabeza. Durante la replicación del ADN, la ADN polimerasa debe leer y copiar ambas cadenas al mismo tiempo, aunque corren en direcciones opuestas. Porque la ADN polimerasa solo puede leer y copiar hebras de ADN en una dirección, de cola a cabeza, la hebra que la polimerasa se encuentra orientada en la cabeza a la cola no se puede leer y copiar como una hebra. Esta hebra de la cabeza a la cola se copia como fragmentos cortos, llamados fragmentos de Okazaki, que luego se fusionan para formar una hebra larga. En la replicación del ADN, la hebra que se forma en fragmentos se llama hebra rezagada.