Cuando la mayoría de la gente escucha el término "ADN", automáticamente se imagina la clásica doble hélice. Imaginar los componentes que forman esa gran espiral de material genético a menudo se siente un poco más complicado. Afortunadamente, comprender cómo funcionan los pares de bases e incluso calcular los porcentajes para cada base en una muestra de ADN es realmente sencillo.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
En cualquier muestra de ADN, hay cuatro bases que se emparejan de una sola manera: adenina y timina, guanina y citosina. Suman el 100 por ciento de la muestra. La regla de Chargaff establece que la concentración de cada base en un par de bases es siempre igual a su pareja, por lo que la concentración de adenina es igual a la concentración de timina, por ejemplo. Con esta información y matemáticas simples, puede encontrar el porcentaje de adenina en una muestra si conoce el porcentaje de cualquier otra base.
Pares de bases de ADN
La doble hélice de ADN contiene dos hebras de material genético entrelazadas, por lo que encaja dentro del núcleo de la célula. La estructura de esa espiral resulta de la forma en que las cuatro bases se emparejan y se unen entre sí. Estas cuatro bases son adenina, guanina, timina y citosina.
En términos de estructura química, tanto la adenina como la guanina son purinas, mientras que la timina y la citosina son pirimidinas. Esta diferencia química asegura que los enlaces de hidrógeno estables entre las bases siempre se emparejen de la misma manera: adenina con timina y guanina con citosina.
Observación de Erwin Chargaff
Los científicos no siempre han conocido la función del ADN. De hecho, la propuesta de 1944 de que el ADN podría ser el material genético de la célula inspiró especulaciones e incluso controversias. Sin embargo, algunos científicos comenzaron a estudiar el ADN en serio, incluido Erwin Chargaff. En 1950, Chargaff notó que, cuando se separaban, las purinas (adenina y guanina) siempre existían en una proporción de 1: 1 con las pirimidinas (timina y citosina). Este hallazgo se convirtió en un elemento científico: la regla de Chargaff.
Aplicación de la regla de Chargaff
La regla de Chargaff significa que en cualquier muestra, la concentración de adenina siempre será igual a la concentración de su par timina, y las concentraciones de guanina y citosina también serán iguales. Si necesita calcular el porcentaje de adenina en una muestra de ADN, puede usar la regla de Chargaff para resolver el problema. Por ejemplo, si sabe que la muestra de ADN tiene un 20 por ciento de timina, automáticamente sabrá que también es un 20 por ciento de adenina, ya que se emparejan.
También puede calcular el porcentaje de adenina cuando se le da el porcentaje de guanina o citosina. Como sabe que solo hay cuatro bases en el ADN, las cuatro bases juntas deben equivaler al 100 por ciento de la muestra. Si se le da la información de que la muestra tiene un 20 por ciento de guanina, puede suponer que también es un 20 por ciento de citosina, ya que la guanina y la citosina se emparejan entre sí. Juntos, eso es el 40 por ciento de la muestra total. Puede restar ese 40 por ciento del 100 por ciento y determinar que el 60 por ciento de la muestra debe ser adenina y timina juntas. Dado que esas dos bases siempre existen en concentraciones iguales, sabes que la muestra de ADN tiene un 30 por ciento de adenina.
Los conceptos asociados con la bioquímica del ADN a veces parecen muy complicados. Gracias a Chargaff, calcular los porcentajes de bases presentes en una muestra de ADN se convierte en nada más que un simple problema matemático.