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El ácido desoxirribonucleico, más comúnmente conocido como ADN, es la molécula responsable de nuestra información genética. De hecho, el ADN es la fuente de material hereditario en casi todos los organismos de la Tierra.
Tanto las células procariotas como las eucariotas usan ADN para codificar sus genes. El ADN se encuentra en casi todas las células. El ADN debe estar alojado en ciertas áreas de la célula para poder procesarse, replicarse y almacenarse adecuadamente.
Si bien las células procariotas y eucariotas tienen y usan el ADN como material genético, el ADN que se encuentra dentro de la célula es diferente para estos dos tipos de células. La ubicación del ADN en las células procariotas puede definirse por el nucleoide y los plásmidos. La ubicación del ADN en las células eucariotas puede definirse por el núcleo y dos orgánulos llamados mitocondrias y cloroplastos.
Ubicación del ADN en células eucariotas
Todos los organismos dentro del dominio Eukarya tienen células eucariotas. Esto incluye plantas, animales, protistas y hongos. Las células eucariotas se definen como células encerradas por una membrana plasmática que contiene un núcleo y otros orgánulos unidos a la membrana.
El núcleo. Las células eucariotas se definen, en parte, por la presencia de un núcleo. El núcleo es donde se encuentra el ADN dentro de la célula.
¿En qué parte del núcleo se encuentra el ADN? Bueno, el núcleo mismo está rodeado por una membrana llamada envoltura nuclear. Dentro de la envoltura nuclear es donde encontrará el ADN junto con las enzimas y proteínas necesarias para la replicación del ADN y la transcripción del ADN al ARNm como primer paso en la síntesis de proteínas.
El ADN que se encuentra dentro del núcleo no es solo la molécula de ADN bicatenaria. Debido a la cantidad de ADN que cada célula necesita almacenar dentro del pequeño núcleo, las largas cadenas de ADN deben condensarse. El ADN está envuelto alrededor de proteínas llamadas histonas, que permite que el ADN se compacte en un material conocido como cromatina. Sin el empaquetamiento del ADN en cromatina, el ADN no encajaría dentro del núcleo.
La cromatina es lo que constituye el material de los cromosomas. Cada especie tiene un cierto número de cromosomas que se encuentran en casi todas las células somáticas de su cuerpo. Por ejemplo, los humanos tienen un total de 23 pares de cromosomas en cada célula, lo que equivale a 46 cromosomas totales; los perros tienen 39 pares de cromosomas (para 78 cromosomas totales) y las células de espinaca tienen seis pares de cromosomas (para 12 cromosomas totales).
ADN mitocondrial y cloroplasto. Otro lugar donde se encuentra el ADN en las células de los organismos eucariotas es dentro de las mitocondrias y los cloroplastos.
La mayoría de las células eucariotas contienen mitocondrias, ya que estas son las que crean la mayoría de las células ATP que necesitan energía. Las células vegetales (y algunas células protistas) contienen cloroplastos para convertir la energía del sol en energía química utilizable. Ambos organelos contienen algo de ADN.
Se cree que hace millones de años, al principio, la historia de la vida era que tanto los cloroplastos como las mitocondrias alguna vez fueron sus propias células de vida libre. Los científicos teorizan que las células más grandes englobaron mitocondrias y / o cloroplastos y las incorporaron a su función celular y, por lo tanto, se convirtieron en orgánulos.
Esta teoría se llama la teoría endosimbiótica, y explica por qué estos orgánulos tendrían ADN: dado que alguna vez fueron células de vida libre, habrían necesitado material genético para funcionar.
Ubicación del ADN en células procariotas
Las células procariotas son más simples y menos complejas que las células eucariotas. Los organismos procariotas se encuentran dentro de los dominios Archaea y Bacteria. Se definen por la falta de un núcleo y la falta de orgánulos unidos a la membrana.
El nucleoide. Como los procariotas carecen de núcleo, no puede ser donde se encuentra el ADN dentro de la célula. En cambio, se condensa en una región conocida como nucleoide, un grupo de ADN condensado en forma de núcleo en el medio de la célula.
Carece de una envoltura nuclear, y no hay múltiples cromosomas. En cambio, el ADN se enrolla y se condensa en una sola cadena / grupo único en una forma irregular en el medio de la célula.
Plásmidos Si bien los plásmidos se pueden encontrar técnicamente en las células de los organismos en los tres dominios, son más comunes en las bacterias.
Los plásmidos son pequeñas piezas circulares de ADN que pueden entrar y salir de las células procariotas, transferirse entre las células en un proceso llamado conjugación y ser replicadas o transcritas por separado del ADN cromosómico / nucleoide. Los plásmidos se encuentran dentro del citoplasma de la célula.