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Los modelos moleculares de estructuras de ADN son representaciones de la geometría y topología molecular de las moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN) que utilizan uno de los diversos medios, con el objetivo de simplificar y presentar las propiedades esenciales, físicas y químicas, de las estructuras moleculares del ADN in vivo o in vitro. Estas representaciones incluyen esferas estrechamente empaquetadas (modelos CPK) de plástico, alambres metálicos para modelos esqueléticos, cálculos gráficos y animaciones por ordenador, renderización artística. Los modelos moleculares por ordenador también permiten realizar animaciones y simulaciones de dinámica molecular que son muy importantes para comprender cómo funciona el ADN in vivo.

Los modelos moleculares más avanzados basados en el ordenador del ADN implican simulaciones de dinámica molecular y cálculos de mecánica cuántica de vibro-rotaciones, orbitales moleculares deslocalizados (MOs), momentos dipolares eléctricos, enlaces de hidrógeno, etc. El modelado de la dinámica molecular del ADN implica la simulación de la geometría molecular del ácido desoxirribonucleico (ADN) y los cambios topológicos con el tiempo como resultado de las interacciones intra e inter moleculares del ADN. Mientras que los modelos moleculares de las moléculas de ADN, como las esferas estrechamente empaquetadas (modelos CPK) de plástico o los alambres metálicos para los modelos esqueléticos, son representaciones útiles de las estructuras estáticas del ADN, su utilidad es muy limitada para representar la dinámica compleja del ADN. El modelado molecular por ordenador permite realizar tanto animaciones como simulaciones de dinámica molecular que son muy importantes para comprender cómo funciona el ADN in vivo.

Modelo de Watson y Crick del ADN notas

En el King’s College de Londres, Rosalind Franklin obtuvo imágenes del ADN mediante cristalografía de rayos X, una idea que había sido planteada por Maurice Wilkins. Las imágenes de Franklin permitieron a James Watson y Francis Crick crear su famoso modelo de dos hebras o doble hélice.

En 1962, Watson (nacido en 1928), Crick (1916-2004) y Wilkins (1916-2004) recibieron conjuntamente el Premio Nobel de Fisiología o Medicina por su determinación en 1953 de la estructura del ácido desoxirribonucleico (ADN). El colega de Wilkins, Franklin (1920-1958), que murió de cáncer a los 37 años, no recibió esta distinción. Las razones de su exclusión han sido debatidas y aún no están claras. Hay una estipulación del Premio Nobel que establece que “en ningún caso el importe del premio puede dividirse entre más de tres personas”. El hecho de que muriera antes de que se le concediera el premio también puede haber sido un factor, aunque la estipulación contra los premios póstumos no se instauró hasta 1974.

La molécula que es la base de la herencia, el ADN, contiene los patrones para la construcción de proteínas en el cuerpo, incluidas las diversas enzimas. Una nueva comprensión de la herencia y de las enfermedades hereditarias fue posible una vez que se determinó que el ADN está formado por dos cadenas enroscadas una alrededor de la otra, o dobles hélices, de grupos de fosfatos y azúcares alternados, y que las dos cadenas se mantienen unidas por enlaces de hidrógeno entre pares de bases orgánicas -adenina (A) con timina (T), y guanina (G) con citosina (C). La biotecnología moderna también se basa en el conocimiento estructural del ADN, en este caso la capacidad de los científicos para modificar el ADN de las células huésped para que produzcan el producto deseado, por ejemplo, la insulina.

La mujer que descubrió el ADN

Por Chelsea Toledo y Kirstie SaltsmanPublicado el 12 de junio de 2012Los científicos llevan estudiando la genética moderna desde mediados del siglo XIX, pero aún hoy siguen haciendo descubrimientos sorprendentes sobre los genes y la herencia. Estas son algunas de las estadísticas que han aprendido hasta ahora:3.200 millones

El genoma del pez pulmonado jaspeado es mayor que el de cualquier otra especie conocida. Crédito: Open Cage Ese es el número de pares de bases -o conjuntos de “letras” genéticas- que componen el genoma humano. Para enumerar todas esas letras, una persona tendría que escribir 60 palabras por minuto, 8 horas al día, durante unos 50 años. Sin embargo, el ser humano no es ni mucho menos la especie con más pares de bases. El pez pulmonado jaspeado (Protopterus aethiopicus) tiene unos 133.000 millones de ellos en su genoma.20.000

Los genes son segmentos de los cromosomas, que están formados por ADN. Crédito: NHGRI Ese es el número aproximado de genes en el genoma humano. Nuestros genes proporcionan a las células información sobre cómo fabricar proteínas. Los científicos han calculado que los seres humanos pueden producir hasta 100.000 proteínas, por lo que pensaban que había otros tantos genes humanos. Hoy saben que algunos genes contienen el código para fabricar múltiples proteínas.37

Qué es el ADN

En mayo de 1953, los científicos James Watson y Francis Crick escribieron el artículo “Genetical Implications of the Structure of Deoxyribonucleic Acid” (Implicaciones genéticas de la estructura del ácido desoxirribonucleico), que se publicó en la revista Nature. En “Implicaciones genéticas”, Watson y Crick sugieren una posible explicación de la replicación del ácido desoxirribonucleico, o ADN, basada en una estructura del ADN que propusieron antes de escribir “Implicaciones genéticas”. Watson y Crick propusieron su teoría sobre la replicación del ADN en un momento en el que los científicos acababan de llegar al consenso de que el ADN contenía genes, que los científicos entendían como portadores de la información que determina la identidad de un organismo. El mecanismo de replicación de Watson y Crick presentado en “Implicaciones genéticas” contribuyó a que ambos científicos compartieran una parte del Premio Nobel de Fisiología o Medicina de 1962. Con el mecanismo de replicación del ADN sugerido en “Implicaciones Genéticas”, Watson y Crick explicaron cómo se copian los genes y se transmiten a nuevas células y organismos, explicando así cómo se conserva la información contenida en los genes a través de las generaciones.