Biology · Libro 2 · Grades 10–12

Biología de secundaria

Biología de secundaria · Grades 10–12

3El ADN: una molécula genética universal

En un laboratorio a oscuras, bajo una lámpara azul, uno de dos ratones blancos brilla en verde del hocico a la cola. Lleva, en cada una de sus células, un solo gen tomado de una medusa que se ilumina en el Pacífico — y las células del ratón leen ese gen de medusa exactamente como lo leen las células de la medusa. El experimento funciona porque todo ser vivo escribe sus genes en la misma molécula, con las mismas cuatro letras, y los lee con las mismas reglas. Este capítulo trata de esa molécula, el ADN: cómo está construida, qué explica su estructura y qué demuestra el ratón que brilla.

3.1 El material genético

Definición 3.1 (Información genética)

La información genética de una célula es el conjunto de instrucciones, transmitidas de una célula a sus células hijas y de los progenitores a la descendencia, que determina los rasgos del organismo y las proteínas que sus células pueden fabricar. En todo ser vivo la llevan moléculas de ADN (ácido desoxirribonucleico), empaquetadas con proteínas en los cromosomas — en el núcleo de una célula eucariota, libres en el citoplasma de una bacteria.

Proposición 3.2 (El ADN es la molécula de la herencia)

El material hereditario de una célula es su ADN, y no sus proteínas ni ningún otro constituyente: transferir ADN purificado de una cepa de bacterias a otra transfiere los rasgos de la primera.

Pruebas experimentales. Griffith (1928) descubrió que unas bacterias inofensivas de la neumonía, mezcladas con células muertas de una cepa mortal, se volvían mortales y seguían siéndolo durante generaciones: algo de las células muertas las había “transformado”. Avery, MacLeod y McCarty (1944) separaron el extracto de las células muertas en sus familias de moléculas y probaron cada una: solo la fracción de ADN transformaba; tratar el extracto con una enzima que destruye el ADN suprimía el efecto, mientras que las enzimas que destruyen proteínas o ARN no lo hacían. La sustancia transformante, y por tanto la portadora del rasgo heredable, era el ADN.

Ejemplo 3.3 (Dónde está el ADN)

Un colorante específico del ADN tiñe el núcleo de una célula de mejilla y nada más del citoplasma; en una célula en división tiñe los cromosomas compactos. Una bacteria capta el colorante en una zona central sin envoltura. En ambos casos, la cantidad de ADN se duplica antes de cada división y se reparte por mitades entre las dos células hijas — el comportamiento que se espera de una información que debe copiarse y repartirse.

3.2 La estructura del ADN

Definición 3.4 (Nucleótido)

El ADN es una cadena de nucleótidos. Cada nucleótido consta de tres partes: un grupo fosfato, un azúcar (la desoxirribosa) y una de cuatro bases nitrogenadas: adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C). Los azúcares y los fosfatos se alternan y forman el esqueleto de la cadena; las bases sobresalen de él, una por nucleótido. Los cuatro nucleótidos solo se diferencian por su base, así que una hebra de ADN queda descrita por la secuencia de sus bases, escrita como una tira de letras: ATGGCTTAC…

Las dos hebras del ADN, dibujadas en plano. Cada hebra es una cadena de nucleótidos (fosfato, azúcar, base). Las hebras corren en sentidos opuestos y se mantienen unidas por pares de bases: A siempre frente a T, G siempre frente a C. Un par de bases sigue al siguiente cada 0.34\, nm.
Las dos hebras del ADN, dibujadas en plano. Cada hebra es una cadena de nucleótidos (fosfato, azúcar, base). Las hebras corren en sentidos opuestos y se mantienen unidas por pares de bases: A siempre frente a T, G siempre frente a C. Un par de bases sigue al siguiente cada 0.34nm0.34\,\mathrm{nm}.

Proposición 3.5 (La doble hélice)

Una molécula de ADN consta de dos hebras enrolladas una alrededor de la otra en una doble hélice dextrógira de unos 2nm2\,\mathrm{nm} de ancho, con una vuelta cada diez pares de bases (3.4nm3.4\,\mathrm{nm}). Las hebras corren en sentidos opuestos y se enfrentan por sus bases, que se emparejan según una regla estricta de complementariedad: A solo se empareja con T, y G solo con C. La secuencia de una hebra fija por tanto la secuencia de la otra.

Pruebas experimentales. Chargaff (1950) midió la composición de bases del ADN de muchas especies y encontró, en todas ellas, tanta A como T y tanta G como C, mientras que la proporción de A+T frente a G+C variaba de una especie a otra — una regla de emparejamiento, no un accidente químico. Las fotografías de rayos X de fibras de ADN de Franklin (1952) mostraron la firma de una hélice de 2nm2\,\mathrm{nm} de diámetro y 3.4nm3.4\,\mathrm{nm} de paso. Watson y Crick (1953) construyeron el único modelo compatible con ambas: los dos esqueletos por fuera, las bases apareadas por dentro, y pares A–T y G–C del mismo ancho para que la hélice sea regular.

Ejemplo 3.6 (La regla de Chargaff en cifras)

ADN humano: A 30,9%, T 29,4%, G 19,9%, C 19,8% — A\,\approx\,T y G\,\approx\,C dentro de la precisión de la medida, y A+T =60%= 60\%. E. coli: A 24,7%, T 23,6%, G 26,0%, C 25,7%, A+T =48%= 48\%. Levadura: A+T =64%= 64\%. Si una muestra de ADN contiene un 32% de A, la complementariedad predice un 32% de T y (10064)/2=18%(100 - 64)/2 = 18\% de G y otro tanto de C.

Composición en bases del ADN de cuatro especies. En cada una, las barras de A y de T coinciden, y también las de G y de C — la firma del emparejamiento de bases —, mientras que la proporción de A+T cambia de una especie a otra.
Composición en bases del ADN de cuatro especies. En cada una, las barras de A y de T coinciden, y también las de G y de C — la firma del emparejamiento de bases —, mientras que la proporción de A+T cambia de una especie a otra.

Método 3.7 (Escribir la hebra complementaria)

Dada una hebra, se escribe bajo cada base su pareja (A\leftrightarrowT, G\leftrightarrowC) y luego se lee el resultado en sentido contrario si así lo pide el convenio del ejercicio. Para 5’-ATGGCTTAC-3’ la hebra pareja, leída en su propio sentido, es 5’-GTAAGCCAT-3’. Recuento: una hebra con nAn_\mathrm{A} adeninas se enfrenta a una hebra con nAn_\mathrm{A} timinas, de modo que en la molécula entera nA=nTn_\mathrm{A} = n_\mathrm{T} y nG=nCn_\mathrm{G} = n_\mathrm{C}.

Proposición 3.8 (Lo que explica la estructura)

De la estructura se siguen dos propiedades del material genético.

  • Información: el orden de las bases a lo largo de una hebra no está limitado por la química — cualquier secuencia es posible —, de modo que la secuencia puede llevar un mensaje, igual que el orden de las letras lleva un texto. Una célula humana guarda 3.2×1093.2 \times 10^{9} pares de bases en cada juego de cromosomas.
  • Copia: como cada hebra determina la otra, la molécula puede duplicarse separando las hebras y construyendo una nueva pareja sobre cada una. El mecanismo es el tema del Capítulo 11.

Demostración. Admitido a este nivel.

3.3 Genes, alelos, cromosomas

Definición 3.9 (Gen y alelo)

Un gen es un segmento de una molécula de ADN — típicamente de algunos miles de pares de bases — cuya secuencia lleva las instrucciones para fabricar una proteína (o, a veces, una molécula de ARN funcional). Ocupa una posición fija en un cromosoma dado. Las versiones de un gen que se diferencian en unas pocas bases son sus alelos: misma posición, misma función, secuencia ligeramente distinta y, por tanto, a menudo una proteína algo distinta.

Ejemplo 3.10 (Cifras)

El genoma humano — un juego completo de cromosomas — lleva 3.2×1093.2 \times 10^{9} pares de bases y unos 2000020\,000 genes; los genes ocupan solo un pequeño porcentaje de la secuencia. Una célula de E. coli lleva una sola molécula circular de ADN de 4.6×1064.6 \times 10^{6} pares de bases y unos 4300 genes. Dos humanos sin parentesco se diferencian aproximadamente en una base de cada mil: unos tres millones de posiciones, la mayoría fuera de los genes y sin consecuencia, y unas pocas alelos que cambian un rasgo.

Proposición 3.11 (Cromosomas)

Un cromosoma es una molécula de ADN enrollada sobre proteínas de empaquetamiento y plegada sobre sí misma. Estirado, el ADN de un cromosoma humano mediría entre 1.5cm1.5\,\mathrm{cm} y 8.5cm8.5\,\mathrm{cm}; los 46 cromosomas de una célula guardan juntos unos 2m2\,\mathrm{m} de ADN en un núcleo de 6µm6\,\text{µ}\mathrm{m} de lado a lado. Los cromosomas solo se ven como cuerpos separados durante la división celular, cuando están plegados más apretadamente; entre dos divisiones están desenrollados y llenan el núcleo como una maraña.

Demostración. Admitido a este nivel.

3.4 Una sola molécula para todos los seres vivos

Proposición 3.12 (Universalidad del ADN)

Todos los seres vivos — bacterias, hongos, plantas, animales — llevan su información genética en forma de ADN construido con los mismos cuatro nucleótidos, y leen la secuencia de un gen con las mismas reglas. En consecuencia, un gen tomado de una especie e insertado en el ADN de otra lo leen las células receptoras, que fabrican la proteína que codifica: la transgénesis es posible, y el organismo transgénico pasa el gen ajeno a sus descendientes como cualquier otro.

Pruebas experimentales. El gen de la proteína verde fluorescente (GFP) de la medusa Aequorea victoria se ha insertado en bacterias, levaduras, plantas, peces, ratones y conejos: todos ellos fabrican la proteína y brillan en verde bajo luz azul, y el rasgo se hereda. El gen humano de la insulina, insertado en E. coli en 1978, hace que la bacteria produzca insulina humana, que desde entonces es la fuente de la hormona para las personas diabéticas. No se conoce ningún caso de una especie cuyos genes estén escritos en otra química.

Transgénesis: un gen aislado de una especie se inserta en el ADN de un óvulo fecundado de otra. Todas las células del organismo resultante lo llevan, lo leen y lo transmiten.
Transgénesis: un gen aislado de una especie se inserta en el ADN de un óvulo fecundado de otra. Todas las células del organismo resultante lo llevan, lo leen y lo transmiten.
Bajo luz azul, un ratón que lleva el gen de medusa de la proteína verde fluorescente brilla junto a un ratón corriente. Misma molécula, mismas reglas de lectura: la instrucción de la medusa funciona en el ratón.
Bajo luz azul, un ratón que lleva el gen de medusa de la proteína verde fluorescente brilla junto a un ratón corriente. Misma molécula, mismas reglas de lectura: la instrucción de la medusa funciona en el ratón.

Ejemplo 3.13 (Usos de la transgénesis)

Insulina y hormona del crecimiento humanas obtenidas de bacterias; un gen de resistencia a un insecto plaga insertado en el maíz o en el algodón; arroz con genes para fabricar un precursor de la vitamina A; el gen de la GFP unido a otro gen para que las células en las que ese gen está activo se iluminen al microscopio — este último uso, una herramienta de investigación, es con diferencia el más frecuente. Cada uso plantea sus propias preguntas de seguridad y de consecuencias para el medio ambiente; todos descansan en el mismo hecho, la universalidad de la molécula genética.

Observación 3.14 (Unidad y diversidad en el plano molecular)

La universalidad del ADN es la cara molecular de la unidad de la vida que aparece en el Capítulo 1: una química, una molécula de información y un sistema de lectura para todos los organismos de la Tierra, que es justo lo que predice un origen común (Capítulo 6). La diversidad de la vida está escrita también en la misma molécula, como diferencias de secuencia: entre dos alelos, unas pocas bases; entre dos especies, un pequeño porcentaje del genoma; entre una bacteria y un humano, toda la organización del texto.

3.5 Ejercicios

Ejercicio 3.1

Nombra las tres partes de un nucleótido y las cuatro bases del ADN.

Solución

Solución de Ejercicio 3.1.

Un grupo fosfato, un azúcar (la desoxirribosa) y una base. Bases: adenina, timina, guanina, citosina.

Ejercicio 3.2

Escribe la hebra complementaria de TACGGATTCA.

Solución

Solución de Ejercicio 3.2.

ATGCCTAAGT, escrita base bajo base.

Ejercicio 3.3

Una muestra de ADN contiene un 21% de guanina. Da los porcentajes de C, de A y de T.

Solución

Solución de Ejercicio 3.3.

C =21%= 21\%; A == T =(10042)/2=29%= (100 - 42)/2 = 29\% cada una.

Ejercicio 3.4

Define gen y alelo en una frase cada uno, usando la palabra “secuencia”.

Solución

Solución de Ejercicio 3.4.

Un gen es un segmento de ADN cuya secuencia lleva las instrucciones para una proteína, en una posición fija de un cromosoma. Un alelo es una de las versiones de un gen, que se diferencia de las demás en unas pocas bases de su secuencia.

Ejercicio 3.5

¿Qué es un organismo transgénico? Da dos ejemplos del capítulo.

Solución

Solución de Ejercicio 3.5.

Un organismo en cuyo ADN se ha insertado un gen de otra especie, y que lo lee y lo transmite. Ejemplos: ratones con el gen GFP de la medusa; E. coli con el gen humano de la insulina.

Ejercicio 3.6 ★★

Un gen mide 1500 pares de bases. ¿Cuál es su longitud en nanómetros y cuántas vueltas de hélice da?

Solución

Solución de Ejercicio 3.6.

1500×0.34=510nm1500 \times 0.34 = 510\,\mathrm{nm}; 1500/10=1501500/10 = 150 vueltas.

Ejercicio 3.7 ★★

Calcula la longitud total del ADN de una célula humana, sabiendo que hay 3.2×1093.2 \times 10^{9} pares de bases por juego de cromosomas y dos juegos por célula. Compárala con el diámetro del núcleo, 6µm6\,\text{µ}\mathrm{m}.

Solución

Solución de Ejercicio 3.7.

2×3.2×109×0.34nm2.2m2 \times 3.2 \times 10^{9} \times 0.34\,\mathrm{nm} \approx 2.2\,\mathrm{m}, unas 3.6×1053.6 \times 10^{5} veces el diámetro del núcleo.

Ejercicio 3.8 ★★

En el experimento de Avery, ¿por qué hacía falta probar el extracto tratado con una enzima destructora del ADN, y no solo la fracción de ADN purificado?

Solución

Solución de Ejercicio 3.8.

Una fracción “purificada” podría contener aún restos de otras moléculas, así que su actividad por sí sola no demuestra que el responsable sea el ADN. Destruir específicamente el ADN dentro del extracto completo y ver desaparecer la actividad, mientras que las enzimas que destruyen proteínas o ARN la dejan intacta, atribuye el efecto al ADN y a nada más.

Ejercicio 3.9 ★★

Explica por qué los datos de Chargaff descartaban un modelo en el que las bases se apilaran en un orden repetitivo regular como ATGCATGC…

Solución

Solución de Ejercicio 3.9.

Una repetición fija daría la misma composición (25% de cada base) en todas las especies. Chargaff encontró valores de A+T muy distintos entre especies: el orden de las bases no es un patrón fijo, así que la secuencia puede variar libremente — y eso es lo que la hace capaz de llevar información.

Ejercicio 3.10 ★★

Dos alelos de un gen se diferencian en una sola base de entre 2000. Explica cómo una diferencia tan pequeña puede cambiar una proteína, y por qué también puede no cambiar nada.

Solución

Solución de Ejercicio 3.10.

La secuencia se lee en orden para construir la proteína; una base cambiada en una posición que especifica un aminoácido puede sustituir un aminoácido por otro y alterar la forma o la actividad de la proteína. Si la base cambiada cae en una parte del gen que no se lee, o especifica el mismo aminoácido, la proteína no cambia.

Ejercicio 3.11 ★★

El gen de la GFP insertado en el óvulo fecundado de un ratón se encuentra en sus células de la piel, en las del hígado y en sus espermatozoides. Explica por qué, con la teoría celular y la Proposición 3.8.

Solución

Solución de Ejercicio 3.11.

Todas las células del ratón descienden por división del óvulo fecundado; en cada división el ADN, transgén incluido, se copia (complementariedad) y se reparte. Las células de la piel, las del hígado y los espermatozoides llevan por tanto el gen — y el espermatozoide lo pasa a la generación siguiente.

Ejercicio 3.12 ★★★

La molécula de ADN de una bacteria mide 4.6×1064.6 \times 10^{6} pares de bases. Calcula su longitud; compárala con los 2µm2\,\text{µ}\mathrm{m} de la célula; después explica por qué, aun así, una bacteria tiene sitio para ella.

Solución

Solución de Ejercicio 3.12.

4.6×106×0.34nm1.6mm4.6 \times 10^{6} \times 0.34\,\mathrm{nm} \approx 1.6\,\mathrm{mm}, unas 800 veces la longitud de la célula. Pero la molécula solo mide 2nm2\,\mathrm{nm} de ancho: su volumen, aproximadamente π×12×1.6×106nm35×103µm3\pi \times 1^2 \times 1.6 \times 10^{6}\, \mathrm{nm}^{3} \approx 5 \times 10^{-3}\,\text{µ}\mathrm{m}^{3}, es alrededor del 1% del de la célula; plegada y enrollada, cabe de sobra.

Ejercicio 3.13 ★★★

Un amigo afirma que el ADN humano tiene que ser “más complejo” que el de una bacteria porque tiene más bases. Compara 3.2×1093.2 \times 10^{9} y 4.6×1064.6 \times 10^{6} pares de bases con 2000020\,000 y 4300 genes, y discute qué es y qué no es ese ADN de más.

Solución

Solución de Ejercicio 3.13.

El ADN humano es 700 veces más largo pero solo lleva unas 5 veces más genes: casi todo él no son genes. Parte de ese ADN de más regula cuándo se usan los genes, y parte son secuencias repetidas sin función conocida. El recuento de bases mide el tamaño del texto, no la complejidad del organismo; importan más el número de genes y, sobre todo, cómo se combinan y se regulan.

Ejercicio 3.14 ★★★

Supón que se descubriera una especie cuyo material genético usara otra molécula y otro código. ¿Qué proposiciones del capítulo contradiría, y qué implicaría sobre el origen común de esa especie y del resto de la vida?

Solución

Solución de Ejercicio 3.14.

Contradiría la universalidad del ADN (Proposición 3.12). Como una molécula y un código compartidos se heredan de un antepasado común, una especie así tendría que descender de un origen de la vida distinto: sus genes no podrían leerlos nuestras células y la transgénesis entre ambas líneas sería imposible.

Ejercicio 3.15 ★★★

La insulina humana producida por bacterias sustituyó a la insulina extraída de páncreas de cerdo. Enumera dos razones biológicas por las que el producto bacteriano fue una mejora, y una pregunta que un regulador aún tendría que plantear.

Solución

Solución de Ejercicio 3.15.

El producto bacteriano es exactamente la proteína humana (la insulina de cerdo se diferencia en un aminoácido y puede provocar reacciones inmunitarias), y se fabrica en cantidad ilimitada y libre de patógenos del cerdo. Un regulador aún preguntaría si la proteína purificada está libre de contaminantes bacterianos y si está bien plegada y activa.

3.6 Problema: El gen de la medusa

Problema 3.1

Problema de fin de semana — un gen de medusa seguido hasta un ratón: su longitud, sus letras, por qué el ratón puede leerlo y los dos metros de ADN que lo llevan en cada célula

La proteína verde fluorescente de la medusa Aequorea victoria es una cadena de 238 aminoácidos. Su gen, tal como se usa en el laboratorio, es un segmento de ADN de 720 pares de bases. Toma 0.34nm0.34\,\mathrm{nm} por par de bases, diez pares de bases por vuelta y un genoma de ratón de 2.7×1092.7 \times 10^{9} pares de bases por juego de cromosomas, con dos juegos por célula.

Parte I — La molécula.

  1. Calcula la longitud del gen de la GFP en nanómetros y el número de vueltas de hélice que da.
  2. Una hebra del gen empieza por ATGAGTAAAGGAGAAGAAC. Escribe la hebra complementaria.
  3. En el gen entero, la adenina representa el 27% de las bases. Da los porcentajes de las otras tres bases.
  4. El gen tiene 720 pares de bases y codifica 238 aminoácidos. Calcula el cociente y propón qué sugiere sobre cuántas bases especifican un aminoácido (una hipótesis que el Capítulo 14 confirmará).
  5. ¿Cuántas secuencias distintas de 720 bases son posibles en principio? Escribe la respuesta como una potencia de 4 y explica en una frase por qué la secuencia puede llamarse información.

Parte II — Por qué el ratón puede leerlo.

  1. Enuncia la propiedad del ADN que permite a una célula de ratón usar un gen de medusa.
  2. El gen se inserta en un óvulo fecundado y no en la piel de un ratón adulto. Con la teoría celular, explica qué diferencia supone esto respecto de dónde acaba el gen.
  3. El ratón adulto brilla en todos sus tejidos. ¿Qué muestra esto sobre el contenido de ADN de sus distintos tipos celulares?
  4. El ratón que brilla se cruza con un ratón corriente. Predice, con una razón, si brillará parte de la descendencia.
  5. A un ratón de control se le inyecta proteína GFP purificada en lugar del gen: brilla débilmente unos días y luego deja de hacerlo. Explica la diferencia entre los dos experimentos.

Parte III — Las pruebas que hay detrás.

  1. En el experimento de Avery, nombra la fracción que transformaba las bacterias y el tratamiento que suprimía la transformación.
  2. Explica por qué el experimento de transformación es una versión natural de la transgénesis.
  3. Chargaff encontró A=\,=\,T y G=\,=\,C en todas las especies, pero con A+T variando del 25% al 75%. ¿Cuál de las dos observaciones apoya el emparejamiento de bases y cuál muestra que la secuencia es libre?
  4. Las fotografías de Franklin dieron un diámetro de hélice de 2nm2\,\mathrm{nm}. Explica por qué emparejar una base grande con una pequeña (A con T, G con C) en lugar de dos grandes hace regular la hélice.
  5. ¿Por qué el descubrimiento de la estructura sugirió de inmediato cómo se copia el ADN?

Parte IV — Dos metros en un núcleo.

  1. Calcula la longitud total del ADN de una célula de ratón.
  2. El núcleo mide 6µm6\,\text{µ}\mathrm{m} de lado a lado. ¿Por qué factor debe acortarse el ADN al plegarse para caber?
  3. ¿Qué fracción del ADN de la célula es el gen de la GFP?
  4. Un ratón tiene unos 2×1042 \times 10^{4} genes de 3×1043 \times 10^{4} pares de bases de media, contando sus partes no codificantes. ¿Qué fracción del genoma ocupan los genes?
  5. Enuncia el resultado en una frase: ¿cuánto ADN lleva una célula de ratón y qué único hecho sobre ese ADN permite leer un gen de medusa entre sus miles de genes?
Solución

Solución de Problema 3.1.

1. 720×0.34245nm720 \times 0.34 \approx 245\,\mathrm{nm}; 720/10=72720/10 = 72 vueltas.

2. TACTCATTTCCTCTTCTTG.

3. T =27%= 27\%; G == C =(10054)/2=23%= (100 - 54)/2 = 23\%.

4. 720/2383.0720/238 \approx 3.0: tres bases por aminoácido (las tres últimas señalan el final de la cadena).

5. 47204^{720} secuencias, alrededor de 1043310^{433}. La química admite cualquier orden, así que el orden concreto elegido entre todas esas posibilidades es un mensaje — información.

6. La universalidad: todo ser vivo usa los mismos cuatro nucleótidos y lee una secuencia con las mismas reglas.

7. Todas las células del ratón descienden del óvulo por división, así que un gen insertado en el óvulo se copia en todas ellas. Insertado en la piel de un adulto, solo estaría en las células tratadas de la piel y en sus descendientes.

8. Todos los tipos celulares contienen el ADN entero, transgén incluido: la especialización no descarta genes.

9. Sí: las células germinales llevan el gen. Si el ratón tiene una copia en un cromosoma de un par, alrededor de la mitad de su descendencia lo hereda y brilla.

10. La proteína no es información: se consume y no se renueva, así que el brillo se apaga. El gen se copia en cada división y se lee sin parar, así que el brillo es permanente y se hereda.

11. La fracción de ADN; el tratamiento con una enzima que destruye el ADN.

12. Unas bacterias tomaron ADN de otra cepa, lo integraron y expresaron y transmitieron el rasgo: un gen transferido de un organismo a otro, que es lo que hace la transgénesis de forma deliberada.

13. A=\,=\,T y G=\,=\,C apoyan el emparejamiento; la proporción variable de A+T muestra que el orden de los pares es libre.

14. A y G son bases grandes de dos anillos, y T y C bases pequeñas de un anillo: una grande emparejada con una pequeña abarca siempre la misma distancia, de modo que los dos esqueletos quedan a 2nm2\,\mathrm{nm} a lo largo de toda la molécula. Dos bases grandes abultarían y dos pequeñas dejarían un hueco.

15. Porque cada hebra es la complementaria de la otra: basta separarlas, construir una pareja sobre cada una según la regla de emparejamiento, y resultan dos moléculas idénticas.

16. 2×2.7×109×0.34nm1.8m2 \times 2.7 \times 10^{9} \times 0.34\,\mathrm{nm} \approx 1.8\,\mathrm{m}.

17. 1.8m/6µm=3×1051.8\,\mathrm{m} / 6\,\text{µ}\mathrm{m} = 3 \times 10^{5}: una compactación de trescientas mil veces.

18. 720/5.4×1091.3×107720 / 5.4 \times 10^{9} \approx 1.3 \times 10^{-7}: alrededor de una diezmillonésima parte del ADN de la célula.

19. 2×104×3×104=6×1082 \times 10^{4} \times 3 \times 10^{4} = 6 \times 10^{8} pares de bases, en torno al 22% del genoma; el resto queda entre los genes.

20. Una célula de ratón lleva unos 1.8m1.8\,\mathrm{m} de ADN; como ese ADN está construido y se lee exactamente igual que el de la medusa, el único gen ajeno entre veinte mil se lee como los demás.

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