Complementariedad (biología molecular) para niños

En biología, la complementariedad es como un sistema de "llave y cerradura" que existe entre dos estructuras. En la naturaleza, este principio es muy importante para cómo el ADN se copia y cómo se usa su información.

Imagina que el ADN y el ARN son como cadenas formadas por pequeños bloques llamados nucleótidos. Cada nucleótido tiene una "base" específica. La complementariedad significa que estas bases se emparejan de una forma muy precisa. Es como si una base solo pudiera unirse con su pareja perfecta. Cuando dos cadenas de ADN o ARN se alinean una frente a la otra, sus bases se emparejan de forma complementaria. Esto es fundamental para que las células puedan copiar su información genética de una generación a otra y también para reparar cualquier daño en esa información.

El grado en que dos cadenas son complementarias puede variar. Pueden ser completamente complementarias (todas las bases se emparejan perfectamente) o no serlo en absoluto. Esto afecta qué tan estables son las cadenas cuando están juntas. Además, muchas funciones de reparación del ADN y de control de las células dependen de este emparejamiento de bases. En la biotecnología, que es el uso de la biología para crear nuevas herramientas y productos, la complementariedad permite crear combinaciones de ADN y ARN, lo que ha llevado al desarrollo de herramientas modernas.

Aunque la complementariedad se ve principalmente entre dos cadenas separadas de ADN o ARN, una sola cadena también puede tener partes que son complementarias entre sí. Esto hace que la cadena se pliegue sobre sí misma, formando estructuras interesantes.

¿Cómo se emparejan las bases en el ADN y el ARN?

Complementariedad entre dos cadenas de ADN. La cadena de arriba va de izquierda a derecha y la de abajo de derecha a izquierda, alineándose.

Izquierda: los pares de bases que se forman en el ADN de doble cadena. Entre A y T hay dos enlaces, mientras que hay tres entre C y G. Derecha: dos cadenas complementarias de ADN.

En el ADN y el ARN, las bases de los nucleótidos se emparejan de una manera muy específica. Esto es lo que llamamos "complementariedad de pares de bases".

• En el ADN, las bases son:

* Adenina (A) * Timina (T) * Guanina (G) * Citosina (C) La Adenina (A) siempre se une con la Timina (T), y la Guanina (G) siempre se une con la Citosina (C).

• En el ARN, las bases son casi las mismas, pero hay una diferencia:

* Adenina (A) * Uracilo (U) (en lugar de Timina) * Guanina (G) * Citosina (C) Aquí, la Adenina (A) siempre se une con el Uracilo (U), y la Guanina (G) siempre se une con la Citosina (C).

¿Qué es la autocomplementariedad y los bucles de horquilla?

Una secuencia de ARN mostrando estructuras de horquilla (extrema derecha y superior izquierda), y bucles internos (estructura inferior izquierda).

Una secuencia de ARN que tiene complementariedad interna, lo que hace que se pliegue en una horquilla.

La autocomplementariedad ocurre cuando una sola cadena de ADN o ARN puede doblarse sobre sí misma. Si las partes que se doblan son complementarias, se unen y forman una estructura de doble cadena.

Dependiendo de cómo de cerca estén las partes complementarias, la cadena puede formar diferentes formas, como "bucles de horquilla" (que parecen una horquilla para el pelo), uniones o bucles internos. El ARN es más propenso a formar este tipo de estructuras porque puede hacer emparejamientos de bases que no se ven en el ADN, como la unión de guanina con uracilo.

¿Cómo ayuda la complementariedad en la bioinformática?

La complementariedad es muy útil en la bioinformática, que es el campo que usa la informática para entender la biología. Gracias a ella, la información del ADN o ARN puede guardarse en una sola cadena. Si conocemos una cadena, podemos saber cuál es su cadena complementaria.

Esto permite a los científicos analizar y comparar las secuencias de ADN de diferentes especies. Por ejemplo, pueden ver qué tan parecidas son las secuencias de ADN entre un humano y un chimpancé. También se han creado formas especiales de escribir las secuencias para que sea más fácil leer la cadena opuesta o para indicar cuando hay pequeñas diferencias.

Galería de imágenes

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  Emparejamiento entre dos bases de ADN (guanina y citosina) que muestran enlaces de hidrógeno (líneas discontinuas) que los mantienen unidos.

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  Emparejamiento entre dos bases de ADN (adenina y timina) que muestran enlaces de hidrógeno (líneas discontinuas) que los mantienen unidos.

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  Formación y función de miRNAs en una célula.

Véase también

En inglés: Complementarity (molecular biology) Facts for Kids

• Par de base