15
mayo

Química y ADN (2)

Cuantificar el ADN .- 2

“MASAR” el ADN

En el post anterior decíamos que, para cuantificar ADN,  se trabaja habitualmente con su masa. ¿Cómo calcular su masa?. Con una balanza es imposible porque, aunque el ADN, es una molécula grandísima, aun juntando un nº grande de ellas, su masa sería tan insignificante que ni siquiera una balanza de precisión podría hacerlo. Debemos hacerlo indirectamente.

Veamos la razón de lo anteriormente expuesto  realizando un cálculo.

Empecemos por calcular la masa de una unidad de masa atómica (uma=Dalton). Nos servimos del concepto de mol, expuesto anteriormente.

1mol de Hidrogeno pesa 1 gramo y tiene 6,02 x1023 átomos y cada átomo tiene 1 uma (unidad de masa atómica). Por un sencillo cálculo,  1 sólo átomo de hidrógeno (1 uma) tendrá 1/6,02 x1023 gramos = 1/6,02 x 10 -23 g = 0,166 x 10-23 = 1,66 x 10-24 gramos. Esta cantidad es tan pequeña que deberíamos utilizar submúltiplos del gramo para manejarnos mejor:

Así, 1 uma=  1,66 x10-24 gramos = 1,66 x 10-21 mg = 1,66 x10 -18 μg = 1,66 x10-15 ng = 1,66 x 10 -12 pg = 1,66 x 10-9 fg

Como te decía: ¿A ver qué balanza pesa esa ridícula cantidad?

Bien pasemos ahora a calcular la masa del ADN nuclear de 1 célula humana. Sabemos que todo el ADN envasado en los 46 cromosomas humanos, tiene un total  6.000 millones de pares de nucleótidos, distribuidos heterogéneamente en los diferentes cromosomas. De los pares de nucleótidos sí que sabemos su masa molecular ya que podemos sumar  la masa atómica de todos los átomos que los conforman con sólo mirar sus fórmulas e ir contando. Cada para de nucleótidos A-T y G-C nos da una cifra similar que podemos igualar en 630. (630 umas).

Por tanto el ADN de una célula humana tiene una masa de : 1,66 x 10-24 g x 630 x 6.000.000.000 (6 x 109) = 6.274,8 x 10-15= 6,275 x 10-12 g = 6,27 pg.

Tampoco podríamos pesar una cantidad tan insignificante ni con la mejor balanza de precisión.

Veamos ahora con cuantas células humanas tendríamos que hacernos para  obtener una cantidad significativa (digamos 1 gramo) de ADN.

Si  el ADN de una célula tiene 6,27 pg, el nº de células para hacer 1 g de ADN sería = 1g/6,27pg/célula= 1 x 1012 pg /6,27 pg/célula = 0,16 x 1012 células = 1,6 x1011 células = 160.000.000.000 (ciento sesenta mil millones) de células. Como dicen los andaluces: ¡una jartá dellas!.

Ahora incluso podemos calcular la cantidad de ADN que contiene el cuerpo humano completo ya que, según estimaciones más verosímiles, su número asciende a 30 billones (30.000.000.000.000 = 3 x 1013 células). Los gramos de ADN del cuerpo humano = 3×1013 células / 1,6 x1011 células/gramo = 1,87 x 102 g = 187 g (*)

(*) Otros cálculos estiman en 37 billones el nº de células del cuerpo humano. Por tanto 3,7×1013 /1,6×1011 celulas/gramo= 2,31 x102 g = 231 g

Con todos estos datos podemos hacernos una idea de la escasa cantidad de ADN con la que los científicos tienen que trabajar cuando, por ejemplo, extraen una muestra de tejido sanguíneo para obtener  el ADN de los glóbulos blancos, o cuando se extrae una muestra de semen o un frotis de la mucosa bucal: escasos picogramos y, en el mejor de los casos, nanogramos.

Surge de nuevo la pregunta: ¿Cómo averiguar la cantidad en masa del ADN obtenido si no existe balanza de precisión que alcance tales magnitudes?.  La respuesta en el próximo post.

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