Introducción a la genética

Evolución

La evolución es la continua competencia entre individuos de una especie por los recursos del medio, la que selecciona sus características (selección natural).

Genes

Unidades de herencia o unidad de información hereditaria, es decir, lo que determina un determinado carácter.

Fenotipo y genotipo

Fenotipo: Es el conjunto de caracteres que se manifiestan.

Genotipo: Lo constituyen los factores hereditarios que se reciben de los progenitores.

La célula

Unidad fundamental de los organismos vivos, se compone por membrana celular, núcleo y el citoplasma con los orgánulos.

Cromatina y cromosomas

Flemming descubrió en los núcleos de las células una sustancia de color que llamó cromatina. Durante la división celular, denominada mitosis, la cromatina se condensa en filamentos a los que luego nombró cromosomas (ser humano 23 pares).

El ADN y el ARN

ADN

Está constituido por dos cadenas de un elevado número de compuestos químicos llamados nucleótidos. Cada nucleótido es un ensamblado de tres componentes: base nitrogenada (hay 4), un azúcar y ácido fosfórico.

Doble hélice del ADN

Watson y Crick, mediante radiografías o difracción de rayos X de fibras de ADN obtenidas por Rosalind Franklin y Maurice Wilkins, sugirieron que la molécula estaba formada por una hélice. Las leyes de Edwin Chargaff establecían que el contenido de adeninas (A) y timinas (T) coincidía, y el contenido de guaninas (G) y citosinas (C) también.

Duplicación del ADN

El ADN es como una cremallera: al abrirse, se divide en dos, y cada cadena servirá de molde para generar una hija idéntica a la cadena inicial.

ARN

El ARN no es una cadena doble, sino simple, en la que en lugar de timina hay uracilo. Los emparejamientos son uracilo con adenina y citosina con guanina. Además, contiene el azúcar pentosa ribosa en vez de desoxirribosa del ADN.

  • ARNr: Forma parte integral de los ribosomas. Hay solo tres tipos en las bacterias y cuatro en las células eucariotas.
  • ARNm: Es el intermediario, porta el mensaje del ADN en forma de cadena complementaria (codificante del ADN).
  • ARNt: Es una colección de ARN que, asociados a los ribosomas, conectan por una parte con el ARNm y por otra se unen a un aminoácido.

Código genético

Es el conjunto de instrucciones que sirven para fabricar las proteínas a partir del orden o secuencia de los nucleótidos que constituyen el ADN. Este código determina que cada grupo de tres nucleótidos codifica un aminoácido (almacenan información hereditaria y dictan qué proteínas se fabrican).

Dogma central de la biología molecular

La síntesis de las proteínas ocurre de la siguiente manera: el ADN transcribe el mensaje codificado al ARNm. En las células eucariotas, el ARNm formado sobre el ADN sale del núcleo a través de los poros de la membrana nuclear y llega al citoplasma, donde se adhiere a un ribosoma. Allí es leído y deducido el mensaje codificado. Otro tipo de ARN, el ARNt, selecciona un aminoácido específico para cada grupo de tres nucleótidos del ARNm. La síntesis de las proteínas en las células eucariotas comienza en el núcleo, ya que allí está el ADN que aporta información, y se termina en el citoplasma, donde están los ribosomas.

El genoma y la genómica

Genoma

El genoma de un organismo es el conjunto de toda la información genética del mismo. En 2003 se publicó la secuencia del genoma humano.

Partes del ADN

Conjuntos de nucleótidos que forman parte de los genes:

  • Exón: Porción de ADN dentro de un gen que codifica proteínas.
  • Intrón: Porción de ADN dentro de un gen que no se emplea en la síntesis proteica.

El ADN basura no pertenece a ningún gen. La mayor parte del genoma es en realidad ADN basura.

Genómica y proteómica

Genómica: Parte de la biología que se encarga del estudio de los genomas.

Proteómica: Se encarga de estudiar todas las proteínas codificadas por el genoma.

Biotecnología y sus aplicaciones

Herramientas de la biotecnología

  • Para cortar: enzimas de restricción.
  • Para pegar: ADN ligasa.
  • Para copiar: plásmidos.

Fabricación de proteínas

El primer producto que se comercializó fue la insulina humana. Otras proteínas producidas son: interferón humano (esclerosis múltiple), hormona del crecimiento, ADN polimerasa (fibrosis quística), vacunas (hepatitis B), quimosina, somatotropina bovina, lipolasa y subtilisina.

Transgénicos

Bacterias superdegradadoras, productoras de plásticos biodegradables o plantas con resistencia a insectos.

Células madre

Son células no diferenciadas susceptibles de convertirse en células de otros tipos de tejido, como cardíacas o de piel. Con estas podemos fabricar tejidos con la misma información genética del individuo. Hay CM embrionarias, CM procedentes del cordón umbilical y CM adultas inducidas.