Ciclo Celular, Genética Molecular y Herencia Mendeliana: Conceptos Fundamentales en Biología

Fases de la División Celular (Mitosis)

• Profase (PRO): Cromosomas visibles, formación del huso mitótico, y los centrosomas se sitúan en polos opuestos.
• Metafase (META): Los cromosomas se alinean en el ecuador de la célula. Los microtúbulos unidos al cinetocoro tiran de las cromátidas hacia los polos.
• Anafase (ANA): Las cromátidas hermanas se separan y se convierten en cromosomas hijos.
• Telofase (TELO): Los cromosomas pierden condensación y pasan al estado de cromatina. Se forman nuevos núcleos y nucléolos.

Citocinesis

Citocinesis en Células Animales (CITO ANIMAL):

• Estrangulamiento en la superficie celular, formado por un surco generado por un anillo de proteínas, que divide la célula en dos células hijas.

Citocinesis en Células Vegetales (CITO VEGETA):

• Vesículas del aparato de Golgi se sitúan en el plano ecuatorial, se fusionan con el huso y forman nuevas membranas celulares y la pared celular.

Fases de la Meiosis

La meiosis implica dos divisiones sucesivas (Meiosis I y Meiosis II).

Meiosis I

• Profase I (PRO1): Entrecruzamiento (crossing-over) cromosómico y formación del huso en el citoplasma.
• Metafase I (META1): Deja de verse el núcleo y las parejas de cromosomas homólogos se alinean en el ecuador de la célula.
• Anafase I (ANA1): Se separan los cromosomas homólogos hacia polos opuestos.
• Telofase I (TELO1): Se forman nuevos núcleos en cada polo y ocurre la división del citoplasma.

Meiosis II (2ª Meiótica)

Es parecida a la mitosis: se separan las cromátidas hermanas de cada cromosoma, resultando en 4 células haploides con la mitad de cromosomas que la célula madre.

Dogma Central de la Biología Molecular

Ácidos Nucleicos

• ADN: Se encuentra en el núcleo, mitocondrias y cloroplastos. Almacena y transmite la información genética.
• ARN: Se encuentra en el núcleo, citoplasma y ribosomas. Transporta la información genética para la síntesis de proteínas.

Procesos de Expresión Génica

Replicación del ADN (REPLIADN)

Las enzimas separan las cadenas molde. Las replicases añaden nucleótidos complementarios, resultando en dos moléculas de ADN idénticas.

Transcripción (TRANS)

Se separan las cadenas de ADN. Las transcriptasas añaden nucleótidos a una cadena de ARN. El ARNm se separa y el ADN se vuelve a unir.

Mutaciones Cromosómicas

• Deleción: Pérdida de un fragmento debido a dos roturas en un cromosoma.
• Inversión: Cambio de sentido de trozos cromosómicos causado por dos roturas en un cromosoma y la unión del fragmento en forma invertida.
• Traslocación: Un fragmento de un cromosoma se escinde y se intercambia con un fragmento de otro cromosoma no homólogo.

Enzimas que Actúan sobre los Ácidos Nucleicos

• Exonucleasas: Se unen al ácido nucleico y cortan nucleótido a nucleótido desde el extremo.
• Endonucleasas: Cortan el ácido nucleico por puntos intermedios, produciendo fragmentos.
• Restrictasas: Cortan el ácido nucleico en lugares concretos (dianas de restricción).
• Polimerasas: Añaden nucleótidos a una cadena siempre que exista otra cadena molde.
• Transferasas: Añaden nucleótidos a un extremo de una cadena sin necesidad de molde.
• Ligasas: Unen dos cadenas de ADN, dos moléculas de ARN o una cadena de ADN.

Biotecnología

• Organismo Transgénico: Aquel al que se le introduce un gen modificado de otra célula u organismo, con capacidad de transmitirlo a su descendencia.
• Transgénicos: Organismos modificados genéticamente útiles para diversos fines (ej. producción de fármacos, mejora de cultivos).

Leyes de la Herencia de Mendel

1ª Ley: Principio de Uniformidad

Enunciado: "Al cruzar dos razas puras, la descendencia será heterocigótica y dominante".

Experimento: Mendel cruzó guisantes de color amarillo (dominante) con una variedad de color verde (recesivo). Resultado: 100% de descendencia amarilla.

2ª Ley: Principio de Segregación (o Distribución Independiente, aunque este término se usa más para la 3ª Ley)

Enunciado (Corregido para Segregación): "Al cruzar dos individuos heterocigotos (híbridos), los alelos se separan en la formación de gametos, resultando en una proporción fenotípica de 3:1 (dominante:recesivo)".

*(Nota: La descripción original "Al cruzar 2 razas híbridas, la descendencia será homocigótica e híbrida al 50%" es imprecisa y se ha corregido al principio fundamental de segregación).*

3ª Ley: Principio de la Independencia de los Caracteres

Enunciado: "Al cruzar varios caracteres, cada uno de ellos se transmite de manera independiente al formar los gametos".

Experimento: Mendel cruzó guisantes amarillos y lisos (ambos dominantes) con guisantes verdes y rugosos (ambos recesivos).