Fundamentos de la Herencia: Leyes de Mendel, ADN, ARN y Mutaciones

Leyes de Mendel

1ª Ley de Mendel: Ley de la uniformidad de la primera generación filial (F1): la descendencia resultante del cruce entre dos líneas puras es uniforme, tanto para el genotipo como para el fenotipo, y está formada solo por híbridos.

2ª Ley de Mendel: Ley de la segregación de los caracteres antagónicos en la segunda generación filial (F2): los individuos de la F2, resultantes del cruce entre sí de la F1, son diferentes entre sí debido a la segregación de los factores que aparecían juntos en el híbrido y que se separan cuando el individuo forma los gametos. Así, en la F2 aparece el fenotipo recesivo que quedó enmascarado en la F1.

3ª Ley de Mendel: Ley de la independencia de los caracteres adquiridos: los caracteres no antagónicos se heredan independientemente unos de otros, y los alelos se transmiten por separado y se combinan de todas las formas posibles.

Estructura del ADN

El ADN es una macromolécula lineal formada por unidades más pequeñas que se repiten, llamadas nucleótidos. Dichos nucleótidos resultan de la unión de tres subunidades:

• Una molécula de ácido fosfórico (fosfato).
• Una molécula de pentosa (desoxirribosa).
• Una base nitrogenada de Adenina, Guanina, Citosina y Timina.

ARN

El ARN se localiza en el núcleo y en el citoplasma, y participa en la expresión de la información contenida en el ADN mediante la síntesis de proteínas. Está formado por una sola cadena de nucleótidos, la pentosa que lleva es ribosa y sus bases nitrogenadas son: Adenina, Guanina, Citosina y Uracilo.

Tipos de ARN

• ARN mensajero (ARNm): Es una cadena lineal de nucleótidos complementaria a un fragmento de ADN, copia la información del ADN nuclear y la transporta a los ribosomas.
• ARN de transferencia (ARNt): Es una cadena lineal con estructura espacial en hoja de trébol, se une a aminoácidos y los transporta a los ribosomas para formar proteínas.
• ARN ribosómico (ARNr): Son cadenas lineales de diferente longitud que, asociadas a proteínas, conforman la estructura de los ribosomas, los orgánulos responsables de sintetizar las proteínas.

Transcripción

Paso de ADN a ARN: las dos hebras de la hélice de ADN se abren por un punto próximo al gen que se va a expresar, y una de las hebras sirve de modelo para la síntesis de la cadena de ARN mensajero, es la hebra molde. La enzima ARN polimerasa sintetiza la molécula de ARNm a medida que va leyendo el gen. Finalmente, el ARNm se separa de la doble hélice y tiene lugar en el núcleo en las células eucariotas, por lo que el ARNm tendrá que atravesar un poro nuclear y salir hasta el citoplasma.

Traducción

Paso de ARN a proteínas: El ARNm, ya en el citoplasma, se acopla a los ribosomas que actúan como fábricas de proteínas. Los ARNt portan los aminoácidos para sintetizar la proteína. Los nuevos aminoácidos se van uniendo a la cadena peptídica hasta que se forma la proteína.

Características del Código Genético

• Es universal: es el mismo para todos los seres vivos. Los ribosomas de una célula pueden leer cualquier ARNm.
• Los tripletes de lectura son consecutivos: sin separación ni huecos y en una secuencia lineal.
• Es degenerado: un mismo aminoácido puede ser codificado por varios codones diferentes.

Las Mutaciones

Son cambios aleatorios que modifican la secuencia de los genes. Dichas alteraciones originan variaciones en las poblaciones que permiten aumentar la diversidad genética y representan uno de los motores de la evolución.

Mutaciones Estructurales

Representan alteraciones en la estructura de algunos cromosomas, como pérdida o duplicación de fragmentos o variaciones. Se deben a errores durante la gametogénesis o durante las primeras divisiones del cigoto.