Herencia, Evolución y Genética: Descifrando el Código de la Vida

La Herencia: Transmisión de Caracteres

Los hijos heredan caracteres de los padres. El ser vivo es capaz de hacer copias de sí mismo, mientras que la materia inerte, no. El hecho de que los hijos hereden los caracteres de los padres y que los seres vivos hagan copias de sí mismos es porque, de alguna manera, almacenan y transmiten la información acerca de lo que son y de cómo se construyen.

La Evolución: Adaptación y Diversidad

Los seres vivos evolucionan. Las copias que hacen de sí mismos son casi idénticas, y este "casi" es la clave de su diversidad. Es lo que les permite su adaptación a los diferentes ambientes, siendo esta la base de la evolución de las especies.

Mendel y los Fundamentos de la Genética

Mendel diferenció entre los genes, mientras que Darwin pensaba en términos de la herencia mezclada. Hoy llamamos genes a las unidades de la herencia de Mendel.

¿Qué es un gen? Mendel cruzó variedades puras para un solo carácter: plantas altas o enanas, con semillas verdes o amarillas.

• Fenotipo: Es el carácter manifestado.
• Genotipo: Lo constituyen los factores hereditarios que se reciben de los progenitores.

La conclusión de Mendel: Los factores hereditarios mantenían su individualidad y se transmitían independientemente unos de otros. Para cada carácter hay dos versiones de gen, uno procedente del padre y otro de la madre. Si se manifiesta uno solo (guisante amarillo), decimos que la versión del gen que controla este color es dominante sobre el otro (guisante verde).

El Gen: Unidad de Información Hereditaria

El gen es una unidad de información hereditaria, es decir, lo que controla un determinado carácter.

¿Dónde están los genes? La célula es la unidad fundamental de los organismos. El núcleo contiene el ADN, que dirige la síntesis de proteínas y el mecanismo de la herencia.

Cromatina y Cromosomas: Tenemos 23 pares de cromosomas, de los que un par es sexual: XX en la mujer y XY en el hombre.

Fecundación y Dotación Genética: Todas las células del ser humano tienen 23 pares de cromosomas, menos las células sexuales (óvulos y espermatozoides), que tienen 23 cromosomas.

Estructura y Replicación del ADN

¿De qué están hechos y cómo se copian los genes? Están formados por dos tipos de macromoléculas: proteínas y ADN. Los cromosomas y, por tanto, los genes, están compuestos por una mezcla de proteínas y ADN.

Duplicación del ADN: Los genes se copian duplicando la molécula de ADN. Imagina que el ADN es como una cremallera: al abrirse, se divide en dos, y cada cadena servirá de molde para generar una cadena hija idéntica a la cadena inicial. La duplicación se logra gracias al apareamiento selectivo de las bases A-T y C-G, que funcionan como un molde para replicar el material genético.

Función de los Genes y el Código Genético

¿Para qué sirven los genes? El 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. La generación de copias inexactas (mutantes) es la base de la evolución, dado que aporta variabilidad al proceso.

Los genes:

• Almacenan la información hereditaria.
• Fabrican las proteínas que, a su vez, llevan a cabo la inmensa mayoría de las funciones de los seres vivos.

Dogma Central de la Biología Molecular

La síntesis de proteínas tiene lugar en los ribosomas, que se encuentran en el citoplasma celular, fuera del núcleo. Pero en las células con núcleo, el ADN, que está localizado dentro del núcleo, no podría dirigir la síntesis de proteínas de forma directa.

El Genoma Humano

El genoma de un organismo es el conjunto de toda la información genética del mismo. En 2003 se publicó la secuencia del genoma humano. La secuenciación de los genes eucarióticos demostró que muchos de ellos están interrumpidos por secuencias extra de ADN que no se emplean para generar proteínas. El 98% restante no codifica y está formado por intrones, genes de ARN y el ADN "basura".

• Conjuntos de nucleótidos forman parte de los genes.
• Exón: Proporción 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.

Genómica, Proteómica y la Complejidad Biológica

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

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

Genética del Desarrollo: Ha hecho posible descifrar las reglas que rigen el desarrollo de los organismos. El desarrollo de un organismo supone que una célula inicial se multiplique y luego las células hijas se especialicen para llegar a formar tejidos.