Principios Esenciales de la Herencia y la Expresión Génica

Conceptos Clave en Genética

La Genética es la rama de la ciencia que estudia la herencia biológica, es decir, cómo se transmiten las características de una generación a la siguiente.

• Gen

  Una porción de ADN que contiene la información necesaria para sintetizar una proteína específica o una molécula de ARN funcional.

• Carácter

  Cada una de las características observables o rasgos de un organismo, cuya expresión está determinada por uno o varios genes.

• Alelo

  Cada una de las formas alternativas que puede presentar un gen para un carácter determinado.

• Homocigoto

  Individuo que posee dos alelos idénticos para un carácter específico (por ejemplo, AA o aa).

• Genotipo

  La composición genética completa de un individuo, es decir, el conjunto de alelos que posee para todos sus genes.

• Fenotipo

  La expresión observable de los caracteres de un individuo. Es el resultado de la interacción entre el genotipo y el medio ambiente.

• Alelo Dominante

  Aquel alelo que se expresa siempre que está presente, incluso si solo hay una copia (por ejemplo, A en Aa).

• Alelo Recesivo

  Aquel alelo que solo se expresa cuando está presente en doble copia (en homocigosis, por ejemplo, aa).

Leyes de Mendel: Principios de la Herencia

Gregor Mendel, considerado el padre de la genética, formuló tres leyes fundamentales que describen cómo se heredan los caracteres.

• Primera Ley de Mendel: Ley de la Uniformidad

  Si se cruzan dos razas puras (homocigotas) diferentes para un carácter, la primera generación filial (F1) será uniforme en cuanto al fenotipo y genotipo.

• Segunda Ley de Mendel: Ley de la Segregación

  Los alelos de un gen se separan (segregan) durante la formación de los gametos, de modo que cada gameto recibe solo uno de ellos. Esto explica la reaparición de los caracteres recesivos en la segunda generación filial (F2).

• Tercera Ley de Mendel: Ley de la Segregación Independiente

  Cuando se estudian dos o más caracteres a la vez, los alelos de cada gen se segregan de forma independiente de los alelos de otros genes durante la formación de los gametos, siempre que los genes se encuentren en cromosomas diferentes.

Ácidos Nucleicos: ADN y ARN

Los ácidos nucleicos son macromoléculas esenciales para la vida, encargadas de almacenar y transmitir la información genética.

ADN (Ácido Desoxirribonucleico)

Es un polímero de nucleótidos cuyo monosacárido es la desoxirribosa y sus bases nitrogenadas son Timina (T), Adenina (A), Guanina (G) y Citosina (C).

El ADN tiene una estructura de doble hélice que se asemeja a una escalera de caracol, donde los monosacáridos (desoxirribosa) y los grupos fosfato representan los pasamanos, y las bases nitrogenadas unidas por enlaces de hidrógeno forman los peldaños.

ARN (Ácido Ribonucleico)

Es un polímero de nucleótidos cuyo monosacárido es la ribosa y sus bases nitrogenadas son Uracilo (U), Citosina (C), Guanina (G) y Adenina (A).

Comparativa entre ADN y ARN

Procesos Clave de la Biología Molecular

Replicación del ADN

El proceso de replicación del ADN es semiconservativo y asegura la copia fiel del material genético antes de la división celular. Consta de tres fases principales:

1. Desenrrollamiento y separación de las dos cadenas originales de ADN.
2. La síntesis de nuevas cadenas se realiza de forma semiconservativa por complementariedad de bases. Cada cadena original (cadena molde o madre) sirve de plantilla para la síntesis de una nueva cadena hija.
3. Separación y formación de dos dobles hélices de ADN idénticas, cada una compuesta por una cadena original (madre) y una cadena recién sintetizada (hija).

Biosíntesis de Proteínas

La biosíntesis de proteínas es el proceso mediante el cual la información genética contenida en el ADN se expresa en la formación de proteínas (cadenas de aminoácidos).

Transcripción

Proceso mediante el cual la información genética de una secuencia de ADN se copia en una molécula de ARN mensajero (ARNm) por complementariedad de bases. Ocurre en el núcleo de las células eucariotas y en el citoplasma de las procariotas.

Traducción

Proceso mediante el cual la información contenida en el ARNm se convierte en una secuencia específica de aminoácidos para formar una proteína, siguiendo las reglas del código genético. Este proceso ocurre en los ribosomas con la ayuda del ARN de transferencia (ARNt) y el ARN ribosómico (ARNr).

El Código Genético

El Código Genético es la relación de correspondencia entre los tripletes de nucleótidos del ARNm (llamados codones) y los aminoácidos específicos que forman las proteínas. Existen 20 aminoácidos diferentes.

Características del Código Genético

• Es universal: Es el mismo para casi todos los seres vivos, desde bacterias hasta humanos, lo que sugiere un origen evolutivo común.
• Es degenerado (o redundante): Un mismo aminoácido puede ser codificado por más de un codón, lo que proporciona cierta protección contra mutaciones puntuales.
• Es no solapado: Los codones se leen de forma consecutiva, sin superponerse.
• Es sin comas: No hay nucleótidos intermedios entre codones.