Bases Genéticas De La Herencia

Para comprender la herencia como un fenómeno de la vida, necesitamos saber como actúan los genes determinando las características que ellos regulan y como forman replicas de sí mismos para permitir la transmisión durante un número indefinido de generaciones celulares o de generaciones de organismos, este conocimiento debe basarse en primer lugar, en el conocimiento de sus bases químicas y físicas. Los ácidos nucleicos son grandes moléculas formadas por la repetición de un monómero llamado nucleótido. Estos se unen entre sí por un grupo fosfato, formando largas cadenas. Pueden alcanzar tamaños gigantes, siendo las moléculas más grandes que se conocen, constituídas por millones de nucleótidos. Los ácidos nucleicos almacenan la información genética de los organismos vivos y son las responsables de su transmisión hereditaria.

El ADN, es la molécula capaz de almacenar, hacer que se exprese e incluso transmitir la información genética de unas células y de unos individuos a otros.

Ácido Desoxirribonucleico (ADN) es la base química de la herencia y está organizada en genes, unidades fundamentales de la información genética. En el ADN (ácido desoxirribonucleico) se encuentran los genes que portan toda la información genética de un organismo completo, es decir, tienen el control de la herencia. El ADN es una molécula bastante compleja, que está compuesta por cuatro tipos de bases llamadas nucleótidos, que, a su vez, están formados por tres partes: una base nitrogenada, un azúcar denominado desoxirribosa y un grupo fosfato.

El Modelo de Watson y Crick

En 1953, Watson y Crick propusieron el modelo que establece las bases de la molécula responsable de contener la información genética de todo ser vivo, una estructura tridimensional denominada ácido desoxirribonucleico (ADN). Contribución que celebra este año su cincuenta aniversario y que festeja especialmente la biología molecular.

Si bien los científicos ya habían establecido de tiempo atrás que la información genética está contenida en el ADN, desconocían a ciencia cierta su estructura molecular. De esta manera, la doble hélice propuesta por James Watson y Francis Crick, permitió dar respuesta a las interrogantes de la estructura y los mecanismos de la herencia. El ADN está formado por unidades químicas (nucleótidos) coloquialmente denominadas A, T, G y C; estos nucleótidos se alinean y se acoplan con otra cadena para formar la doble hélice (A se acopla con T y G con C). La importancia del orden de los nucleótidos es tal que determina a las proteínas, responsables de la estructura y funcionamiento de cada célula de un ser vivo. Cuando se separan, cada una de las cadenas sirve de molde para la construcción de otra complementaria; así, una molécula de ADN dividida puede generar dos de su mismo tipo. Con esta duplicación de cadenas, la información genética ese transmite a las siguientes generaciones.

Cabe señalar que el modelo de la doble hélice propuesto originalmente fue totalmente teórico. E incluso hubo datos que no pudieron descifrarse directamente de experimentos, y he aquí el enorme mérito de Watson y Crick. Para definir el modelo integraron datos dispersos y consideraron las famosas reglas de Chargaff sobre la composición cuantitativa de nucleótidos en los ácidos nucleicos y construyeron un modelo compatible con los datos de difracción de rayos X obtenidos por Rosalind Franklin. Por ello ambos científicos son ya figuras centrales de la disciplina que hoy llamamos biología molecular; participaron de manera importante en la elucidación del código genético y han publicado diversos artículos y libros científicos, impactando a generaciones de biólogos e investigadores.

A partir de la doble hélice comprendimos fenómenos biológicos como la replicación, transcripción, traducción y regulación de la expresión génica.

El Ácido Ribonucleico (ARN)

El ácido ribonucleico (ARN oRN A) es un ácido nucleico formado por una cadena de ribonucleótidos. Está presente tanto en las células procariotas como en las eucariotas, y es el único material genético de ciertos virus (virus ARN). El ARN celular es lineal y de hebra sencilla, pero en el genoma de algunos virus es de doble hebra.

En los organismos celulares, es la molécula que dirige las etapas intermedias de la síntesis proteica. El ADN no puede actuar solo, y se vale del ARN para transferir esta información vital durante la síntesis de proteínas (producción de las proteínas que necesita la célula para sus actividades y su desarrollo). Muchos tipos de ARN tienen actividad reguladora o catalítica, mostrándose mucho más versátiles que el ADN.

Tipos de ARN pueden definirse como:

ARN mensajero (ARNm)

Esto está formado por el proceso de transcripción. La cadena de ADN actúa como una plantilla en la formación de esta hebra de RNA. El ARNm lleva el código genético del ADN en el citoplasma a los ribosomas para su traducción del ARN en un filamento de proteína o polipéptido.

ARN ribosómico

Esto ayuda al ARNm y el ARN de transferencia a unirse para formar la cadena polipeptídica.

ARN de transferencia o ARNt

Hay al menos 20 especies de ARNt y estos actúan en traer las bases para formar los aminoácidos de la cadena polipeptídica.

ARN no codificante o ARNt

Estos son codificados por genes de RNA y también deriva de intrones de ARNm.

Transferencia-mensajero RNA (tmRNA)

Esto se encuentra en muchas bacterias y plastos. Estas etiquetas las proteínas codifican por el ARNm que carecen de codones de parada para la degradación e impide que el ribosoma calado.

Ribozimas (enzimas RNA)

Algunos RNAs son enzimas. Durante muchos años se creía ampliamente que sólo proteínas podrían ser enzimas. RNAs son conocidos a adoptar estructuras terciarias complejas y actuar como catalizadores biológicos. Estas enzimas RNA son conocidas como ribozimas y exhiben muchas de las características de una enzima clásica, como un sitio activo, un sitio de enlace para un substrato y un sitio de enlace

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