La genética estudia

GENÉTICA

La genética es una ciencia, y por lo tanto como tal, implica "un conocimiento cierto de las cosas por sus principios y sus causas". Entonces... ¿cuáles son estas cosas que como ciencia la genética estudia?, pues, la "Herencia Biológica", y la "Variación". Y, sus principios y causas, son las "leyes y principios" que gobiernan las "semejanzas" y "diferencias" entre los individuos de una misma "especie".

la genética estudia los caracteres semejantes que se transmiten de padres a hijos, aquéllos que los hacen parecer entre sí. Pero sucede que también presentan aquellos caracteres que no son semejantes, que varían, y a los cuales dentro de esta ciencia se los denomina "variaciones", y que también son transmitidos genéticamente, o son influenciados por el medio ambiente, al cual se lo denomina "Paratipo".

El primer precursor de la genética moderna fue Gregorio Mendel (1822-1884) un botánico y sacerdote Austríaco que descubrió de que forma se heredan los caracteres.

LLevó a cabo cientos de experimentos en plantas de arvejas, cruzándolas y estudiando los resultados.

Descubrió que la herencia no mezcla todos los caracteres, sino que se heredan agrupados en pares. De cada par sólo se hace presente un carácter. Mendel expuso las leyes genéticas básicas pero hasta el siglo XX no se redescubrió su trabajo.

En 1953 vino otro gran avance en esta ciencia con el estudio de la estructura del ADN por el biofísico británico Francis Crick y el genetista americano James Watson.

Ellos descubrieron que el ADN era una hélice doble tras estudiar imágenes de rayos X. Crick, Watson y Maurice Wilkins obtuvieron el premio Nobel de fisiología y medicina en 1962.

INGENIERÍA ANIMAL

Los hombres siempre han creído ser seres superiores en todo, al resto de criaturas con las que compartimos espacio en el planeta Tierra. Sin embargo existen animales en la naturaleza que realizan construcciones que pueden asombrar a nuestros mejores especialistas. Hacia donde quiera que miremos existen ejemplos de ingeniería animal increíblemente eficientes. Actualmente, la ciencia está cambiando sus sistemas de investigación y desarrollo para acercarse cada vez más a los inventos animales, avalados por años de evolución que podrían resolver muchos de los problemas que el progreso nos plantea.

GENÉTICA HUMANA

Especialidad de la genética, que trata de la herencia biológica en el hombre contempla problemas muy variados con perspectivas muy diversas: antropológica, médica, psicológica,...

La genética humana se ha beneficiado de los adelantos en el campo de la bioquímica y biología molecular, así como del desarrollo de las técnicas citológicas, en particular las derivadas de la fusión e hidratación de células de distintas especies y la visualización de bandas cromáticas en los cromosomas.

Cada ser humano está formado por trillones de células. En cada una de ellas células existen 46 cromosomas: 44 cromosomas autosómicos y 2 cromosomas sexuales (XX en las mujeres y XY en los varones. Los 46 cromosomas corresponden a 23 aportados por el espermatozoide y 23 aportados por el óvulo, de modo que al ocurrir la fecundación se constituyen los 46 cromosomas del cigoto y de todas las células derivadas del cigoto inicial.

En los cromosomas residen los genes, que corresponden a las unidades de la herencia. La información genética se encuentra codificada en pequeños trozos de la molécula de ADN. Los genes poseen una secuencia específica con una función particular. Generalmente, esta secuencia génica específica determina una función específica, como por ejemplo, la formación de una proteína que cumple un rol específico en las complejas vías metabólicas que presentan las diferentes células de nuestro organismo.

Cada cromosoma está formado por una molécula de ADN, por ello, en cada uno de estos cromosomas existen miles de genes. Dado que existen dos versiones para cada cromosoma autosómico específico (un set es aportado por el óvulo materno y el otro por el espermio paterno), también existen dos versiones (diploidía) para cada uno de los genes autosómicos. En el caso de los cromosomas sexuales, los genes del cromosoma X, a pesar de que la mujer posee dos copias de cada uno de los genes presentes en el cromosoma X (genes ligados al X), en la mayoría de los casos sólo se expresa uno de ellos. Por lo tanto mujeres y hombres expresan una sola versión de sus genes ligados al X. Los genes del cromosoma Y, entre ellos, los genes involucrados en la determinación del sexo, sólo se expresan en el hombre. De ahí que en la especie humana el sexo de los hijos se haya determinado por la presencia del cromosoma Y en el cigoto.

Como cada individuo posee parejas de cromosomas autosómicos, en cada miembro de la pareja existirá una versión de cada gen. Por ello, cada individuo posee dos versiones para cada gen autosómico (cada versión se llama alelo). Si las dos versiones son idénticas se habla de individuo homocigoto y si son diferentes se habla de individuo heterocigoto. En una población humana pueden existir más de dos alelos para un mismo locus cromosómico (alelos múltiples), como ocurre con el caso de los antígenos de histocompatibildad (involucrados en transplante de órganos), que por su elevado número de alelos diferentes (alto polimorfismo), es difícil encontrar dadores compatibles en individuos no emparentados.

Las características observables de un individuo determinados por los genes y el ambiente constituye el fenotipo. El conjunto de genes de un individuo corresponde al genotipo. Actualmente se denomina genoma a la totalidad de ADN de los individuos.

Ecuación fundamental de la Genética: GENOTIPO + AMBIENTE ----------> FENOTIPO: Todo fenotipo es el resultado de un genotipo que se expresa en un determinado ambiente y de las interacciones entre ellos.

INVESTIGACIÓN EN EL CAMPO GENÉTICO EN EL PAÍS

En Venezuela, se ha realizando la manipulación genética de cultivos en las universidades y Centros de Investigación del país con ayuda del ahora Ministerio del Poder Popular para la Ciencia y Tecnología, a través del Consejo Nacional de Investigación Científica y Tecnológica (CONICIT). La mayoría de los transgénicos se hacen en la Universidad Central de Venezuela (UCV). Existe colaboración entre los investigadores universitarios e Instituto de Estudios Avanzados, fundado por empresas POLAR (IDEA) y DANAC, (fundación financiada por empresas del grupo POLAR). Algunos trabajos actuales para la producción de cultivos transgénicos:

(a) Plátano transgénico tolerante a herbicida, al glifosato (Round Up) al fosfinotricina (Glufosinato o BASTA): UCV, (b) Plátano resistente a la sigatoka negra: colaboran la UCV, la Universidad de los Andes (ULA) y la Universidad del Zulia (LUZ), (c) Café tolerante al herbicida glifosato: UCV, (d) Canavalia modificada para suprimir la producción de antinutrientes, (e) Arroz tolerante a herbicida glifosato: UCV, (f) En la Universidad del Centro Lisandro Álvarez (UCLA) se estudia la genómica de cepas nativas de Bacillus Thuringiensis con miras a su uso en la modificación genética de cultivos, (g) La lechosa transgéncia resistente a virus en la ULA. (Haynes, 2004).

GENÉTICA BACTERIANA Y VIRAL

Griffith trabajó sobre la transferencia de virulencia en la bacteria patógena Streptococcus pneumoniae en 1928. Este demostró con sus experimentos que el DNA era necesario para adquirir la virulencia. Su experimento consistió en calentar bacterias virulentas (que ocasionan la enfermedad) que luego eran inyectadas en ratones. Los ratones no experimentaban enfermdedad alguna y no era possible recuperar las cepas de bacterias inyectadas. Cuando inyectó una combinación de bacterias virulentas muertas y bacterias vivas no virulentas, los ratones morían. Le fue possible además recuperar bacterias virulentas vivas de los ratones muertos. Griffith denominó transformación a esta conversión de bacterias no virulentas a bacterias virulentas.

Características del DNA

El ácido desoxirribonucleico (DNA) es el material genético de todos los organismos y cerca de la mitad de los virus. El DNA lleva la información necesaria para dirigir la síntesis de proteínas y además es capaz de autoduplicarse. Cada molécula de DNA está constituida por dos hélices en forma de espiral, que a su vez están compuestas de nucleótidos. Cada nucleótido está formado por tres unidades: una molécula de azúcar llamada desoxirribosa, un grupo fosfato y uno de cuatro posibles bases nitrogenadas: adenina (A), guanina (G), timina (T) y citosina (C). La purina adenina siempre se aparea con la pirimidina timina mediante dos enlaces de hidrógeno. La purina guanina se aparea con la citosina por tres enlaces de hidrógeno.

Código Genético

Se producen 64 combinaciones diferentes (compuestas de 3 nucleótidos) basados en los 4 nucleótidos conocidos. Cada combinación codifica para uno de los 20 amino ácidos conocidos, además de la señal de pare y señal de comienzo. El código es universal, esto es todos los organismos utilizan el mismo código para hacer sus proteínas. Sin embargo, se observan algunas excepciones en los hongos, protozoarios y el DNA mitocondrial. Ya que varios codones codifican para más de un amino ácido, se dice que el código es degenerado.

Duplicación del DNA

El DNA se copia de forma precisa durante su síntesis o duplicación. En las células de todos los organismos vivientes, el DNA debe ser duplicado

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