GENES

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Agustín Peralta Toro
hace 7 años
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1 Están dentro de ti y dentro de mi; ellos nos crearon, cuerpo y mente; y su preservación es la última razón de nuestra existencia. Esos replicadores han recorrido un largo camino. Ahora se conocen con el nombre de genes y nosotros somos sus máquinas de sobrevivencia. Richard Dawkins Qué son los genes? Por qué los hijos se parecen a sus padres y sin embargo son diferentes? Por qué podemos reconocer a las diferentes y variedades de animales y plantas? Las características de forma, función y comportamiento de los organismos se transmiten de generación en generación a través de la información genética. La información sobre el tamaño, el color, el número de flores, de frutos, el funcionamiento de los sentidos y hasta la conducta de los organismos se encuentra depositada en el código genético. Al conjunto de caracteres transmisibles se conoce como genotipo y su manifestación (anatomía, fisiología y conducta) se conoce como fenotipo. Dentro del núcleo de las células de los seres vivos (con excepción de Arquea y Bacteria) se encuentran unos organelos con forma de bastones conocidos con el nombre de cromosomas (del griego cromo, color y soma cuerpo). Su nombre pro-viene de sus propiedades de tinción. Cada especie tiene un número característico de cromosomas. Algunas tienen pocos cromosomas mientras que otras tienen muchos; el maíz tiene 10 pares, algunas mariposas tienen más de 200 pares y los seres humanos tenemos 23 pares. Los cromosomas están formados por largas cadenas de moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN o DNA por sus siglas en inglés). Estas cadenas se dividen en segmentos funcionales con información particular conocidos como genes. El gen es la unidad de almacenamiento y transmisión de información de la herencia de las. Cada organismo tiene por lo menos dos formas de cada gen, llamadas alelos, uno procedente del padre y otro de la madre. Pueden tener la misma información o distinta. Su posición en el cromosoma se conoce como locus (del latin locus, lugar, plural loci). Por ejemplo, para la determinación del color de los ojos, un alelo puede determinar color azul y otro color café. Cuando los dos alelos contienen la misma información el individuo es homocigoto y cuando los alelos contienen diferente información el individuo es heterocigoto para esa característica. Cuando se juntan dos genes con diferente información, generalmente solo se manifiesta la información de uno, al cual se le llama dominante. Al otro se le conoce como recesivo. El grado de variabilidad en los alelos en una especie se conoce como heterocigosidad. Sin conocer la estructura del código genético, el monje agustino y naturalista austriaco Gregorio Mendel ( ) describió el comportamiento de los alelos,

2 analizando los cruzamientos de chícharos con diversas características. Su descripción de las leyes de la herencia, publicada en 1866, es conocida ahora como las leyes de Mendel. La estructura del ADN fue descifrada por la biofísica inglesa Rosalind Franklin ( ), el físico neozelandés Maurice Wilkins ( ), el biólogo y zoólogo estadounidense James Watson (1928) y el físico y biólogo inglés Francis Crick ( ). Los últimos tres recibieron el Premio Nobel de Medicina en En los organismos con reproducción sexual, la mitad de sus cromosomas provienen de cada uno de los progenitores. Durante la formación de células sexuales (gaméticas) en cada uno de los padres se reduce el número de cromosomas a la mitad (durante un proceso conocido como meiosis). Estas células se conocen como haploides (del griego haploos, simple). Durante la fecundación se vuelven a reunir los cromosomas de cada progenitor y las células se conocen como diploides (del griego, diploos, doble). Esto quiere decir, que cada organismo tiene dos copias de cada gen. Algunos organismos pueden tener tres (triploides) o cuatro copias (tetraploides). Diversidad genética La diversidad genética es el número total de características genéticas dentro de cada especie. Esta diversidad se reduce cuando hay cuellos de botella, es decir, cuando una población disminuye substancialmente y quedan pocos individuos. Por ejemplo, la población de alrededor de 100 leones (Panthera leo) del Cráter Ngorongoro en Tanzania desciende de alrededor de 15 leones sobrevivientes de una plaga de moscas mordelonas (Stomoxys calcitrans) producida por el aumento de lluvias en La pérdida de diversidad genética de los leones del Cráter ha resultado en problemas reproductivos y de sobrevivencia.

3 A mayor diversidad genética, las tienen mayores probabilidades de sobrevivir a cambios en el ambiente. Las con poca diversidad genética tienen mayor riesgo frente a esos cambios. En general, cuando el tamaño de las poblaciones se reduce, aumenta la reproducción entre organismos emparentados (consanguinidad) y hay una reducción de la diversidad genética. La diversidad genética se puede medir utilizando la diversidad de genes, la heterocigocidad, o el número de alelos por locus. Variabilidad genética La variabilidad genética es una medida de la tendencia de los genotipos de una población a diferenciarse. Los individuos de una misma especie no son idénticos. Si bien, son reconocibles como pertenecientes a la misma especie, existen muchas diferencias en su forma, función y comportamiento. En cada una de las características que podamos nombrar de un organismo existirán variaciones dentro de la especie. Por ejemplo, los jaguares del pantanal en Brasil son casi del doble del tamaño (100 kilos) que los jaguares mexicanos (entre 30 y 50 kilos) y sin embargo son la misma especie (Panthera onca). Los casos más evidentes de variabilidad genética de las son las domesticadas, en donde los seres humanos utilizamos la variabilidad para crear razas y variedades de maíces, frijoles, manzanas, calabazas, caballos, vacas, borregos, perros y gatos, entre otros. Gran parte de la variación en los individuos proviene de los genes, es decir, es variabilidad genética. La variabilidad genética se origina por mutaciones, recombinaciones y alteraciones en el cariotipo (el número, forma, tamaño y ordenación interna de los cromosomas). Los procesos que dirigen o eliminan variabilidad genética son la selección natural y la deriva genética. La variabilidad genética permite la evolución de las, ya que en cada generación solamente una fracción de la población sobrevive y se reproduce transmitiendo características particulares a su progenie.

4 El código de barras de la vida Así como en los centros comerciales se identifican los productos mediante un código de barras, los científicos han soñado con la posibilidad de algo similar para identificar a los miles de del. Este sueño se volvió realidad cuando se descubrió que un segmento del ADN de los organismos indica la especie a la que pertenecen. En 2003 se organizó la Iniciativa del Código de Barras de la Vida (Barcode of Life Initiative BOLI). Desde 2004 se han reunido más de 130 organizaciones de 43 es para establecer el Consorcio del Código de Barras de la Vida (CBOL). Una de las principales ventajas de la identificación utilizando el código de barras es que el ADN se puede obtener de pelos, plumas, huesos y otras partes de los individuos sin tener que sacrificarlos.

5 Para conocer más: Referencias Dawkins, R The selfish gene. Oxford University Press. England. Griffiths, A.J., J.H. Miller, D.T. Suzuki, R.C. Lewontin, and W.M. Gelbart An introduction to genetic analysis. 8a ed. W.H. Freeman and Company. New York. Watson, J.D., and Crick, F.H.C Molecular Structure of Nucleic Acids. A Structure for Deoxyribose Nucleic Acid. Nature 171: Watson, J.D Biología Molecular del Gen. 5ª ed. Editorial Médica Panamericana. Sitios web Sitio de recursos para la comunidad del Código de Barras de la Vida. Sitio web de la Comisión Intersecretarial de Bioseguridad de los Organismos Genéticamante Modificados. Sitio de la Iniciativa del Código de Barras de la Vida. Sitio web del Consorcio del Código de Barras de la Vida. Sitio web sobre Gregorio Mendel.

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