La genética y la informática

La
herencia está
en
los
genes


Gregor
Mendel
era
un
monje agustino que cultivando guisantes
en
su huerto había descubierto que
los
caracteres
de
los
progenitores
se
heredan individualmente,
no
se
mezclan.

 Por ejemplo,
el
color
verde o amarillo
de
los
 guisantes.
Si
cruzamos una planta
de
guisantes verdes puros
con
otra
de
amarillos puros,
la
primera generación
de
guisantes es amarilla,
ya que
el
 amarillo domina sobre
el
verde.
Pero si cruzamos plantas
de
esta generación,
en
la
segunda generación vuelven
a
aparecer guisantes verdes.
Por tanto
los
caracteres verde y amarillo
no
se
mezclan sino que
se
transmiten por separado,
aunque
no
se
 manifiesten. Hoy
en
día llamamos
GENES

a
las
“unidades
de
herencia”
descubiertas por
Mendel.


El
GENOMA
es
el
conjunto
de
los
genes
de
un
organismo.

•FENOTIPO:
es
el
aspecto,
la
forma
en
que
se
manifiestan
los
genes.

•GENOTIPO:
son
los
genes
que posee
el
individuo para
un
determinado carácter,
 tanto si
se
manifiestan como si
no.

Para
cada carácter
hay
dos
genes:
uno
del
padre
y otro
de
la
madre.
Esos caracteres pueden manifestarse o
no.

•GEN
DOMINANTE:
es
un
gen
que
se
manifiesta siempre
•GEN
RECESIVO:
es
un
gen
que
se
puede portar
sin
que
se
manifieste;
sólo
se
 manifiesta si
se
porta
en
las
dos
copias,
las heredadas
del
padre
y
la
madre
(es
lo
que ocurría
con
el
color
verde
de
los
guisantes)


Las
dos
copias que tenemos
de
cada
gen
pueden
ser
iguales o
no:

•HOMOCIGOTO:
es
un
individuo que tiene las
dos
copias iguales
.
Por ejemplo,
el
 guisante amarillo

parental
de
antes,
es homocigoto para
el
color
amarillo
(AA)

•HETEROCIGOTO:
es aquel individuo que tiene las
dos
copias distintas.
Por ejemplo,
 los
guisantes amarillosde
la
primera generación
de
hijos,
son
heterocigotos porque llevan una copia
del
gen
amarillo y otra
del
verde
(Aa),
aunque expresan
el
color
 amarillo,
porque es
el
dominante



Los
genes


A
principios
del
S
XX
ya
se
denominaba
gen
a
la
unidad
de
información hereditaria,
es decir,
que controla
un
determinado carácter.
Sin
embargo
se
desconocía su naturaleza química,
y
el
mecanismo por
el
que
se
transmitía.
 En
1944,
Avery,
McLeod
y MacCarty,
descubrieron que
los
genes
están formados por
ADN.

El
ADN
ya
se
sabía que
era
una sustancia que
se
encontraba
en
el
núcleo
de
las células.
El
ADN
está
en
el
núcleo
de
la
célula y
la
mayor
parte
del
tiempo
se
encuentra
aparentemente desorganizado,
con
sus
largos
filamentos mezclados.
En
esta
forma
se
le
 llama
CROMATINA

Durante
la
división celular
el
ADN
forma
los
CROMOSOMAS.
Los
cromosomas
son
 larguísimas moléculas
de
ADN
enrrollado y empaquetado formando
un
filamento



Los
genes
son
trozos
de
cromosomas,
es decir,
segmentos
de
la
larga cadena
de
ADN,
que contienen
la
información genética para producir una proteína.
Esta proteína es
la
que determina
el
carácter que
se
hereda,
por ejemplo
el
color
de
los
ojos,
una enfermedad congénita,
etc.
 Por tanto
el
conjunto
de
genes
que posee
un
individuo determina
el
conjunto
de
 proteínas que fabricarán sus células.
 El
genoma humano está formado por unos
35
000
genes

Los
humanos
poseemos
23
pares
de
cromosomas,
de
los
que
uno
de
ellos
es
el
par
sexual
 (XX
para
las
mujeres
y
XY
para
los
hombres).


El
ADN
 Composición y estructura


Es
una
biomolécula
de
la
familia
de
los
ácidos
nucleicos.
 Está
formada
por
dos
largas
cadenas
poliméricas
que
forman
una
doble
hélice.

 Cada
cadena
está
formada
por
una
secuencia
de
nucleótidos,
que
pueden
ser
de
cuatro

tipos:
 Adenina
(A)
 Guanina
(G)
 Timina
(T)
 Citosina
(C)
 Las
dos
cadenas
están
unidas
de
 manera
que
queden
emparejadas
A
‐
T
 y
C
–
G.
 Existen
otros
tipos
de
ácidos
nucleicos,
 como
el
ARN,
que
está
formado
por
 una
sola
cadena,
y
en
lugar
de
T
tiene
 otro
nucleótido
llamado
Uracilo
(U)

Duplicación
del
ADN



 La
secuencia
de
nucleótidos
de
las
dos
cadenas
son
“iguales”
ya
que
son
 complementarias.
Esta
secuencia
es
la
que
contiene
la
información
genética
del
individuo,
 y
cada
vez
que
una
célula
se
divide
en
dos
células
hijas,
debe
hacer
una
copia
exacta
del
 ADN
para
repartirse
en
ambas
células
hijas.
 El
proceso
de
duplicación
o
replicación
 tiene
lugar
en
el
núcleo
de
la
célula:

•La
doble
cadena
se
separa

•Cada
cadena
sirve
de
molde
para
la
 síntesis
de
dos
nuevas
cadenas
 complementarias,
que
quedan
unidas
 a
las
cadenas
madre.

•Las
cadenas
hijas
se
sintetizan
de
 modo
que
se
empareje
A
–T
y
C
–
G.



Transcripción:

en
primer
lugar
el
 ADN
se
abre y
a
partir
de
una
de
las cadenas,
se
sintetiza una cadena
de
 ARN,
que como vimos,
era
un
ácido nucleico
de
una
sola
cadena.

Traducción:

a
continuación,a partir de
la
secuencia
del
ARN
van
 acoplando
de
forma
 complementaria,
aminoácidos que son
las subunidades que forman las proteínas.
Cada
3
nucleótidos
se
 acopla
un
aminoácido,
según
un
 código,
llamado Código Genético.
Por ejemplo,
la
secuencia
UUU
del
 ARN
se
acopla
con
el
aminoácido Fenilalanina.


Organismos transgénicos


Son
aquellos que
se
obtienen mediante
la
incorporación
de
uno o varios
genes
extraños.
 De
esta manera
se
obtiene una mejora genética
del
organismo
gracias
a
ese
gen
que aporta alguna cualidad
extra.

•En
agricultura,por ejemplo,
se
pueden incorporar
genes
que confieran
a
las plantas resistencia
a
ciertas plagas,
a
herbicidas fuertes,
a
sequías o
a
la
salinidad
delterreno,
o que aporten cualidades nutritivas.
Los
alimentos transgénicos
se
obtienen
de
cultivos
de
 plantas transgénicas.
También
hay
cultivos para producir biogás o biodiesel.


•En
ganadería,
no
se
utilizan estas técnicas para obtener animales para consumo humano,
 sino que
los
animales transgénicos
se
emplean para estudios biológicos,
investigación
de
 enfermedades,
ensayos
de
medicamentos,
etc.

Efectos negativos
de
los
transgénicos:

•Ecológicos:
a
veces ocasionan impacto ecológico
al
hibridarse
con
las plantas silvestres.
Por otra
parte,
los
monocultivos
de
transgénicos disminuyen
la
 biodiversidad y eso tiene
un
gran imparto
en
el
equilibrio
de
los
ecosistemas.

•Sanitarios:
Existe preocupación sobre si
la
ingesta
del
ADN
bacteriano puede tener algún efecto.
Por ejemplo,
el
ADN
recombinante llevaba
un
gen
de
resistencia
a
 antibióticos,
que podría repercutir
en
que
los
consumidores adquieran resistencia
a
 esos antibióticos,
aunque eso
no
ha
sido demostrado.

•Sociales:
Los
cultivos
de
transgénicos
se
utilizan sobretodo
en
países desarrollados.
 Además,
al
estar patentados,
los
productores deben pagar tasas
al
titular
de
la
 patente para utilizarlos.