Introducción a la Genética: Conceptos Básicos y Estructura del ADN

¿Qué es la Genética?

La genética es la ciencia que estudia la herencia biológica, los genes y su expresión en los organismos.

Investigación sobre la Herencia

La investigación sobre la herencia ha llevado a establecer algunas conclusiones:

  • La unidad de herencia se denomina gen.
  • Los genes se transmiten según reglas o leyes definidas.
  • Los genes se localizan en los cromosomas.
  • El sexo está determinado por los genes o los cromosomas en la mayoría de los organismos vivos.

Términos Habituales en Genética

  • Genotipo: Constitución genética del individuo referida a un conjunto total de genes.
  • Fenotipo: Expresión externa del genotipo.
  • Alelo: Cada una de las variantes que puede presentar un gen. Para cada gen, el individuo tiene un par de alelos mediante una letra A (dominante) o a (recesivo).
  • Homocigoto: Individuo que porta dos alelos idénticos.
  • Heterocigoto: Individuo que aporta dos alelos diferentes.
  • Locus: Lugar concreto del cromosoma donde está situado cada gen.

El ADN

En todas las células de todos los seres vivos existe una molécula que contiene la información a modo de biblioteca donde se encuentran las instrucciones para desarrollar las características básicas del ser vivo. Esta molécula es el ADN.

Estructura de los Ácidos Nucleicos

Los ácidos nucleicos son polinucleótidos, es decir, polímeros de nucleótidos. Los nucleótidos están compuestos por:

  • Una base nitrogenada. Hay cinco bases diferentes: adenina (A), citosina (C), guanina (G), timina (T), uracilo (U).
  • Una pentosa: Puede ser la ribosa o la desoxirribosa.
  • Un grupo fosfato.

Existen dos tipos de ácidos nucleicos:

  • Ácido ribonucleico (ARN): contiene ribosa, fosfato y una de estas cuatro bases nitrogenadas: adenina, guanina y uracilo.
  • Ácido desoxirribonucleico (ADN): tiene en común estar compuestos por desoxirribosa y por el fosfato y por una de estas cuatro bases: guanina, adenina, citosina, timina.

Estructura del ADN y su Copia

  • Una cadena de ADN está formada por numerosos nucleótidos unidos entre sí de forma lineal (y el ADN tiene dos cadenas). Del mismo modo que una secuencia de letras proporciona información en una lengua escrita, la secuencia de bases de los nucleótidos tiene un significado informativo. Por eso algunos autores lo han llamado”el libro de la vid”.
  • El modelo de Watson y Crick de la estructura del ADN permite explicar la reproducción de esta información de forma muy clara.
  • Se trata de una doble hélice formada por dos cadenas paralelas unidas por las bases mediante enlaces de nitrógeno.
  • Las bases de las dos hebras son complementarias: la adenina es complementaria de la guanina y la citosina de la timina.
  • Cada ciclo de reproducción celular, la cadena se abre y copia dando otra idéntica. Este proceso se denomina replicación.
    • 1ª FASE: La replicación comienza con el desenrollamiento y separación de las dos cadenas de la doble hélice.
    • 2ª FASE: Cada cadena duplica de manera independiente, sirviendo cada una de molde para fabricar una nueva cadena complementaria mediante el acoplamiento de los nucleótidos.
    • 3ª FASE: El resultado final son dos nuevas dobles hélices, que son una copia exacta de la molécula de partida.

Dogma Central de la Biología Molecular

La síntesis de proteínas tiene lugar en los ribosomas que se encuentran fuera del núcleo. Pero en las células con núcleos, el ADN está localizado dentro del núcleo, no puede dirigir la síntesis de proteínas de forma directa. Se hipotetizaba que debería haber una molécula que llevara la información genética desde el ADN hasta los ribosomas.

El Código Genético

El código genético es la relación de correspondencia entre los nucleótidos y los aminoácidos.

El código genético es universal, es decir, todos los seres vivos comparten el mismo código, desde una bacteria hasta un humano. Esto es una prueba más de la unidad de la vida: todos los seres vivos somos parientes evolutivos.

Características del Código Genético

  • Los tripletes se diferencian generalmente en la tercera base.
  • En el código genético existen dos codones de inicio de la traducción de la proteína (AUG) y otros marcan el final de la traducción.
  • El código genético es degenerado, ya que un aminoácido puede ser codificado con tripletes.