DISCUSIÓN

Ya que vimos todos los temas superficialmente relacionados con la genética les compartiré mi punto de vista.

Yo creo que la capacidad de modificar geneticamente una especie o un ser desde el punto de vista tecnológico me parece muy buena puesto que es un avance que contribuye cantidades con el desarrollo de acoplamiento de la especie humana en este mundo y la supervivencia porque el ser humano es relativamente nuevo en este planeta comparado con otras especies, aunque posee sus desventajas pues cada que se produce un cultivo transgenico esa cosecha es infertil y no hay posibilidad de que siga su ciclo naturalmente, pero produce mucho mas que un cultivo normal; de este modo vamos acabando con los cultivos tradicionales y forzamos a las compañías y campesinos a que cada cosecha debe comprar más semillas etc.. lo mismo pasa con los animales clonados, que también son fértiles y acaban con una cadena evolutiva pues no encontraríamos descendencia.

desde el punto de vista religioso es "jugar a ser Dios", algo que desde su creación el ser humano siempre ha querido serlo e intentado por medio de varias formas explicar la existencia divina , inexplicable para el ser humano, es osarse a su condición de ser humano mortal e inferior a este ser divino creador y quien decide como debe ser cada ser, estos científicos jugando a como vamos a hacer este niño, o en el proceso de que de 1000 fetos sobreviven 2, se convierte en un genocidio pues según la religión desde el momento de la concepción ya ese ser se convierte en ser espiritual. hasta aquí llega la sesión de hoy espero que al lector halla interesado mi punto de vista espero comentarios al respecto y espero prontamente volver a hablar del maravilloso mundo de la genética, muchas gracias al lector por su tiempo.

Conclusión

En base esta anterior información concluyo que la ingeniería genética se ha convertido en un mal necesario para la subsistencia del hombre en este ultimo siglo, puesto que los comercializadores nos están acostumbrando a vivir con cantidades y tamaños transgénicos, y enseñándonos por medio de propagandas a que lo artificial es más saludable que lo natural que es "sucio" y que acelera el proceso de agotamiento de los recursos naturales que nos brinda, también podemos entender como ha sido el avance tecnológico en este mundo donde cada vez nos impresiona mas que tanto puede jugar el hombre a ser "dios" y modificar a su antojo plantas, animales y hasta el mismo ser humano; en este blog vimos que es eso que tanta controversia genera llamado ADN y pruebas de este, como este tema causa controversia pudiendo aclarar con 99.9% de exactitud si son parientes o tienen un parentesco familiar, también concluyo que estos avances han ayudado al hombre a experimentar en diferentes campos no solo de la ciencia y la medicina sino de ciencias sociales y campos parecidos.

una pequeña introduccion...

En este blog le ire mostrando al lector el mundo de la genetica en nuestros dias, donde hemos llegado a tal punto de poder modificar la informacion genetica del ser humano, animales y plantas, donde podemos hacer que un maiz sea el doble de grande y donde el mundo queda pequeño para seguir conociendo este maravilloso mundo, aqui hay un abrebocas para adentrarse en este mundo...

VECTORES DE CLONACION

Las bacterias, a diferencia de las células eucariotas (por ejemplo las que forman nuestro cuerpo) a parte de su ADN genómico heredado o cromosoma bacteriano, poseen otro tipo de ADN que "se lo pasan" de unas a otras. Es lo que se llama la herencia o transferencia horizontal. Una bacteria se encuenentra a otra y es capaz de pasarle de forma fisiológica y controlada una copia de ese ADN. Pues bien esos ADN son los "plásmidos". Son trozos de ADN circulares y cerrados covalentemente (ccc) y les sirven porque gracias a ellos adquieren algún caracter fenótípico nuevo, por ejemplo, resistencia a la ampicilina.

Pues bien, la utilización de estos plásmidos en los laboratorios ha representado uno de los mayores avances en la ciencia de los últimos 40 años.
Si se toma ese plásmido, se abre por un sitio para dejarlo lineal y a eso le unes un trozo de ADN o un gen (que a tí te interesa investigar)y posteriormente lo cierras de nuevo para dejarlo circular, hemos conseguido vectorizar ese trozo de ADN que nos interesa y ahora somos capaces de "meterlo" dentro de la bacteria reconociendolo como suyo. De otra forma, la bacteria rompería el ADN sin vectorizar.

sirve para almacenar ese trozo de ADN de forma más estable que cuando estaba suelto. Si se lo metes a la bacteria esta se dividirá y producirá muchos clones descendientes que tendrá cada uno su vector con la secuencia, es decir, sirve para obtener grandes cantidades de ese ADN.
Hay vectores de clonación muy grandes que permiten meter trozos enormes de ADN y así pueden ser almacenados y secuenciados (por ejemplo, en el proyecto genóma humano donde se han secuenciado todas las letras del ADN humano)

Es una cuestión mucho más compleja de lo que parece pero a groso modo es así.
El concepto de clonamiento, clonar, clon, están muy confundidos en los no puestos en la materia así que no intentes buscar su significado de forma independiente, te liarás.
Espero haberte sido de ayuda

USO DE LOS BACTERIÓFAGOS

Poco tiempo después de que fueron descubiertos los fagos, se aislaron cepas bacterianas que parecían ser portadoras silenciosas de ciertos tipos de fagos. Los líquidos obtenidos a partir de cultivos de estas cepas portadoras mostraban la presencia de fagos; sin embargo, las cepas portadoras no eran sensibles a ser destruidas por el fago que portaban. Por otra parte, cepas de bacterias emparentadas con la cepa portadora resultaban ser sensibles al fago presente en las cepas portadoras. Las cepas de bacterias portadoras de fagos silenciosos o latentes fueron denominadas cepas lisogénicas. A principios de los años cincuenta se descubrió que los fagos son capaces de adsorberse a las bacterias lisogénicas, pero no se produce la subsecuente lisis de estas bacterias. Por otra parte, cuando el fago procedente de una cepa lisogénica es sembrado en una cepa de bacterias sensibles, se pueden aislar en estos cultivos colonias de bacterias que se comportan igual que las cepas lisogénicas.

En 1950, André Lwoff cultivó una sola célula procedente de una cepa lisogénica de Bacillus megaterium y observó bajo el microscopio la división de esta bacteria. Posteriormente, Lwoff removió una de las células hijas junto con un poco del medio de cultivo. Este proceso fue repetido varias veces: cada vez que se dividía la célula remanente, era removida una de las células hijas y algo del medio de cultivo; las células hijas y el viejo medio de cultivo fueron sembrados en agar para determinar si daban origen a una población de bacterias lisogénicas y a la presencia de fago en el medio de cultivo. Estos experimentos mostraron que las bacterias lisogénicas pueden crecer y dividirse sin liberar fagos al medio de cultivo. Sin embargo, por alguna razón desconocida, algunos filtrados obtenidos a partir de extractos de bacterias lisogénicas mostraban la presencia de partículas virales, o sea, fagos. Lwoff razonó que en las cepas lisogénicas el fago se encuentra en forma de un precursor no infeccioso al que denominó profago. La lisis de algunas de estas bacterias lisogénicas ocurre solamente cuando estas células han sido estimuladas para producir fagos. Lwoff y colaboradores observaron que la irradiación con luz ultravioleta (U.V.) era capaz de inducir la producción de fagos en una población de bacterias lisogénicas, mismas que eran lisadas en la medida que se incrementaba la concentración de fagos liberados al medio de cultivo. Por lo tanto, una bacteria lisogénica posee la capacidad de heredar el fago a sus descendientes, muy pocos de los cuales se lisarán en forma espontánea. Sin embargo, la mayor parte de la progenie de una bacteria lisogénica puede ser inducida a producir el fago por medio de la irradiación con U.V. o tratamiento con otros factores inductores. Se denomina temperados a los bacteriófagos capaces de existir en forma de profago en el interior de una bacteria hospedera. Después de que el profago ha sido inducido por irradiación, ocurre un breve periodo de eclipse en el cual no se puede detectar la presencia del fago dentro de la bacteria. Sin embargo, es posible detectar la aparición de proteínas y ácido nucleico específicos del fago; estos elementos serán ensamblados para formar los nuevos fagos maduros poco antes de que ocurra la lisis de la bacteria hospedera.

Las bacterias infectadas por fagos temperados continúan dividiéndose por varias generaciones y son inmunes o resistentes a ser superinfectadas por el mismo tipo de fago que albergan o por otros fagos pertenecientes a clases emparentadas con el fago temperado original. Estas bacterias contienen cuando menos una copia íntegra del genoma del fago. Las bacterias infectadas por fagos temperados portan la información genética correspondiente al fago, a través de múltiples divisiones bacterianas, o sea, el genoma del fago es replicado al mismo tiempo que ocurre la replicación del genoma bacteriano; este hecho hace posible que la bacteria original pueda heredar el fago temperado a la subsecuente progenie bacteriana.

CLONACION

La clonación se trata de una reproducción asexual y ágama. La fecundación propiamente dicha es sustituida por la fusión de un núcleo tomado de una célula somática misma, con un ovocito desnucleado, es decir, privado del genoma de origen materno. El núcleo de la célula somática contiene todo el patrimonio genético, por eso, e individuo que se obtiene posee la misma identidad genética del donante del núcleo. Esto es lo que convierte al nuevo individuo en copia del donante.

El hecho de Edimburgo tuvo lugar después de 277 fusiones ovocito-núcleo donante. Solo 8 de las 277 iniciaron el desarrollo embrional, y de ellas solo 1 llegó a nacer: la oveja Dolly.

Quedan muchas dudas sobre esta experimentación. Como la posibilidad de que entre las 277 células donantes usadas hubiera algunas dotadas de un genoma no totalmente diferenciado; el papel que pueda haber tenido el ADN mitocondrial eventualmente residuo en el óvulo materno, y muchas otras.

El desarrollo de los individuos obtenidos por clonación debería producir una estructura muy semejante a la del donante del ADN: este es el resultado mas preocupante sobre todo si el experimento se aplicara a la especie humana.

En la hipótesis de que la clonación se quisiera extender a la especie humana, de esta réplica de la estructura corporal no se derivaría una perfecta identidad de la persona.

La clonación ha llevado al hombre a imaginar hipótesis inspiradas en el deseo de omnipotencia (réplica de individuos dotados de ingenio y de belleza excepcionales); reproducción de la imagen de familiares difuntos; selección de individuos sanos e inmunes a enfermedades genéticas, posibilidad de selección del sexo; producción de embriones escogidos previamente y congelados para ser transferidos posteriormente a un útero como reserva de órganos, etc.

Pronto podrían aparecer propuestas de clonación presentadas como "razonable" y "compasivas" (la procreación de un hijo en una familia en la que el padre sufre de aspermia o el reemplazo del hijo moribundo de una viuda) las cuales no tienen nada que ver con las fantasías de la ciencia ficción.

BENEFICIOS Y RIESGOS DE LA MODIFICACIÓN GENÉTICA

Hay que distinguir entre el riesgo de la investigación básica y el riesgo de la aplicación del conocimiento adquirido
Hay discrepancias entre la importancia objetiva de un riesgo y su percepción subjetiva:
El riesgo voluntario causa menos temor que el riesgo impuesto El riesgo de origen natural causa menos temor que el de origen industrial
El riesgo que se produce en un entorno familiar causa menos temor que el que se produce en un escenario exótico
El riesgo que es difuso en el tiempo o en el espacio causa menos temor que el que se concreta en hora y lugar


No existe el riesgo cero:
Toda actividad humana conlleva un cierto riesgo que ha de ser evaluado en función de los beneficios que tal actividad reporta


Natural no es sinónimo de inocuo:
Hay productos naturales que llevan substancias mutagénicas y cancerígenas (por ejemplo: pimienta negra, safrol; setas comestibles, hidrazinas; apio, psolareno; frutos secos, aflatoxinas de hongos; etc.)

No todo lo artificial es nocivo :
Ninguno de los conservantes autorizados llega a ser tan peligroso como las toxinas que pueden producir las bacterias y los hongos que el conservante evita

muchos científicos agrícolas vieron, acertadamente, en la tecnología para la preparación de ADN en laboratorios, un potente instrumento para la mejora de la productividad del cultivo y la calidad del alimento, al mismo tiempo que una manera de promover el desarrollo de una agricultura sostenible. Gran parte de este entusiasmo y de las expectativas iniciales se cumplieron a través de los sucesivos adelantos en la investigación científica de genes importantes, así como en el desempeño final de los cultivos transgenéticos. Los criadores de plantas observaron la tecnología como un medio adicional para el mejoramiento de sus cultivos que podría complementar los métodos existentes. Por primera vez, el cultivo de las plantas estaba sometido a pruebas rigurosas, y se desarrolló un marco regulador para supervisar la comercialización de cultivos GM caso por caso. Ha habido una aceptación ampliamente difundida y apoyo a la biotecnología por parte de la comunidad científica. Una combinación de la experiencia acumulada y el conocimiento de décadas de trabajo en el mejoramiento de cultivos y la opinión basada en el razonamiento de la ciencia y la investigación empírica ha promovido en los científicos la confianza de que los cultivos GM no ofrezcan nuevos riesgos o incremente los riesgos que pudieran no ser identificados o mitigados y que cualquier eventualidad imprevista pudiera ser evitada, manejada o prevenida. Los riesgos de los cultivos GM deben ser monitoreados y medidos, pero las preocupaciones sobre estos riesgos deben también estar comparadas con los enormes beneficios que ofrece esta tecnología y equiparadas con las opciones alternativas. La gran confianza que el público estadounidense tiene en sus agencias reguladoras (FDA, USDA y EPA) ha contribuido a que los alimentos GM tengan mayor aceptación pública en los Estados Unidos que en otras naciones.

TECNICAS USADAS PARA LA TRANSFERENCIA DE GENES

Transporte directo de ADN en protoplastos. Los protoplastos son las estructuras ideales para la transferencia de genes ya que el ADN tiene libre acceso a las membranas plasmaticas libres y a todos los receptores libres en una población, y además cada protoplasto ha pasado por un procedimiento de aislamiento. Es decir los protoplastos son capaces de captar ADN, sin embargo esto es estimulado por la presencia policationes (poli L-lisina, poli-L-ornitina); por iones de Ca++, Mg++ o Zn++; o por un tratamiento con PEG (polietileno glicol), los cuales actúan como agentes protectores estimulando la compactación y agregación del ADN.

La aplicación de este método a permitido la transformación de protoplastos de una amplia variedad de fuentes vegetales, es decir no posee un rango de hospedero limitado como lo es en el caso de Agrobacterium el cual solo ha sido efectivo en la transformación de plantas dicotiledoneas. Desafortunadamente a pesar de las ventajas antes mencionadas, la regeneración de plantas a partir de protoplastos continua siendo un proceso delicado ya que solo se han logrado esclarecer las condiciones necesarias para algunas especies vegetales, siendo estas el maíz, arroz, cebada y trigo.



Electroporación. Hoy día es la técnica más utilizada para la transformación de protoplastos debido a su eficiencia. Se realiza por medio de la aplicación de un toque de corriente al protoplasto, el cual temporalmente abre los poros de sus membranas celulares, permitiendo así la entrada de moléculas de ADN.


Electroforesis. Si bien la electroforesis representa otra forma de transferir genes foráneos, Potrykus (1991) explica que ha sido escasamente utilizada debido a que en los ensayos realizados no se han obtenido pruebas de una transformación integrativa. De acuerdo a los autores Kahl y Weising (1993), la transferencia de genes por electroforesis consiste en suspender los protoplastos o células a utilizar en una microgota entre el ánodo y el cátodo, siendo el ADN electroforisado a través de las membranas.

Tanto la electroporación como la electroforesis se basan en la utilización de campos magnéticos, en lo que se diferencian es en el mecanismo para transferir los genes a través de la membrana.



Bombardeo con partículas. Es una técnica reciente y prometedora. Esta basada en la introducción de macromoleculas de ADN cubiertas de oro o tungsteno en células y tejidos intactos por medio de microproyectiles a alta velocidad.

La utilización de esta técnica ha permitido la transformación de variedades vegetales de importancia económica como el Sorghum vulgare las cuales son recalcitrantes a la transformación por medio de Agrobacterium. El empleo de este método presenta algunas ventajas sobre los demás como ser su facilidad de manejo, un solo disparo puede transferir genes a muchas células, los genes que se encuentran biológicamente activos en la macropartícula, este depende únicamente de parámetros físicos. Logrando así transportar genes a muchas células cerca de la posición deseada sin que implique un gran esfuerzo manual.


Técnica de microondas láser. Consiste en lo siguiente: una microonda de rayos UV-láser es enfocada en la vía lumínica de un microscopio, permitiendo así la perforación de las paredes y membranas celulares de las células, con lo cual al conservarlas en un medio plasmolisante, se facilita la toma de ADN foráneo en las células o cloroplastos. Sin embargo a pesar de que se ha logrado la transferencia de ADN, esta técnica presenta algunas desventajas frente a otras técnicas tales como su alto costo y su menor precisión por lo que su uso se ve limitado.


Microinyección. Esta a pesar de haber sido originalmente desarrollada para la inyección de macromoléculas en células animales, esta siendo también utilizada para la obtención de plantas transgénicas. Esta técnica permite la inyección de ADN, en protoplastos y embriones (siendo entonces una solución para los problemas que se presentan en la transformación de cereales), permitiendo así obtener, a partir de la primera generación, plantas transgénicas de origen clonal. Otra ventaja que se pueden considerar al utilizar esta vía es la posibilidad de que la cantidad de ADN a entregar sea optimizada, asimismo se puede decidir en cual célula se dejara el ADN es decir su entrega es precisa y predecible. Este método no obstante el éxito obtenido presenta algunas desventajas como lo son el que solo una célula recibe ADN por inyección, además su manejo requiere una mayor pericia e instrumentación.
Para poner en práctica la microinyección se puede utilizar:
- una inyección capilar conteniendo el ADN transformado y un soporte en el cual los protoplastos o células son temporalmente inmovilizados para su inyección.
- una inyección capilar trabajando conjuntamente con una "capilaridad sostenida", la que es utilizada para fijar la célula o protoplasto, para una efectiva inyección de ADN.

Macroinyección. En contraste con la microinyección esta utiliza para transportar el ADN a los tejidos, jeringas de inyección normales con agujas mucho más anchas que el diámetro de la célula con lo que el ADN debe transportarse a través de las membranas plasmaticas y paredes celulares de las células adyacentes al sitio herido provocando una gran perdida de ADN, con lo que podemos concluir que esta técnica no es muy efectiva en la transferencia de genes y por consiguiente no muy utilizada.

Fusión de liposomas. Esta a pesar de ser una técnica establecida para la producción de plantas transgénicas, no se utiliza mucho debido a que no presenta mayores ventajas sobre las demás técnicas de transferencia directa de genes.

Inyección de liposomas. En este procedimiento se combinan la encapsidación liposómica y la microinyección para tratar de destruir la fusión de liposomas con la membrana del tonoplasto para una entrega segura del ADN a la célula. Sin embargo a pesar de que se ha realizado la fusión de células de diferentes cultivos (maíz, tabaco, arroz y zanahoria), el gen trasladado no se ha expresado en ninguno de los casos. Por lo que la microinyección directa de ADN en el núcleo de la célula es preferida ante la inyección liposómica.

MODIFICACION GENETICA Y SUS USOS

La modificación genética es una manera exacta y efectiva de lograr más características deseables en las plantas, sin necesidad de usar el método tradicional de prueba y error para lograr un cultivo selecto.
Durante siglos los agricultores y jardineros han intentado alterar y mejorar las plantas que cultivaban. En el pasado esto se lograba por medio del cruze de una planta o flor con otra, con la esperanza de producir una planta con cualidades particulares, tales como una flor más grande o un fruto más dulce. Los procedimientos que se utilizaban en el pasado intentaban lograr tales resultados en las plantas combinando todas las características de una planta con las de otra planta.
Pero, con el aumento de nuestros conocimientos sobre la vida vegetal, los científicos han encontrado maneras de acelerar este proceso y hacerlo más preciso y fiable. Ahora es posible identificar exactamente cuáles son los genes responsables de cada atributo. Utilizando esta información los científicos pueden hacer cambios pequeños y específicos en una planta sin afectarla en otras maneras.

DNA PROFILING (english)



Each of us has a unique DNA profile or fingerprint. A technique called electrophoresis is used to obtain DNA profiles, relying on sections of our DNA that are known as non-coding DNA (DNA that does not code for a protein).
We have many sections of non-coding DNA in our genome. Within this non-coding DNA are areas called short tandem repeats (STRs). For example, you may have a stretch of DNA made up of the following base sequence:
ATCTTCTAACACATGACCGATCATGCATGCATGCATGCATGCATGCATGCATGCATGCATGCATGTTCCATGATAGCACAT

This sequence starts off looking random, but then has repeats of the sequence CATG towards the middle. It becomes random again near the end. The repetitive section of the sequence is what is referred to as an STR.

For a given STR, you will have inherited different numbers of the repeated sequence from each of your parents. For example, you may have inherited 11 repeats of the CATG sequence, as shown above, on a chromosome from your mother, and 3 repeats of this sequence within the STR on the matching chromosome from your father.

The different numbers of repeats within an STR results in DNA of different lengths. Because of this, electrophoresis can be used to show how many repeats you have.

Generating a DNA profile usually involves analysing an individual's DNA for ten different STRs on different chromosomes. Statistically, no two people (except identical twins) are likely to have the same numbers of repeats in all of these STRs.

Polymerase chain reaction (PCR) is used to produce many copies of the ten STRs before they are later analysed using electrophoresis. The different lengths of DNA will show up as bands at different spots on the electrophoresis gel (see picture above). The banding pattern produced is called a DNA profile or fingerprint, and can be analysed.

TECNICAS DE ANALISIS DE DNA

Identificación del portador o rastreo: es la utilización de análisis genéticos por parejas cuyas familias tienen antecedentes de perturbaciones genéticas recesivas y que están pensando tener un hijo.

Diagnóstico pre-natal: es el test genético de un feto. Puede ser realizado en los casos en los que existe riesgo de que el bebé presente genes asociados a un retraso mental o discapacidad física.

Exploración del recién nacido: se realiza frecuentemente como medida preventiva de salud, presentando una ventaja obvia para el recién nacido cuando existe un tratamiento disponible.

Trastornos de aparición tardía: incluye el análisis de enfermedades en adultos como, por ejemplo, cáncer y enfermedades cardiacas. Estas enfermedades son complejas y las causas para su desarrollo pueden ser tanto genéticas como medioambientales.

CAROTIPO
Representación gráfica, numérica y morfológica del equipamiento cromosómico de una célula, que es una constante de cada especie. El cariotipo humano comprende 23 pares de cromosomas ordenados en ocho grupos según su aspecto. Toda anomalía cualitativa o cuantitativa de este esquema se traduce en afecciones diversas, generalmente graves.

cariotipo masculino normal.

ANOMALÍAS EN CARIOTIPOS

SÍNDROME DE DOWN

El síndrome de Down (SD) es un trastorno genético causado por la presencia de una copia extra del cromosoma 21 (o una parte del mismo), en vez de los dos habituales (trisomía del par 21), caracterizado por la presencia de un grado variable de retraso mental y unos rasgos físicos peculiares que le dan un aspecto reconocible. Es la causa más frecuente de discapacidad psíquica congénita1 y debe su nombre a John Langdon Haydon Down que fue el primero en describir esta alteración genética en 1866, aunque nunca llegó a descubrir las causas que la producían. En julio de 1958 un joven investigador llamado Jérôme Lejeune descubrió que el síndrome es una alteración en el mencionado par de cromosomas.

SINDROME DE TURNER
El síndrome Turner, síndrome Ullrich-Turner o monosomía X es una enfermedad genética caracterizada por la presencia de un solo cromosoma X. Genotípicamente son mujeres (por ausencia de cromosoma Y). A las mujeres con síndrome de Turner les falta parte o todo un cromosoma X. En algunos casos se produce mosaicismo, es decir que la falta de cromosoma X no afecta a todas las células del cuerpo.

cariotipo de una mujer con síndrome de turner

SÍNDROME DE EDWARDS

El síndrome de Edwards, también conocido como trisomía 18, es una aneuploidía humana que se caracteriza usualmente por la presencia de un cromosoma adicional completo en el par 18. También se puede presentar por la presencia parcial del cromosoma 18 (trasladación desbalanceada) o por mosaicismo en las células fetales

SINDROME DE PATAU

El síndrome de Patau, trisomía en el par 13 o trisomía D es una enfermedad genética que resulta de la presencia de un cromosoma 13 suplementario. El cariotipo da 47 cromosomas y sirve de diagnóstico prenatal por amniocentesis o cordiocentesis sobre todo si los padres optan por el aborto. Se trata de la trisomía menos frecuente.

DNA

ACIDO DESOXIRIBONUCLEICO:ADN

ADN es la abreviatura del ácido desoxirribonucleico. Constituye el material genético de los organismos. Es el componente químico primario de los cromosomas y el material del que los genes están formados. En las bacterias y otros organismos unicelulares, el ADN está disribuido por la célula. En organismos más complejos tal como plantas, anímales y otros organismos multicelulares, la mayoria del ADN reside en el núcleo celular. El ADN es un ácido nucleico formado por nucleótidos. Cada nucleótido consta de tres elementos:

• un azúcar: desoxirribosa en este caso (en el caso de ARN o ácido ribonucleico, el azúcar que lo forma es una ribosa),
  



• un grupo fosfato
  



• una base nitrogenada

Las bases nitrogenadas que constituyen parte del ADN son: adenina (A), guanina (G), citosina (C) y timina (T). Estas forman puentes de hidrógeno entre ellas, respetando una estricta complementariedad: A sólo se aparea con T (y viceversa) mediante dos puentes de hidrógeno, y G sólo con C (y viceversa) mediante 3 puentes de hidrógeno.

Los extremos de cada una de las hebras del ADN son denominados 5’-P (fosfato) y 3’–OH (hidroxilo) en la desoxirribosa. Las dos cadenas se alinean en forma paralela, pero en direcciones inversas (una en sentido 5’ → 3’ y la complementaria en el sentido inverso), pues la interacción entre las dos cadenas está determinada por los puentes de hidrógeno entre sus bases nitrogenadas. Se dice, entonces, que las cadenas son antiparalelas.

CROMOSOMAS

Los cromosomas son las estructuras físicas de la célula eucariota que portan los genes. Estos cromosomas solo son visibles durante la división celular. Mostrando a plenitud sus características morfológicas durante la meta fase.

La dotación cromática humana es de 23 pares, los cuales se clasifican en 22 pares de autosomas y un par de cromosomas sexuales o gonosomas (XX en la mujer y XY en el hombre). Los miembros de cada par son semejantes y se denominan homólogos.

Desde el punto de vista de su composición los cromosomas están formados de DNA y proteínas, donde principalmente con las proteínas básicas llamadas histonas, se forma la llamada fibra de cromatina. Esta cromatina se encuentra de manera des-compactada cuando la célula se encuentra en interfase, razón por la cual los cromosomas no están visibles; pero al momento del comienzo de la profase de la división celular esta fibra va sufriendo un superenrrollamiento que va progresivamente estructurando las dos cromáticas que forman un cromosoma mitótico metafísico.

GENES

Un gen es un segmento corto de ADN, que le dice al cuerpo cómo producir una proteína específica. Hay aproximadamente 30.000 genes en cada célula del cuerpo humano y la combinación de todos los genes constituye el material hereditario para el cuerpo humano y sus funciones.
La composición genética de una persona se llama genotipo.
Los genes están localizados en hebras de ADN, de manera similar a una sarta de cuentas. Las hebras de ADN conforman los cromosomas.
Los cromosomas son pares apareados de una copia de un gen específico. El gen se encuentra en la misma posición en cada cromosoma.

Estructura de los genes

Recientemente, sin embargo, los nuevos descubrimientos han alterado radicalmente esta visión, obligándonos a adoptar una definición bastante más vaga. De acuerdo con ello, un gen es una secuencia de DNA genómico o de RNA que es esencial para especificar una determinada función. Para llevar a cabo su función el gen no necesita ser traducido a proteína, y a veces ni siquiera necesita ser transcrito.
Genes codificadores de proteínas

Eucariotas

Un gen eucariota standard codificador de proteína tiene la estructura que se muestra en la Figura 3 (Li & Graur, pp. 7)
En el flanco 5' se sitúan los promotores (región promotora):
TATA box (19-27 bases antes del punto de comienzo de la transcripción).
CAAT box (situada aún más arriba).
Una o más copias de la caja GC, que rodean la caja CAAT.
Las cajas CAAT y GC controlan la unión inicial de la RNA-polimerasa, mientras que la caja TATA controla el punto de comienzo de la transcripción.
En el flanco 3' se situan los terminadores de transcripción y el sitio de poliadenilación (cola de poly-A).
No es posible definir exactamente donde comienza y donde acaba un gen, es decir, donde empieza el flanco 5' y donde acaba el 3'.
La transcripción comienza en el sitio de inicio de la transcripción (el sitio cap en el transcrito de RNA) y acaba en el sitio de terminación de la transcripción (terminador) que puede coincidir o no con el sitio de poliadenilación. Es decir, que a veces la transcripción puede terminar mucho más abajo del sitio de poliadenilación.
El transcrito primario (pre-mRNA) contiene regiones 5' y 3' que no se van a traducir, exones e intrones (estos últimos tampoco se van a traducir, se eliminan en el proceso de splicing o de maduración del RNA). Todas las secuencias genómicas que permanecen en el RNA maduro después del splicing se consideran exones. Los exones, o partes de exones, que se traducen forman la llamada región codificadora.
Hay varios tipos de intrones, según el mecanismo que se utilice para eliminarlos del pre-mRNA. Aquí nos referiremos a los intrones de genes nucleares que son transcritos por la RNA-polimerasa II y que se cortan enzimáticamente en el proceso de maduración del RNA.
Los sitios de unión (splicing) de intrones y exones son el sitio donante (5') y el sitio aceptor (3'). La inmensa mayoría de los intrones nucleares de eucariotas comienzan con GT y acaban con AG (regla GT-AG).
El número de intrones varía mucho de un gen a otro. Algunos genes tienen varias docenas de intrones, algunos de los cuales pueden alcanzar una longitud de varias Kb. Otros genes, como los de las histonas, no tienen intrones.
La mayor parte de los genes eucarióticos corresponde a los intrones (Figura 4, pp 8 de Li & Graur).

Eubacterias

No contienen intrones.
Los promotores de eubacterias contienen una secuencia -10 y otra -35, así llamadas porque se sitúan ese número de bases antes del punto de inicio de la transcripción. La secuencia -10 contiene el motivo TATAAT o alguna variante, y la secuencia -35 el motivo TTGACA o alguna variante.
Genes de RNA

Su estructura es similar en eucariotas y procariotas.
Generalmente no contienen intrones, aunque en algunos ciliados, hongos y bacterias los hay.
Los transcritos primarios de estos genes suelen sufrir modificaciones posteriores: incorporación de nucleótidos standard y no-standard, modificación de algunos nucleótidos standard en otros no-standard, adición enzimática de secuencias terminales de ribonucleótidos, etc.
Genes reguladores

Genes replicadores (orígenes de replicación): Determinan los sitios de inicio y terminación de la replicación
Genes recombinadores (sitios de recombinación): Sitios de reconocimiento para las enzimas que intervienen en la recombinación.
Genes segregadores: Sitios de unión de los cromosomas a la maquinaria de segregación durante mitosis y meiosis.
Sitios de unión en general para proteínas, hormonas y otras moléculas.
Enhancers (exaltadores): Regulación de la especificidad tisular.
Telómeros: Varios centenares de pares de bases formados por secuencias repetitivas cortas en los extremos de los cromosomas eucarióticos. Ej: CCCTAA en humanos y CCCTAAA en Arabidopsis. El telómero sirve para 'sellar' el extremo del cromosoma, de forma que no sea 'pegajoso' (que no se una a otros cromosomas) y que no sea susceptible al ataque de las exonucleasas. La replicación de los telómeros la lleva a cabo una enzima específica, la telomerasa, que actua como una transferasa terminal. La ausencia se esta enzima en las células puede repercutir en la viabilidad de las mismas, relacionándose con procesos de envejecimiento y muerte celular. Su actividad extemporánea, por el contrario, puede llevar a inmortalidad celular en procesos cancerosos.