Genética
La genética es una rama de la biología que se ocupa del estudio de los genes , la variación genética y la herencia en los organismos . [1] [2] [3]
Aunque la herencia se ha observado durante milenios, Gregor Mendel , científico moravo y fraile agustino que trabajó en el siglo XIX en Brno , fue el primero en estudiar la genética científicamente. Mendel estudió la "herencia de rasgos", patrones en la forma en que los rasgos se transmiten de padres a hijos a lo largo del tiempo. Observó que los organismos (plantas de guisantes) heredan rasgos a través de "unidades de herencia" discretas. Este término, que todavía se usa hoy en día, es una definición un tanto ambigua de lo que se conoce como gen.
La herencia de rasgos y los mecanismos de herencia molecular de los genes siguen siendo principios básicos de la genética en el siglo XXI, pero la genética moderna se ha expandido más allá de la herencia para estudiar la función y el comportamiento de los genes. La estructura y función de los genes, la variación y la distribución se estudian dentro del contexto de la célula , el organismo (p. ej ., dominancia ) y dentro del contexto de una población. La genética ha dado lugar a una serie de subcampos, incluida la genética molecular , la epigenética y la genética de poblaciones . Los organismos estudiados dentro del amplio campo abarcan los dominios de la vida ( arqueas , bacterias y eucariotas).).
Los procesos genéticos funcionan en combinación con el entorno y las experiencias de un organismo para influir en el desarrollo y el comportamiento , a menudo denominado naturaleza versus crianza . El entorno intracelular o extracelular de una célula u organismo vivo puede activar o desactivar la transcripción de genes. Un ejemplo clásico son dos semillas de maíz genéticamente idénticas, una colocada en un clima templado y otra en un clima árido (sin suficiente cascada o lluvia). Si bien la altura promedio de los dos tallos de maíz puede determinarse genéticamente como iguales, el del clima árido solo crece hasta la mitad de la altura del del clima templado debido a la falta de agua y nutrientes en su entorno.
La palabra genética proviene del griego antiguo γενετικός genetikos que significa "genitivo"/"generativo", que a su vez deriva de γένεσις génesis que significa "origen". [4] [5] [6]
La observación de que los seres vivos heredan rasgos de sus padres se ha utilizado desde tiempos prehistóricos para mejorar las plantas de cultivo y los animales mediante la reproducción selectiva . [7] La ciencia moderna de la genética, buscando comprender este proceso, comenzó con el trabajo del fraile agustino Gregor Mendel a mediados del siglo XIX. [8]
La observación de Morgan de la herencia ligada al sexo de una mutación que causa ojos blancos en
Drosophila lo llevó a la hipótesis de que los genes están ubicados en los cromosomas.
El ADN , la base molecular de la herencia biológica . Cada hebra de ADN es una cadena de nucleótidos , que se emparejan entre sí en el centro para formar lo que parecen peldaños de una escalera retorcida.
Un cuadro de Punnett que representa un cruce entre dos plantas de guisantes heterocigotas para flores moradas (B) y blancas (b).
Los cuadros genealógicos genéticos ayudan a rastrear los patrones de herencia de los rasgos.
La altura humana es un rasgo con causas genéticas complejas. Los datos de Francis Galton de 1889 muestran la relación entre la altura de los hijos en función de la altura media de los padres.
La estructura molecular del ADN. Las bases se emparejan a través de la disposición de los enlaces de hidrógeno entre las hebras.
Diagrama de división de células eucariotas de Walther Flemming de 1882. Los cromosomas se copian, condensan y organizan. Luego, a medida que la célula se divide, las copias de los cromosomas se separan en las células hijas.
Ilustración de 1916 de Thomas Hunt Morgan de un cruce doble entre cromosomas.
El código genético : Usando un código de triplete , el ADN, a través de un ARN mensajero intermediario, especifica una proteína.
Los gatos siameses tienen una mutación de producción de pigmento sensible a la temperatura.
Los factores de transcripción se unen al ADN, lo que influye en la transcripción de los genes asociados.
La duplicación de genes permite la diversificación al proporcionar redundancia: un gen puede mutar y perder su función original sin dañar el organismo.
Este es un diagrama que muestra mutaciones en una secuencia de ARN. La figura (1) es una secuencia de ARN normal, que consta de 4 codones. La Figura (2) muestra una mutación sin sentido, de un solo punto, no silenciosa. Las figuras (3 y 4) muestran mutaciones de cambio de marco , razón por la cual están agrupadas. La Figura 3 muestra una deleción del segundo par de bases en el segundo codón. La Figura 4 muestra una inserción en el tercer par de bases del segundo codón. La Figura (5) muestra una expansión repetida, donde se duplica un codón completo.
Un árbol evolutivo de organismos eucariotas , construido por la comparación de varias secuencias de genes ortólogos .
La mosca común de la fruta (
Drosophila melanogaster ) es un organismo modelo popular en la investigación genética.
Relación esquemática entre bioquímica , genética y biología molecular .
Colonias de
E. coli producidas por clonación celular . A menudo se utiliza una metodología similar en la clonación molecular .
