DESARROLLO

¿EN QUÉ MEDIDA EL ADN NOS HACE DIFERENTES?

La ingeniería genética.

La ingeniería genética es la tecnología de la manipulación y transferencia de ADN de un organismo a otro, que posibilitaría la creación de nuevas especies, la corrección de defectos genéticos y la fabricación de numerosos compuestos.

Formalmente, se considera el año de 1973 como el año del nacimiento de la ingeniería genética, Stanley Cohen  y Herbert Boyer produjeron el primer organismo recombinando parte de su ADN.

PADRE DE LA GENÉTICA

Gregor Johann Mendel, fue un monje agustino católico y naturalista nacido en Heinzendorf,  Austria, que describió, por medio de los trabajos que llevo acabo con diferentes variedades del guisante o arveja, las hoy llamadas leyes de Mendel que rigen la herencia genética. Los primeros trabajos en genética fueron realizados por Mendel. Inicialmente efectuó cruces de semillas, las cuales se particularizaron por salir de diferentes estilos y algunas de su misma forma. En sus resultados encontró caracteres como los dominantes que caracterizan por determinar el efecto de un gen y los recesivos por no tener efecto genético sobre un fenotipo heterocigoto. 

Mendel inicio sus experimentos eligiendo dos plantas de guisantes que difieran en un carácter, cruzó una variedad que producía semillas amarillas con otra que producía semillas verdes, estas plantas forman la llamada generación parental.

MODELOS DE INVESTIGACIÓN DEL ADN.

En particular, los organismos modelos son ampliamente usados para analizar las causas de enfermedades humanas y posibles tratamientos que su experimentación en humanos es contrario a la bioética.

Esta estrategia ha sido posible seguirla debido a la relación evolutiva de todos los organismos vivientes (la descendencia de un ancestro común) que comparten diversos mecanismos metabólicos, material genético y mecanismos del desarrollo biológico.

Entre los organismos modelos más empleados para la experimentación se tienen: Escherichia coli, Bacillus subtilis,Saccharomyces cerevisiae, Drosophila melanogaster, Arabidopsis thaliana, Schizosaccharomyces pombe, Caenorhabditis elegans, entre otros.

Entre los mamíferos se usan ratón de laboratorio y rata blanca.

LA CLONACION.

La clonación puede definirse como el proceso por el que se consiguen, de forma asexual, copias idénticas de un organismo, célula o molécula ya desarrollado.

Se deben tomar en cuenta las siguientes características:

• En primer lugar se necesita clonar las células, ya que no se puede hacer un órgano o parte del "clon" si no se cuenta con las células que forman a dicho ser.

• Ser parte de un organismo ya "desarrollado", porque la clonación responde a un interés por obtener copias de un determinado organismo, y sólo cuando es adulto se pueden conocer sus características.

• Por otro lado, se trata de crearlo de forma asexual. La reproducción sexual no permite obtener copias idénticas, ya que este tipo de reproducción por su misma naturaleza genera diversidad múltiple.

EL GENOMA HUMANO.

El genoma humano es el genoma del Homo sapiens, es decir, la secuencia de ADN contenida en 23 pares de cromosomas en el núcleo de cada célula humana diploide.

De los 23 pares, 22 son cromosomas autosómicos y un par determinante del sexo (dos cromosomas X en mujeres y uno X y uno Y en varones). El genoma haloideo (es decir, con una sola representación de cada par) tiene una longitud total aproximada de 3200 millones de pares de bases de ADN (3200 MB) que contienen unos 20.000-25.000 genes (las estimaciones más recientes apuntan a unos 20.500). De las 3200 MB unas 2950 MB corresponden a eucromatina y unas 250 MB a heterocromatina. El Proyecto Genoma Humano produjo una secuencia de referencia del genoma humano eucromático, usado en todo el mundo en las ciencias biomédicas.

La secuencia de ADN que conforma el genoma humano contiene codificada la información necesaria para la expresión, altamente coordinada y adaptable al ambiente, del proteoma humano, es decir, del conjunto de las proteínas del ser humano.

MAPA GENÉTICO.

La huella o mapa genético nos ayuda a diferenciar a un ser humano de otro y sus aplicaciones son diversas: medicina forense, pruebas de paternidad, estudios en la compatibilidad en la donación de órganos o incluso generar hipótesis sobre las migraciones de los seres humanos en la prehistoria. Disponer de la huella genética es útil para proporcionar a las familias un carné genético que acredite el parentesco entre padres adoptantes e hijos adoptivos o para identificar a personas sin documentación.

El mapa genético, a su vez, está ayudando en la investigación para combatir enfermedades tales como dolencias congénitas, tumores, distrofia muscular o problemas de la piel.

¿Qué es la huella genética?

El ADN contiene toda la información necesaria para el desarrollo de los seres vivos. Los individuos de la misma especie comparten gran parte de su secuencia de ADN, pero existen determinadas regiones altamente variables que son propias de cada sujeto. Estas zonas del genoma se denominan polimorfismos o marcadores genéticos y son las utilizadas para la identificación de personas ya que dos seres humanos no relacionados es poco probable que tengan en común los mismos marcadores genéticos. Al conjunto de polimorfismos específico de cada persona se le conoce como perfil genético.

El perfil genético individual hace posible diferenciar a cualquier persona, salvo en el caso de que posea un hermano gemelo monocigótico, ya que en este caso comparten la misma secuencia de ADN. El perfil genético caracteriza a cualquier individuo igual o mejor que sus huellas dactilares, por lo que también recibe el nombre de huella genética. Ésta aporta la ventaja de que es mucho más precisa que otros métodos de identificación. Además, el ADN se halla en todas y cada una de las células del cuerpo humano, por lo que puede obtenerse de cualquier muestra biológica. La huella genética es única e invariable a lo largo de la vida.

GENETICA MOLECULAR

La genética molecular es el campo de la biología que estudia la estructura y la función de los genes a nivel molecular. La genética molecular emplea los métodos de la genética y la biología molecular.

Un gen es la unidad física y funcional de la herencia, que se pasa de padres a hijos. Los genes están compuestos por ADN y la mayoría de ellos contiene la información para elaborar una proteína específica.  Cada gen tiene una localización específica en un determinado cromosoma, y el conjunto de todos los genes, contenidos en todos los cromosomas, constituye el genoma.

Dogma Central de la Genética Molecular

El dogma central de la genética molecular fue propuesto por Crick  en 1970. Propone que existe una unidireccionalidad en la expresión de la información contenida en los genes de una célula, es decir, que el ADN es transcrito a ARN mensajero y que éste es traducido a proteína, elemento que finalmente realiza la acción celular. El dogma también postula que sólo el ADN puede replicarse y, por tanto, reproducirse y transmitir la información genética a la descendencia. Los virus Retroviridae y Caulimoviridae, tienen la potestad de sintetizar ADN mediante una polimerasa, la transcriptasa inversa, que tiene como molde ARN. Esto supone una modificación del dogma. Otra situación que rompe con la secuencia definida por el dogma es la posibilidad de obtener proteína in vitro, en un sistema libre de células y en ausencia de ARN, por lectura directa del ADN mediante ribosomas, en un entorno en presencia del quimioterápico neomicina.

LA CROMATOGRAFIA.

La cromatografía es un método físico de separación para la caracterización de mezclas complejas, la cual tiene aplicación en todas las ramas de la ciencia. Es un conjunto de técnicas basadas en el principio de retención selectiva, cuyo objetivo es separar los distintos componentes de una mezcla, permitiendo identificar y determinar las cantidades de dichos componentes. Diferencias sutiles en el coeficiente de partición de los compuestos da como resultado una retención diferencial sobre la fase estacionaria y por tanto una separación efectiva en función de los tiempos de retención de cada componente de la mezcla.

La cromatografía puede cumplir dos funciones básicas que no se excluyen mutuamente:

Separar los componentes de la mezcla, para obtenerlos más puros y que puedan ser usados posteriormente (etapa final de muchas síntesis).

Medir la proporción de los componentes de la mezcla (finalidad analítica). En este caso, las cantidades de material empleadas son pequeñas.