Conclusión de Mendel: Factores Hereditarios

La conclusión a la que llegó Mendel fue que la reaparición en los nietos de los caracteres paternos, perdidos en la primera generación (talla pequeña y guisante verde), demostraba que la idea de los caracteres mezclados era falsa y apoyaba la hipótesis de que los factores hereditarios mantenían su individualidad a lo largo de las generaciones. Además, estos caracteres (altura y color de la planta) se transmitían independientemente unos de otros. Para cada carácter hay dos versiones de gen, uno procedente del padre y otro de la madre. Si se manifiesta uno solo (guisante amarillo), decimos que la versión del gen que controla este color es dominante sobre el otro (guisante verde). Lo que determinaba los caracteres de las plantas fue denominado factor hereditario por Mendel.

En 1909 ese factor hereditario fue renombrado como gen por Wilhelm Johannsen. El gen es una unidad de información hereditaria, es decir, lo que controla un determinado carácter.

¿Dónde Están los Genes? Cromatina y Cromosomas

Flemming, un filósofo alemán, descubrió en los núcleos de las células una sustancia de color que llamó cromatina. Durante la división celular (mitosis) la cromatina se condensa en filamentos a los que se les dio el nombre de cromosomas. Las personas tenemos 23 pares de cromosomas, de los que uno es un par sexual (XX en la mujer y XY en el hombre). Dado que hay más genes o factores hereditarios (miles) que cromosomas (23 pares), el gen tiene que ser un trozo de cromosoma.

Fecundación y Dotación Genética

Walter Sutton observó que en las células sexuales del saltamontes los cromosomas aparecían en un solo juego, mientras que en el resto de células lo hacían por parejas. Es decir, las células del ser humano tienen todas 23 pares de cromosomas, menos las células sexuales (óvulo y espermatozoide), que tienen 23 cromosomas.

Los Genes

Para conocer cómo actúan los genes debemos saber la composición de los cromosomas, que es donde se almacena la información que los seres vivos transmiten a sus hijos. Con la experiencia de Griffith se demostró que el ADN era la molécula que almacena la información, es decir, en los genes hay ADN.

¿Qué es el ADN?

La molécula de ADN está constituida por dos cadenas de nucleótidos. Cada nucleótido es un ensamblado de 3 componentes: una base nitrogenada (hay 4 bases nitrogenadas: adenina, timina, guanina y citosina), un azúcar (pentosa) y ácido fosfórico.

El ADN: Doble Hélice

¿Cómo logran los genes hacer copias de sí mismos y poder pasar así a la siguiente generación? La respuesta a esto la dieron James Watson y Francis Crick, y lo hicieron recogiendo todas las evidencias posibles del caso. Ellos no hicieron ni un experimento, emplearon datos obtenidos por otros científicos.

Dos fueron las líneas de evidencia principales que emplearon:

• Las radiografías de rayos X de fibras de ADN, obtenidas por Rosalind Franklin y Maurice Wilkins, que sugerían que la molécula de ADN estaba formada por una hélice.
• Las leyes de Edwin Chargaff, que decían que en cualquier ADN el contenido de sus componentes seguía ciertas normas: el contenido de A y T coincidían; el contenido de G y C también coincidían.

Watson y Crick propusieron un modelo de doble hélice. El apareamiento selectivo de las bases A-T y C-G sugería un posible mecanismo para la replicación del material genético.

Duplicación del ADN

Los genes se copian duplicando la molécula de ADN. Podemos imaginar que el ADN es como una cremallera: al abrirse se divide en dos, cada cadena servirá de molde para generar una cadena hija idéntica a la cadena inicial. La duplicación se logra gracias al apareamiento de las bases A-T y C-G que funcionan como un molde para replicar el material genético. De esta forma se transmite el mensaje genético de padres a hijos.

Diferencia entre ADN y ARN

El ARN se diferencia del ADN en que no es una cadena doble, sino simple, en la que en lugar de timina hay uracilo. Entonces su complemento es: U-A y C-G. Por otro lado, contiene el azúcar pentosa (con 5 carbonos) llamado ribosa, en vez de la desoxirribosa del ADN.

¿Para qué Sirven los Genes?

Las proteínas son cadenas que contienen una secuencia de moléculas más sencillas llamadas aminoácidos, de los cuales hay 20 distintos.

El código genético es el conjunto de instrucciones que sirven para fabricar las proteínas a partir del orden o secuencia de los nucleótidos que constituyen el ADN. Este código determina que cada grupo de 3 nucleótidos codifica un aminoácido.

Como el ADN de cada persona es específico, las proteínas también lo son (de ahí el rechazo en los transplantes de órganos, ya que el sistema inmunológico reconoce como diferente el ordenamiento de aminoácidos del órgano trasplantado). Por lo tanto, los genes:

• Almacenan la información hereditaria.
• Fabrican las proteínas, que a su vez llevan a cabo la inmensa mayoría de las funciones en los seres vivos.