Conceptos Fundamentales de Genética y Biología Molecular
Definiciones Clave
- Gen: Unidad biológica de información genética, localizada a lo largo de los cromosomas.
- Codón: Grupo de tres nucleótidos adyacentes en una molécula de ARNm que codifica un aminoácido específico.
- Nucleoproteína: Compuesto formado por la combinación de proteínas con ácidos nucleicos.
- Código Genético: Correspondencia entre codones y aminoácidos.
- Autoduplicación (Replicación del ADN): Proceso de duplicación del ADN desde el inicio de la síntesis hasta el acoplamiento de las moléculas.
- Transcripción genética: Primer paso de la expresión genética, donde se produce una copia de ARN a partir de un molde de ADN.
- Aminoácido: Compuesto orgánico que constituye las proteínas.
- Proteínas: Macromoléculas formadas por aminoácidos.
- Traducción Genética: Proceso por el cual la información genética se expresa mediante la formación de una secuencia de aminoácidos (proteínas).
- Nucleótido: Compuesto monomérico formado por una base nitrogenada, un azúcar y un grupo fosfato.
- Polipéptido: Molécula formada por el encadenamiento de aminoácidos a través de enlaces peptídicos.
- Bases Nitrogenadas:
- ADN: Adenina (A) – Timina (T); Citosina (C) – Guanina (G).
- ARN: Adenina (A) – Uracilo (U); Citosina (C) – Guanina (G).
- Cariotipo: Dotación cromosómica de una célula u organismo.
- Células haploides: Células que contienen la mitad del número de cromosomas de una célula somática.
- Células diploides: Células que contienen el número completo de cromosomas.
- Quiasma: Entrecruzamiento entre dos cromátidas no hermanas durante la meiosis.
- Gameto: Célula reproductora (óvulo o espermatozoide).
- Recombinación: Proceso mediante el cual la información genética se redistribuye, generando diversidad genética.
Mitosis: Proceso de División Celular
Fases de la Mitosis
- Interfase: Los cromosomas se encuentran enmarañados. El nucléolo está presente y se observa el centríolo.
- Profase: El centríolo se divide y los centríolos hijos migran a polos opuestos de la célula. Se forma el huso acromático (con tantas fibras como cromosomas). Los cromosomas comienzan a condensarse.
- Metafase: Se desintegra la membrana nuclear. Los cromosomas se dispersan en el citoplasma. Las fibras del huso se unen a los centrómeros de los cromosomas. Los cromosomas se duplican.
- Anafase: Los centrómeros se dividen. Los cromosomas hijos (cromátidas hermanas) se separan hacia los polos opuestos (disyunción). El citoplasma comienza a estrangularse. Las fibras del huso comienzan a separarse.
- Telofase: Los cromosomas llegan a los polos. Se reconstruye la membrana nuclear. Las fibras del huso desaparecen.
- Citocinesis: Separación completa del citoplasma, formando dos células hijas. Los cromosomas se desenrollan.
Meiosis: Proceso de División Celular Reduccional
La meiosis es un proceso en el que ocurren divisiones sucesivas de un núcleo que sigue a una sola replicación cromosómica, de tal manera que los cuatro núcleos resultantes son haploides. Se efectúa en las células sexuales: ovogonia y espermatogonia.
Fases de la Meiosis
- Interfase I: Similar a la interfase mitótica. Los cromosomas están indiferenciados, el núcleo y nucléolo son visibles, y se observa el centríolo.
- Profase I:
- Los cromosomas comienzan a duplicarse y se hacen visibles.
- Los cromosomas homólogos se aparean (gen a gen).
- Al terminar de duplicarse, forman tétradas (4 cromátidas).
- Los dos filamentos quedan unidos por un centrómero, formando una cromátida.
- Se forma el huso acromático.
- Se produce la ruptura de la membrana nuclear.
- Metafase I:
- Ubicación de las tétradas en el ecuador de la célula.
- Durante su movimiento, las cromátidas pueden intercambiar fragmentos (entrecruzamiento o crossing-over).
- Formación de la placa ecuatorial.
- Anafase I:
- Separación de los cromosomas homólogos.
- Migración hacia los polos.
- Se inicia el estrangulamiento o la aparición del tabique central.
- Comienza a desaparecer el huso acromático.
- Telofase I:
- Llegada de los cromosomas a los polos.
- Reconstrucción de la membrana nuclear.
- Avance del estrangulamiento o tabique central.
- Citocinesis I: División total del citoplasma. Formación de dos células hijas, cada una con 2n cromosomas (pero con cromátidas hermanas aún unidas).
- Interfase II: Similar a la interfase I, pero muy breve.
- Profase II: Muy breve. Solo se forma el nuevo huso acromático (perpendicular al anterior).
- Metafase II: Ubicación de los cromosomas en el centro de la célula.
- Anafase II:
- Duplicación de los centrómeros.
- Separación (disyunción) de las cromátidas (ahora cromosomas hijos) hacia los polos.
- Cada polo recibe n cromosomas.
- Telofase II:
- Llegada de los cromosomas a los polos.
- Pérdida de la individualidad de los cromosomas (se desenrollan).
- Síntesis de la membrana nuclear.
- Desaparición total del huso.
- Citocinesis II: División de la célula. Formación de cuatro células hijas, cada una con n cromosomas.
ADN y ARN: Diferencias y Funciones
- ADN (Ácido Desoxirribonucleico)
- Localización: Núcleo (cromosomas) y citoplasma (mitocondrias).
- Función: Portar y transmitir la información genética (genes).
- ARN (Ácido Ribonucleico)
- Localización: Núcleo (nucléolo) y citoplasma (ribosomas).
- Función: Realizar la síntesis de proteínas.
Comparación entre Mitosis y Meiosis
Se presenta un resumen comparativo entre la Mitosis y la Meiosis:
- Mitosis
- Célula donde se realiza: Somáticas (todas las células del cuerpo excepto las sexuales).
- Estructura/Órgano: Todos los tejidos.
- Número de divisiones: Una (1).
- Número de células hijas: Dos (2).
- Importancia: Mantener el número de cromosomas de una especie.
- Finalidad: Crecimiento, cicatrización y regeneración de tejidos.
- Meiosis
- Célula donde se realiza: Células germinales (epitelio germinal del túbulo seminífero en machos y folículo de Graaf en hembras).
- Órgano: Gónadas (testículos y ovarios).
- Carga cromosómica de las células hijas: Haploide (n).
- Importancia: Reducir el número de cromosomas a la mitad.
- Finalidad: Formar gametos (óvulos y espermatozoides).