El ADN

El ADN (ácido desoxirribonucleico) es el material del que están hechos los genes. Cada cromosoma lleva una molécula de ADN, aunque durante gran parte de la mitosis los cromosomas aparecen como estructuras dobles, con dos moléculas de ADN idénticas. Su estructura fue descubierta en 1953 por Francis Crick y James Watson, quienes recibieron el Premio Nobel de Medicina en 1962.

Características del ADN

• El ADN es una larga molécula formada por dos cadenas dispuestas una paralela a otra y enrolladas en forma de hélice.
• Cada cadena está formada por la unión de nucleótidos: Adenina (A), Timina (T), Citosina (C) y Guanina (G).

Funciones del ADN

• Llevar la información hereditaria o genética.
• Controlar la aparición de los caracteres.
• Pasar la información de una célula a sus descendientes durante el proceso de la división celular.

El Gen

Un gen es un segmento de ADN que contiene la información necesaria para construir una determinada proteína que controla la aparición de un determinado carácter. El código que utiliza el lenguaje del ADN se conoce como código genético. Es muy sencillo y en él cada trío de nucleótidos sucesivos forma un triplete que constituye a un aminoácido.

Traducción del mensaje genético

El proceso de traducción del mensaje genético en una proteína se realiza en dos etapas:

1. Transcripción (en el núcleo): Consiste en hacer una copia del ADN que lleva la información para fabricar la proteína deseada y trasladarla al citoplasma.
2. Traducción (en el citoplasma): Ocurre en el citoplasma, donde se encuentran los ribosomas. Consiste en fabricar la proteína correspondiente uniendo aminoácidos en el orden indicado por el mensaje recibido.

Mutaciones

Las mutaciones son la aparición de forma súbita y al azar de cambios en la información contenida en el ADN. Se producen de forma natural, pero pueden ser estimuladas mediante agentes mutagénicos: radiaciones y sustancias químicas.

Tipos de mutaciones

• En células no reproductoras: La mutación desaparecerá con la muerte de la célula o del organismo, pero pueden producir tumores.
• En células reproductoras: La mutación se transmitirá de generación en generación con la reproducción.

La Ingeniería Genética

La ingeniería genética permite identificar y aislar genes concretos y producir copias idénticas del gen. Además, el gen clonado puede ser transferido a células que fabricarán el producto que codifica.

Etapas de la ingeniería genética

1. Localizar el gen que se desea transferir.
2. Aislar el gen.
3. Insertar el gen en otro segmento de ADN (ADN recombinante).
4. Introducir el ADN recombinante en la célula huésped.
5. Confirmar que la célula huésped es capaz de fabricar, por ejemplo, insulina.
6. Clonar el gen.

Organismos Transgénicos

Los organismos transgénicos son organismos eucarióticos que han sido modificados por ingeniería genética.

Etapas de la producción de organismos transgénicos

1. Transformación: Se introduce el gen deseado en el genoma de una célula del organismo que se desea modificar.
2. Regeneración: Se obtiene una planta o animal a partir de la célula cuyo genoma se ha modificado mediante ingeniería genética. Requiere la utilización de técnicas de clonación.

Los Proyectos Genoma

El genoma de un organismo es el conjunto de genes que posee y su estudio tiene como principal objetivo localizar e identificar cada uno de estos genes. El Proyecto Genoma Humano (PGH) empezó a funcionar en 1990 bajo la dirección de James Watson.

Objetivos del PGH

• Elaborar mapas para identificar cuáles son los genes existentes.
• Determinar la secuencia exacta de nucleótidos de cada gen con el objetivo de poder conocer la proteína que codifica y sus posibles alteraciones.

Resultados del PGH

• El genoma humano contiene 3200 millones de pares de bases.
• Solo el 2% del genoma contiene información para fabricar proteínas.
• Es casi el mismo para todas las personas.
• Contiene unos 25000 genes.
• Aproximadamente la mitad de las proteínas humanas comparten semejanzas con las de otros seres vivos.

Aplicaciones del PGH

• Diagnóstico de enfermedades hereditarias.
• Fabricación de medicamentos.
• Terapia genética.

Biotecnología

La biotecnología es la utilización de los seres vivos o de sus productos con fines comerciales o industriales.

Áreas de la biotecnología

• Salud humana: Productos farmacéuticos, alimentos con características especiales y órganos para transplantes.
• Agricultura y ganadería: Resistencia de los cultivos y crecimiento más rápido de plantas y animales.

Riesgos de la biotecnología

• Pérdida de diversidad genética.
• “Salto” de los genes transferidos a otras especies silvestres.
• Efectos perjudiciales sobre la salud.