Rasgos Genéticos

Los Rasgos genéticos , son aquellos rasgos que pueden heredarse de padres a hijos biológica mente por la información que se encuentra en su ADN.

Gran parte de nuestras características, son heredadas por parte de nuestros padres, un 50% de nuestra madre y un 50% de nuestro padre, pero debido a la combinación de estos genes, nos hace personas únicas.

Algunas características que podemos heredar de nuestros padres, es el color de piel, el color y estilo de cabello, tipo de sangre, tipo de barbilla, etc.

Muchos rasgos genéticos se manifiestan gracias a la interacción de un solo par de genes, en cuyo caso suele aparecer lo que se conoce en genética como Dominancia Completa.

Herencia dominante o recesiva

Los términos dominantes y recesivos describen los patrones de herencia de ciertos rasgos. Es decir, que describen la probabilidad de una determinada característica de pasar de padres a hijos.

La herencia dominante y recesiva son conceptos útiles cuando se trata de predecir la probabilidad de que un individuo hereda ciertas características, especialmente trastornos genéticos.

Por ejemplo, cuando uno posee un gen de cabelllo lizo de su madre y cabello rizado de su padre , la persona tendra un cabello rizado , ya que este gen es dominante sobre el otro gen.

Igualmente sucede con las enfermedades, como por ejemplo la diabetes, el asma  el daltonismo , dolencias cardíacas , que nuestros abuelos o padres tuvieron, es posible que nosotros podamos tenerlo.

Manipulación del ADN

Las personas sin saberlo han manipulado el ADN de diferentes animales o plantas a lo largo de los años. Ejemplos de estos es el hecho que existan los animales domésticos o tener distintos tipos de cereales en el mundo. Aun así se puede decir que toda la cosa de la manipulación del ADN comenzó en 1970.

1970 y la Manipulación del ADN

Desde 1970 se han desarrollado una serie de técnicas a las que se conoce como técnicas de ingeniería genética o tecnología del ADN recombinante, las cuales nos permiten manipular con relativa facilidad el ADN de cualquier organismo. 

Es decir, podemos tomar fragmentos de ADN de un ser vivo, modificarlos, combinarlos con otros fragmentos de ADN de origen diferente e insertarlos en otros seres vivos para que se expresen en ellos.

Hacia 1970 se descubrieron unas enzimas presentes en determinadas bacterias que eran capaces de romper el ADN extraño que podía infectarlas. Estas nucleasas de restricción rompen el ADN reconociendo secuencias específicas en él y generan, por tanto, los mismos fragmentos en un ADN determinado.

La Manipulación del ADN en el humano

La manipulación de nuestro propio ADN está actualmente prohibida por la ley en todos los países, aun así, si se lograra manipular el ADN humano, las ventajas que este daría son muchas en su variedad, dando paso a la clonación o a la perfección del ADN. Aun así esto nos llevaría a la implementación cruel de sujetos de prueba.

Ejemplos actuales de la manipulación del ADN:

• ·         La creación de productos transgénicos
• ·         La creación de razas de perro.
• ·         Los híbridos de frutas o vegetales en el mercado.
• ·         La creación de bacterias especiales en la ingeniería molecular o la biotecnología.

Marcadores Genéticos 

Los marcadores genéticos son un fragmento de ADN que tiene una ubicación especifica en un cromosoma el cual es un cuerpo en donde se organiza la cromatina dentro del nucleo celular , a estos fragmentos se les puede buscar la herencia , y no necesariamente este fragmento tiene que tener una función especifica.Estos "rastreadores" están en lugares específicos del genoma, estos se heredan y las características de interés seguirán unidas a estos marcadores,estos indican la presencia de una característica deseada.
Algo importante a destacar es que los fragmentos contiguos en los cromosomas tienden a heredarse juntos , por lo tanto un gen puede servirnos para encontrar otro gen , por ejemplo si tenemos un gen con características "A" que esta asociado a un gen con características "B" este puede ser un marcador genético. Por lo tanto un marcador genético nos puede ayudar a identificar un organismo,una especie o una cepa.Algunos de ellos son heredados por herencia Mendeliana , y pueden o no depender del ambiente.

Se han divido los marcadores geneticos en grupos :

1. Marcadores morfológicos: Fueron los primeros tipos de marcadores que el hombre utilizó , son caracteres que se expresan en un ambiente especifico , por ejemplo en una flor , su marcador morfológico podría ser su peso, las semillas, etc. Sin embargo el problema de estos marcadores morfológicos es que dependen de un fenotipo ,el cual puede ser modificado arduamente por el ambiente.
2. Los marcadores moleculares: Es un gen que se expresa ,el cual le permite a la ciencia observarlo se pueden estudiarse desde que los individuos esta en sus primeras etapas de desarrollo.

Algunos ejemplos de marcadores genéticos :

• isoenzimas
• proteinas de reserva

• RFLP 
• AFLP 
• RAPD 
• VNRT
• Microsatelites, SSR o STR
• SNP 
• SFP
• TRAPs 

TheKillerE

Alimentos transgénicos

Los alimentos transgénicos son los alimentos genéticamente modificados a través de ingeniería genética, para mejorar algunos aspectos sobre un alimento, para obtener las características deseadas, pueden haber diferentes tipos hoy en la actualidad, tratando de reemplazar a lo natural con la tecnología lo cual ya esta pasando con los tomates o el maíz entre otros alimentos transgénicos producidos a lo largo de los años.

Existen diferentes tipos de sustancias utilizadas en diferentes ámbitos alimenticios:

1. Sustancias que se utilizan en los animales para obtener el mismo resultado con los alimentos.
    
2. También la industria alimentaria se suma a este trabajo, a través del ADN de diferentes productos en la producción que se necesite recombinando el ADN.
    
3. También con los animales transgénicos alterando la leche que producen para beneficio humano y tener más modificación en el ADN para mejores resultados 

   

APLICACIÓN DE LA GENÉTICA

APLICACIÓN DE LA GENÉTICA:

Creación de nuevas especies

Todas las razas de perros del mundo -desde el chihuahua hasta el doberman pinscher- descienden del lobo. Al seleccionar características deseables y realizar cruzas para lograrlas, el hombre ha producido razas de perros tan diferentes que resulta difícil creer que pertenezcan a la misma especie.

Se han utilizado vegetales con igual éxito para producir cereales, frutas y verduras de alto rendimiento, así como plantas de ornato que florecen con mayor hermosura que muchas naturales.

Las técnicas de reproducción tradicionales implican el apareamiento de un macho y una hembra de diferente variedad, con la esperanza de combinar las mejores características de ambas. Sin embargo, estos programas de reproducción requieren varias generaciones, y solo pueden usarse entre variedades de la misma especie. Con los recursos convencionales, no se puede crear una súper verdura cruzando una zanahoria con un repollo, por ejemplo. Pero la ciencia moderna ha elaborado técnicas revolucionarias de reproducción. Una de ellas es la llamada fusión celular con animales.

Durante la fusión celular, la resistente membrana exterior del espermatozoide y el óvulo se elimina por medio de sustancias llamadas enzimas. Con esto las células, llamadas protoplastos, quedan protegidas por una delicada membrana interior. Al mezclarlas, puede inducírseles a combinarse, por lo regular con ayuda de productos químicos o virus. El resultado puede ser la creación de una forma de vida con características de ambos progenitores.

Ingeniería genética

Otra técnica consiste en reprogramar el material genético que rige el comportamiento de las plantas y de los animales. La especie producirá entonces mejor fruta, leche más rica o algún producto ajeno a su naturaleza normal. Esto se logra con la ingeniería genética.

El carácter de cualquier especie se lleva en forma de un código en grandes moléculas espirales de ácido desoxirribonucleico (ADN), el cual se encuentra en el núcleo de toda célula viva. Las cadenas de ADN están integradas por solo cuatro elementos llamados nucleótidos, cuyo orden a lo largo de la cadena representa la información genética.

Con la división de los genes, se separan pequeñas secciones de la cadena responsable de un proceso particular y después se injertan en el ADN de otra especie: planta, animal o bacteria.

Uno de los primeros experimentos consistió en separar la sección de ADN responsable de producir insulina en el páncreas e  en una bacteria. El gen se dividió por medio de una enzima, material biológico que descompone la cadena de ADN en determinados puntos. Después se utilizó la misma enzima para cortar el ADN de una bacteria, Escherichia coli, en los mismos lugares, y el fragmento de gene humano se implantó en la bacteria. Al crecer ésta elaboró insulina humana, así como sus productos normales. La insulina se extrajo y desde 1982 se ha administrado a los diabéticos.

Esta técnica, aplicada a plantas y animales, ya produce resultados extraordinarios. En el Instituto de Fisiología Animal e Investigación Genética de Edimburgo, Escocia, pasta un rebaño de ovejas sobre una ladera. Pero estas ovejas han sido convertidas en fábricas vivientes de medicamentos al reprogramar su código genético de manera que además de leche produzcan un agente coagulante que antes se encontraba solo en la sangre humana. Se le llama factor IX, y su ausencia causa hemofilia, que impide la coagulación de la sangre.

Los científicos aislaron el gen responsable de producir el factor IX en personas normales, lo extrajeron y lo injertaron en el lugar adecuado entre los genes de embriones de oveja. Las ovejas crecieron normalmente y producen leche que contiene el factor IX, el cual puede extraerse y usarse para tratar a enfermos de hemofilia.

INGENIERA GENÉTICA

Cuando los científicos comprendieron la estructura de los genes y cómo la información que portaban se traducía en funciones o características, comenzaron a buscar la forma de aislarlos, analizarlos, modificarlos y hasta de transferirlos de un organismo a otro para conferirle una nueva característica.

Justamente, de eso se trata la ingeniería genética, que se podría definir como un conjunto de metodologías que permite transferir genes de un organismo a otro y expresarlos (producir las proteínas para las cuales estos genes codifican) en organismos diferentes al de origen. El ADN que combina fragmentos de organismos diferentes se denomina ADN recombinante. 

La obtención de un organismo transgénico mediante técnicas de ingeniería genética implica la participación de un organismo que dona el gen de interés y un organismo receptor del gen que expresará la nueva característica deseada. Por ejemplo, para el caso particular de la producción de una variedad de maíz que resista el ataque de insectos, el organismo dador es la bacteria del suelo denominada Bacillus thuringiensis (Bt) de la cual se extrae el gen que determina la síntesis de la proteína insecticida, y el organismo receptor del gen es la planta de maíz. 

Mediante la ingeniería genética, el ADN de un organismo se extrae físicamente y se transfiere el gen o genes que controlan una o unas pocas características hacia otro organismo. Ya que el cruzamiento no es necesario, la limitante de compatibilidad sexual entre especies se elimina. Por lo tanto, las características de interés de cualquier organismo viviente pueden ser transferidas a una planta. Además, este método es mas específico ya que solo la característica de interés es transferida a la planta que habrá de ser modificada.

GENOTIPO Y FENOTIPO

GENOTIPO:

Se denomina genotipo a toda la información de características genéticas que tenemos los seres humanos y además también lo tienen organismos particulares: animales, vegetales, y demás. Esta información genética se encuentra en forma de ADN, que es el ácido desoxirribonucleico, que es precisamente el ácido que contiene los datos e instrucciones genéticas que intervienen en el desarrollo de un ser y en su funcionamiento

A toda esa totalidad o conjunto de informaciones genéticas se lo denomina con el término genoma. El término comenzó a utilizarlo un profesor alemán de botánica, Hans Winkler a principios del siglo XX y se forma mediante la conjunción de las palabras gene y cromosoma (es un acrónimo de las mismas, es decir, se forma mediante una parte de una palabra, y la parte de otra, para formar así una sola).

El genoma específico de una especie, como el genoma humano, entre individuos de la misma especie puede sufrir variaciones en sus genes, y éstas pueden ser determinadas mediante el proceso de genotipado, que es una técnica de estudio en laboratorio que extrae y analiza la información genética de un determinado organismo para identificar su genoma y poder así diferenciarlo del resto.

FENOTIPO:

Un fenotipo es cualquier característica o rasgo observable de un organismo, como su morfología, desarrollo, propiedades bioquímicas, fisiología y comportamiento. Los fenotipos resultan de la expresión de los genes de un organismo, así como de la influencia de los factores ambientales, y de las posibles interacciones entre ambos. 

Las leyes de Mendel

Primera Ley de Mendel

La primera ley de Mendel, también llamada: Ley de la uniformidad de los híbridos de la primera generación, o simplemente Ley de la Uniformidad. Esta ley dicta que, al cruzar dos variedades de una especie de raza pura, cada uno de los híbridos de la primera generación tendrá caracteres determinados similares en su fenotipo.
 Esto  se debe a que las razas puras tienen un gen dominante o un gen regresivo .
El genotipo dominante será entonces el que determine la característica o características principales de la primera generación del cruce, pero al mismo tiempo, también serán similares fenotípicamente entre sí, es decir, entre cada individuo de la primera generación.

Segunda ley de Mendel 

La segunda ley de Mendel, también conocida como la Ley de la Segregación, Ley de la Separación Equitativa, o hasta Ley de Disyunción de los Alelos. Esta dictamina que para que exista la reproducción de dos individuos de una especie, primero debe existir la separación del alelo de cada uno de los pares para que de esta manera se transfiera la información genética al hijo.


Tercera ley de Mendel 

La tercera ley de Mendel, también llamada Ley de la Herencia Independiente de Caracteres o Ley de la Asociación Independiente. Según Mendel, hay rasgos heredados que se obtienen de forma independiente, sin relación con el fenotipo, lo cual no afecta al patrón de herencia de otros rasgos. Esta ley se cumple en los genes que no están ligados, es decir que se encuentran en diferentes cromosomas o que están en zonas muy separadas del mismo cromosoma.

Ejemplos de herencias

Herencia dominante:

Herencia del sexo:

Herencia poligénica:

Relación entre la traducción y el código genetico

Antes de explicar la relación entre la traducción y el código genético tenemos que saber como se relacionan y sus significados.

Código genético :

El código genético es la relación entre normas y sus variaciones codificadas del material genético, estructurado de 4 bases nitrogenadas que cumplen diferentes funciones en el código genético, además se basa en tripletes de nucleótidos, que indican los aminoácidos de un polipéptido.


Transcripción:

La traducción es un proceso de síntesis de las proteinas, ademas de ser la secuencia de nucleótidos del ARNm,secuencia de aminoácidos de un polipéptido (proteína o subunidad de proteína)..



Estos se relacionan porque tienen intervención en el proceso proteico en los aminoácidos de un polipéptido.

El código genético

El código genético es el conjunto de valores que define como se traduce  una secuencia de nucleótidos en el ARN de una secuencia  de aminoácidos en una proteína. El código es común en todos los seres vivos .

La molécula del ARN mensajero se traslada a los ribosomas donde ocurre la etapa de traducción. durante esta etapa el ribosoma  lee la secuencia de nucleótidos del ARN mensajero por tripletes o  de nucleótidos, denominados codones. A medida que el ribosoma lee la secuencia de codones va formando una proteína, a partir de la unión de aminoácidos. Según cuál es el codón que el ribosoma identifica. va colocando el aminoácido que corresponde. 

Si se considera la combinación de cuatro bases tomadas de a tres, existe un total de 64 codones posibles. Cada codón determina qué aminoácido se colocará en la proteína que se está fabricando. De los 64 codones, 61 corresponden a aminoácidos y 3 son codones de terminación , responsables de la finalización de la síntesis proteica.

El código genético  permite traducir la información escrita en el lenguaje de los ácidos nucleicos  al lenguaje de las proteínas , y es universal, o sea, es válido para todos los seres vivos.

Características:

-Universalidad: el código es compartido por todos lo organmismos conocidos , incluyendo virus y organelos, actualmente se han identificado 22 códigos genéticos .

-Especificidad :Ningún codón codifica más de un aminoácido ya que conllevaría problemas considerables para la síntesis de proteínas específicas para cada gen. 

-Degeneración: Los codones que codifican un aminoácido pueden presentar diferencias puntuales en la tercera posición. Es por ello que de forma general la tolerancia al cambio en esta posición es mayor que en la primera y segunda, y por tanto tiende a estar menos enriquecida en variantes patológicas.

La Herencia

¿Qué es la herencia en la genética?

La herencia genética es el proceso por el cual las características de los individuos se transmiten a sus descendientes.

¿Qué tipos de herencia existen?

Herencia dominante-recesiva: La herencia dominante recesiva se da cuando el alelo alterado es recesivo sobre el normal por lo que con una sola copia del alelo alterado no se expresa la enfermedad. Al ser autosómico, el gen se encuentra en uno de los 22 pares de cromosomas no sexuales, o autosomas, pudiendo afectar con igual probabilidad a hijos e hijas.

Herencia dominante incompleta: ocurre cuando ninguno de los dos alelos domina sobre el otro. Por tanto, el rasgo en la descendencia sería una mezcla de los dos alelos. Por ejemplo, una flor de color rojo cruzada con una flor blanca daría lugar a una flor rosa.

Herencia poligénica: la herencia poligénica se da cuando una característica individual es controlada por múltiples genes. La herencia poligénica es el conjunto responsable de muchos caracteres que parecen sencillos desde la superficie. Muchos caracteres como el peso, forma, altura, color y metabolismo son gobernados por el efecto acumulativo de muchos genes La herencia poligénica no se expresa en absoluto como caracteres discretos, como en el caso de los caracteres mendelianos.

Herencia ligada al sexo: los alelos que se encuentran en los cromosomas sexuales (X e Y) tienen herencia ligada al sexo. Estos cromosomas no sólo llevan los genes que determinan los rasgos masculinos y femeninos sino también los de algunas otras características. Los hombres normalmente tienen un cromosoma X y uno Y, mientras que las mujeres tienen dos cromosomas X. 

MUTACIONES GENICAS

La alteración de la secuencia de ADN, mediante el proceso de mutación, es el origen primario de toda la variación genética. Las variantes alélicas que surgen por mutación y que son transmitidas de generación en generación hacen posible la evolución. Las mutaciones que se producen en las líneas germinales son las importantes porque pueden ser transmitidas a la descendencia; aunque hay algunas mutaciones somáticas que pueden ser heredadas cuando las estructuras reproductivas surgen de meristemos somáticos.

Durante la replicación y en otras ocasiones el ADN es frecuentemente dañado por eventos físicos y químicos, pero la mayoría de los daños son reparados por enzimas. Sin embargo, algunas de tales alteraciones escapan a la reparación enzimática, constituyéndose en mutaciones génicas. Dos conclusiones importantes que se derivan son que (1) el proceso de mutación no es una adaptación sino la consecuencia de un error (un daño no reparado del ADN) y (2) las mutaciones afectan solo rasgos pre-existentes.

La mutación es un proceso aleatorio (estocástico) en el sentido de que la ocurrencia de una mutación particular no está determinada por la presencia o ausencia del organismo que la sufre en un ambiente donde la mutación podría ser ventajosa; es decir, cuando la mutación causa una sustitución de un aminoácido en una proteína lo hace sin considerar si el cambio es ventajoso para la proteína. También es aleatorio porque si bien podemos predecir la probabilidad de que ocurra una mutación particular, no podemos predecir cual de un gran número de copias génicas sufrirá la mutación. Que la mutación sea un proceso estocástico no significa que todos los sitios en el ADN se alteren con igual frecuencia o que el ambiente no afecte las tasas mutacionales; en efecto, sabemos que la exposición a varias clases de radiación, a ciertas sustancias químicas o aún la desnutrición incrementan las tasas de mutación.

Las mutaciones pueden consistir en la alteración de un nucleótido en la secuencia del ADN, caso en el cual se denominan mutaciones puntuales, o en la pérdida o reorganización de grandes fragmentos de ADN, caso en el cual se denominan alteraciones del cariotipo o aberraciones cromosómicas.