Genetica Y Sus Ramas

Genética La genética (del término "Gen", que proviene de la palabra griega γένος y significa "raza, generación") es el campo de las ciencias biológicas que trata de comprender cómo la herencia biológica es transmitida de una generación a la siguiente, y cómo se efectúa el desarrollo de las características que controlan estos procesos. Ciencia La genética es una rama de las ciencias biológicas, cuyo objetivo es el estudio de los patrones de herencia, del modo en que los rasgos y las características se transmiten de padres a hijos. Los genes se forman de segmentos de ADN (ácido desoxirribonucleico), la molécula que codifica la información genética en las células. El ADN controla la estructura, la función y el comportamiento de las células y puede crear copias casi o exactas de sí mismo. La herencia y la variación constituyen la base de la Genética. En la prehistoria, los seres humanos aplicaron sus intuiciones sobre los mecanismos de la herencia a la domesticación y mejora de plantas y animales. En la investigación moderna, la Genética proporciona herramientas importantes para la investigación de la función de genes particulares, como el análisis de interacciones genéticas. En los organismos, la información genética generalmente reside en los cromosomas, donde está almacenada en la secuencia de moléculas de ácido desoxirribonucleico (ADN). Los genes contienen la información necesaria para determinar la secuencia de aminoácidos de las proteínas. Éstas, a su vez, desempeñan una función importante en la determinación del fenotipo final, o apariencia física, del organismo. En los organismos diploides, un alelo dominante en uno de los cromosomas homólogos enmascara la expresión de un alelo recesivo en el otro. En la jerga de los genéticos, el verbo codificar se usa frecuentemente para significar que un gen contiene las instrucciones para sintetizar una proteína particular, como en la frase el gen codifica una proteína. Ahora sabemos que el concepto "un gen, una proteína" es simplista y que un mismo gen puede a veces dar lugar a múltiples productos, dependiendo de cómo se regula su transcripción y traducción. En esta ciencia ha sido de mucha utiliidad para el tratamiento de enfermedades y para el esclarecimiento de casos con ayuda del material genetico. Subdivisiones de la genética La genética se subdivide en varias ramas, como: • • • • •

Clásica o mendeliana: Se preocupa del estudio de los cromosomas y los genes y de cómo se heredan de generación en generación. Cuantitativa, que analiza el impacto de múltiples genes sobre el fenotipo, muy especialmente cuando estos tienen efectos de pequeña escala Molecular: Estudia el ADN, su composición y la manera en que se duplica. Asimismo, estudia la función de los genes desde el punto de vista molecular. de Poblaciones y evolutiva: Se preocupa del comportamiento de los genes en una población y de cómo esto determina la evolución de los organismos. del desarrollo: Se preocupa de cómo los genes controlan el desarrollo de los organismos

Ingeniería genética La ingeniería genética es la especialidad que utiliza tecnología de la manipulación y trasferencia del ADN de unos organismos a otros, permitiendo controlar algunas de sus propiedades genéticas. Mediante la ingeniería genética se pueden potenciar y eliminar cualidades de organismos en el laboratorio. Por plo, se pueden corregir defectos genéticos (terapia génica), fabricar antibióticos en las glándulas mamarias de vacas de granja o clonar animales como la oveja Dolly. Algunas de las formas de controlar esto es mediante transfección (lisar células y usar material genético libre), conjugación (plásmidos) y transducción (uso de fagos o virus), entre otras formas. Además se puede ver la manera de regular esta expresión genética en los organismos (Operon) 1.1.4 Elementos que la conforman La genética esta conformado por varios factores que son la biología, la química, la bioquímica, la biofísica, la física, las matemáticas y hasta la psicología, aunque sea difícil de creer todos estos factores contribuyen para que la genética funcione adecuadamente. Algunos ejemplos de disciplinas auténticamente genéticas son la: Genética agrícola, animal, bacteriana, bioquímica, del cáncer, clínica, de la conducta, cuantitativa, ecológica, humana, mendeliana, molecular, del desarrollo, evolutiva, de poblaciones, citogenética, la terapia genética, la inmunogenética(*). La genética animal o zoogenetica Dentro de la producción animal utilizamos la biología molecular como ciencia centrada en el estudio de las macromoléculas que son esenciales para la vida, pero desde la perspectiva de producción de alimentos para consumo humano. Esto a su vez como base para resolver problemas biológicos con el propósito de mejorar la eficiencia de producción. Sin embargo, la industria pecuaria constantemente experimenta cambios en sus prioridades de investigación las cuales son influenciadas por problemas de la industria como por ejemplo: calidad del producto, percepción pública respecto a la seguridad de los alimentos, además de disponibilidad de fondos para lidiar con dichos problemas. La Bioquímica es la rama de la Química que estudia los seres vivos, especialmente de la estructura y función de sus componentes químicos específicos, como son las proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos, además de otras pequeñas moléculas presentes en las células. La genética cuantitativa tiene por objetivo el estudio de la herencia de las diferencias entre individuos, diferencias de grado más que de clase, cuantitativas en lugar de cualitativas. 1.1.5 Alcances de la genética Esta ciencia es una donde los alcances son inimaginables pero podremos mencionar algunos que son de gran importancia como en la medicina; gracias a ella se pudo descubrir que la herencia genética tiene que ver con algunas enfermedades, el estudio de algunos animales que en su ADN tienen alguna sustancia que puede llegar a combatir enfermedades. En el área de la policía científica mucho más por que gracias a las pruebas del ADN se ha descubierto la culpabilidad y la inocencia de cientos de personas, pero eso no es todo por que los forenses recurren al ADN en los conflictos de paternidad, los crímenes, las violaciones y la identificación de restos cadavéricos. En tecnología como los robots o prótesis para personas que les falta alguna extremidad, por que gracias a los estudios realizados en los genes de ellas pueden ser compatibles y no causarles daño alguno y que las personas sientan como si fueran sus miembros reales. Ya sea en agronomía, química, medicina, física, u otra ciencia, materia o profesión la genética siempre estará presente aunque sea en una mínima parte por que se ha hecho indispensable, en estos últimos tiempos.

Ramas de la genética

Genética cuantitativa Estudia los caracteres continuamente variables, tanto en cantidad como en extensión. Estos caracteres pueden estar bajo la influencia de numerosos genes (herencia poligénica), así como de las influencias del medio. Cuando se combinan ambos casos se tiene una herencia multifactorial. El efecto de esos genes sobre un determinado carácter puede ser diferente, además, los genes pueden interactuar entre sí. Ejemplos de caracteres estudiados por la genética cuantitativa son el peso, la altura o el grado de pigmentación.

Genética humana

Estudia la herencia biológica del hombre. Básicamente, se trata de un estudio entre las semejanzas y diferencias hereditarias de los humanos, las causas que lo producen y la forma de transmisión. Es bien sabido que muchas enfermedades tienen un componente genético muy importante, entre ellas el cáncer; por ello, existe un gran interés en el estudio e identificación de genes implicados en enfermedades específicas. Uno de los grandes booms de la genética se está produciendo actualmente con el denominado Proyecto Genoma Humano, el cual está formado por 50 millones de fragmentos de ADN; ahora queda la tarea más difícil que es la de ensamblar esos 50 millones de fragmentos. La genética humana consta básicamente de tres bloques muy importantes: genética de poblaciones, genética bioquímica y citogenética.

Genética de poblaciones

Estudia los caracteres hereditarios y su frecuencia en grandes muestras de poblaciones de una especie. Incluye los estudios de frecuencias génicas, genotipos, fenotipos y sistemas de cruces. Mediante el cálculo estadístico, se han establecido importantes conclusiones respecto a la heredabilidad o la frecuencia de ciertos caracteres en una determinada población.

Genética bioquímica

Estudia la variación hereditaria con respecto a las características bioquímicas. De los caracteres más estudiados han sido los grupos sanguíneos y los antígenos implicados en rechazo de transplantes, puesto que ambos están determinados por componentes genéticos. La inmunogenética es precisamente la rama de la genética que estudia las relaciones entre la inmunidad y los factores genéticos en la enfermedad. Los grupos sanguíneos constituyen un estudio muy importante en la genética humana, por su contribución al establecimiento de los principios genéticos y por su importancia clínica en las transfusiones sanguíneas y en los casos de incompatibilidad entre la madre y el feto.

Citogenética Estudia las estructuras y los mecanismos celulares relacionados con la genética. Analiza profundamente los cromosomas, pues se encuentran en el núcleo de la célula y contienen los genes que son los portadores del material hereditario.

Esta rama de la genética está teniendo un gran éxito, sobre todo por la utilización de nuevas técnicas, tales como cultivos in vitro de tejidos y de sangre, que permiten obtener células en división o mitosis, principalmente en la etapa de metafase, que es donde mejor se observan los cromosomas, y así observar los posibles desórdenes estructurales o numéricos de los cromosomas.

Una de las alteraciones cromosómicas humanas más importante es el síndrome de Down, que consiste en la presencia de un cromosoma extra en el par 21. Otras enfermedades producidas por alteraciones cromosómicas son: el síndrome de Klinefelter, con la presencia de tres cromosomas sexuales (XXY); el síndrome de Turner, con un solo cromosoma sexual (X); o el síndrome de Edward, cuyos individuos poseen un cariotipo de 47 cromosomas.

Genética fisiológica También llamada fenogenética, estudia los efectos fenotípicos del material genético, es decir, los efectos que produce sobre los caracteres y la morfología de los seres vivos.

Genética mendeliana

Realiza un estudio científico de la herencia, en relación y concordancia con las leyes de Mendel.

Genética molecular Estudia los aspectos moleculares que subyacen a los mecanismos de la herencia, su expresión, regulación, variación y evolución. Su método experimental consiste en aislar fragmentos de ADN, localizar en ellos los genes a estudiar, establecer en ellos la secuencia de sus bases, y estudiar las secuencias codificantes, las no codificantes, y las reguladoras, así como las proteínas que controlan la expresión de dichos genes. Contrariamente a la genética mendeliana y a la genética clásica, la genética molecular parte del genotipo y deduce el fenotipo.

Biología molecular

La Biología Molecular es la disciplina científica que tiene como objetivo el estudio de los procesos que se desarrollan en los seres vivos desde un punto de vista molecular. Dentro del Proyecto Genoma Humano puede encontrarse la siguiente definición sobre la Biología Molecular: El estudio de la estructura, función y composición de las moléculas biológicamente importantes 1. Esta área esta relacionada con otros campos de la Biología y la Química, particularmente Genética y Bioquímica. La biología molecular concierne principalmente al entendimiento de las interacciones de los diferentes sistemas de la célula, lo que incluye muchísimas relaciones, entre ellas las del ADN con el ARN, la síntesis de proteínas, el metabolismo, y el cómo todas esas interacciones son reguladas para conseguir un afinado funcionamiento de la célula.

Al estudiar el comportamiento biológico de las moléculas que componen las células vivas, la Biología molecular roza otras ciencias que abordan temas similares: así, p. ej., juntamente con la Genética se interesa por la estructura y funcionamiento de los genes y por la regulación (inducción y represión) de la síntesis intracelular de enzimas (v.) y de otras proteínas. Con la Citología, se ocupa de la estructura de los corpúsculos subcelulares (núcleo, nucléolo, mitocondrias, ribosomas, lisosomas, etc.) y sus funciones dentro de la célula. Con la Bioquímica estudia la composición y cinética de las enzimas, interesándose por los tipos de catálisis enzimática, activaciones, inhibiciones competitivas o alostéricas, etc. También colabora

con la Filogenética al estudiar la composición detallada de determinadas moléculas en las distintas especies de seres vivos, aportando valiosos datos para el conocimiento de la evolución. Sin embargo, difiere de todas estas ciencias enumeradas tanto en los objetivos concretos como en los métodos utilizados para lograrlos. Así como la Bioquímica investiga detalladamente los ciclos metabólicos y la integración y desintegración de las moléculas que componen los seres vivos, la Biología molecular pretende fijarse con preferencia en el comportamiento biológico de las macromoléculas (ADN, ARN, enzimas, hormonas, etc.) dentro de la célula y explicar las funciones biológicas del ser vivo por estas propiedades a nivel molecular.