viernes, 12 de octubre de 2012

Subdivisiones de la Genética

La Genética se divide en cuatro ramas:
1.Clásica o Mendeliana -> Esta rama hace referencia al estudio de los cromosomas y los genes y de como se heredan de generación en generación.
Georg Mendel es considerado el padre de la genética:
Mendel realizó sus experimentos con plantas de guisantes debido a las comodidades que estas ofrecían a la hora de su estudio(tamaño,los pocos alelos que presentan...).
Durante 12 años realizó sus estudios,en los que desarrolló unas leyes : Las leyes de Mendel, las cuales no fueron reconocidas hasta 25 años después de su muerte. Hoy día podemos explicar aquello que él no fue capaz dada la falta de conocimientos.
PRIMERA LEY DE MENDEL
Esta ley recibió el nombre de Ley de la homogeneidad de los híbridos.
Mendel afirma que al cruzar dos individuos de raza pura para caracteres opuestos,la descendencia   que se obtiene es exactamente idéntica a uno de sus progenitores, por lo que presentan el alelo dominante.
Mendel estudió el color de la semilla,ya que podría ser verde o amarilla, aunque previamente realizó unos experimentos,los cuales le permitieron obtener individuos de razas puras con gen amarillo y otro de carácter verde.
Se observó que la descendencia siempre presentaba el carácter amarillo ( Al igual que uno de sus progenitores).
Explicación

Hoy en día sabemos que el carácter color de la semilla es un gen,el cual puede tener diferentes alternativas a las que llamamos alelos (En el caso del guisante solo presenta dos alelos para el color).
También sabemos que los seres vivos siguen una herencia por lo que el gen color de la semilla sigue una herencia dominante.
Gen color de la semilla->A
Alelo dominante(amarillo)->A
Alelo recesivo(verde)->a
Excepción
La execpción se debe cuando no sigue una herencia dominante.
Cuando sigue una herencia intermedia el 100% de los individuos son rosas.
Alelo rojo->R
Alelo blanco->B
Cuando sigue una herencia codominante el 100% de los indiviuos son blancos y rojos.

SEGUNDA LEY DE MENDEL
Esta ley recibió el nombre de Ley de la separación de los caracteres de los híbridos. En la segunda generación filial (F2) aparecieron caracteres que se habían perdidos.
Mendel cogió dos plantas de la primera generación filial (F1). Pensó que los factores determinantes de cada carácter se separaban al formar parte de los gametos de la F1.
Se observó que de 4 semillas de la F2, 3 son dominantes y una es recesiva.

Explicación
El proceso de fecundación ocurre al azar y se dan todas las posibilidades. 
Hay 3 semillas amarillas porque al haber herencia dominante el alelo AA es homocigótico dominante, el alelo Aa y aA son heterocigótico y el alelo aa es homocigótico recesivo.


Excepción

Alelo rojo->R
Alelo blanco->B 

        F1:               RB                  X            RB
      G:                R,B                               R,B
     F2:                  RR  ,  RB  ,  BR  ,  BB   


Cuando sigue una herencia intermedia 1/4 de los individuos es rojo,2/4 rosa y 1/4 blanco.
Cuando sigue herencia codominante 1/4 rojo,2/4 rojos y blancos y 1/4 blanco. 

                           
                    -  Herencia codominante         - Herencia intermedia


Se cumple que es una excepción porque hay más variedad de individuo pero con diferentes proporciones.

TERCERA LEY DE MENDEL
Esta ley recibió el nombre de la conbinación independiente de los caracteres.
En esta ley,Mendel cruzó individuos de raza pura dominante para dos caracteres con otras recesivas para los mismos caracteres.

Gen color :    Amarillo-> A
                        Verde -> a 

Gen textura:    Lisa->B
                        Rugosa->b

                             A>a          y         B>b

Mendel cruzó semillas amarillas lisas con otras verdes y rugosas.
                                    
Explicación
Al realizar la tabla de punnet sale que de 16 semillas,9 son amarillas lisas, 1 verde rugosa,3 verdes lisas y 3 amarillas rugosas.
Esto sucede porque cada uno de los caracteres se encuentran en parejas cromosómicas distintas y dan múltiples posibilidades que se combinan con los otros.

Excepción
Los genes se encuentran en la misma pareja de cromosomas.
Al estar estos genes ligados aparecen menos variedad de gametos y se transmite menos a la descendencia.
Esta excepción se debe a que en esta ley los genes se encuentran en cromosomas distintos.




A continuación, les mostraremos un video en el que explica perfectamente las 3 Leyes.






2.Cuantitativa -> Esta rama se encarga de analizar el impacto de múltiples genes sobre el fenotipo,especialmente cuando estos tienen efectos de pequeña escala.
Todos los caracteres cuantitativos no presentan un rango continuo,por lo que se distinguen tres tipos:
    -Caracteres continuos: Son los que pueden tomar un valor cualquiera dentro de dos límites.
    -Caracteres merísticos: Son en los que los fenotipos se expresan en números enteros.
    -Caracteres umbral:Estos caracteres son de vital importancia ya que gran número de enfermedades presentan este tipo de herencia.

De esta rama surgió una hipótesis,la cual recibió el nombre de Hipótesis de factores múltiples,la cual fue propuesta por William Bateson y Gudny Yule y surgió a principios del siglo XX.

Esta hipótesis sostenía que los genes que se comportaban de manera mendeliano contribuirían al fenotipo de modo acumulativo. 
Se basa en los experimentos de Hermann Nilsson-Ehle, el cual utilizó el color del grano del trigo para comprobar que el rango acumulativo de alelos en múltiples loci daba lugar al rango de fenotipos observados en los caracteres cuantitativos.
Sus experimentos consistían en cruzar trigos de granos rojos con otro de granos blancos. La primera generación filial (F1) presentaba un color rosa que parecía ser dominancia incompleta, pero carecía de las proporciones fenotípicas 3:1. Sin embargo, 15/16 presentaban tonalidad roja y 1/6 blancos. Examinando la segunda generación filial (F2) se observó que había 4 tonalidades de rojos diferentes. Teniendo en cuenta que las proporciones se presentaban de dieciseisavos,parecía que dos genes,con dos alelos cada uno,controlaba el fenotipo,producía de forma independiente la forma mendeliana.



Como conclusión,esta ley consta de cinco puntos principales:

  • Los caracteres fenotípicos con variación continua se pueden cuantificar.
  • A menudo,dos o más genes,actúan sobre el fenotípo de modo aditivo.
  • Cada locus puede estar ocupado por un alelo aditivo,que contribuye con una cantidad dada al fenotípo, o por un alelo no aditivo,que no contribuye.
  • La contribución de cada alelo aditivo al fenotipo es aproximadamente equivalente.
  • Juntos,los alelos aditivos  dan lugar a una variación fenotípica sustancial.




3.Molecular-> Esta rama estudia el ADN,su composición y la manera en la que se duplica. También estudia la función de los genes desde el punto de vista molecular.

                                 

Ramas de la genética molecular


-Uso de información molecular para determinar los patrones de descendencia y por tanto,la clasificación científica.
-Comprensión de mutaciones genéticas que pueden causar determinadas enfermedades.




Técnicas

Amplificación->  Hay dos tipos:
-Reacción en cadenas polimerasa
Técnica de la biología molecular cuyo objetivo es obtener el mayor número de copias de fragmentos de ADN.
-Clonación de ADN en bacterias
Técnica de la biología molecular cuyo objetivo es obtener el mayor número de copias de una secuencia de ADN




Aplicaciones
TERAPIA GÉNICA
La biotecnología también ha permitido el despegue de una medicina molecular que, además de desarrollar métodos diagnósticos mucho más potentes, empieza a vislumbrar lo que se denomina terapia génica, encaminada a lograr curas definitivas de las denominadas enfermedades hereditarias.

Esta terapia consiste en la inclusión de genes en el cuerpo del paciente con el fin de solucionar alguna <<deficiencia>> de su genoma. Podemos decir que  un gen <<normal>> se inserta en las células del órgano defectuoso del paciente para sustituir a un gen que no funciona correctamente.
En la siguiente imagen se explica con un esquema cómo se lleva a cabo la terapia génica.

Sobre el papel esta estrategia se presenta, sin duda, como la solución perfecta para corregir las enfermedades genéticas. Sin embargo, plantea todavía muchos retos. Existen retos técnicos, ya que hay que llevar un gen a un tipo de célula específico y conseguir que este se exprese de forma correcta. Pero también plantea problemas de seguridad: los virus que se emplean pueden causar respuestas inmunológicas mortales o inducir cáncer por su modo de integración  en el ADN celular.

Un ejemplo es la denominada inmunodeficiencia combinada severa o <<enfermedad de los niños burbuja>>, que ocasiona la muerte a los afectados, (pues estos niños no disponen de un sistema inmune sano). Con terapia somática ex vivo se han logrado salvar nueve de cada diez niños tratados, aunque dos de ellos desarrollaron leucemia que, afortunadamente, en niños suele ser tratable.


4.Evolutiva y de poblaciones->Se preocupa del comportamiento de los genes en una población y de como estos determinan la evolución de los organismos. En la genética se pueden encontrar muchos rasgos familiares  en común de la familia como el color de os ojos,dela piel y el color del cabello.

Cabe destacar,que la perdida de variabilidad genética en poblaciones trae consigo dos graves problemas:
1.Posibilidad de que el hombre pueda realizar mejoramiento genético en la especie.
2.Disminuye la eficacia biológica de las especies ante nuevos cambios ambientales.

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