Biología molecular y genética

Otro hito importante en la configuración de la teoría de la evolución tuvo lugar con el diseño de Watson y Crick en 1953 del modelo en doble hélice de la molécula de ADN. Desde los años 40 se sabía que en las moléculas de ADN (Acido desoxirribonucleico) estaba contenida la información genética. En 1953 se determinó la estructura de dicha información. Se descubrió que las moléculas de ADNcodifican la información genética a lo largo de secuencias lineales de 4 bases nitrogenadas o nucleótidos llamados Adenina, Citosina, Guanina y Timina. Estas bases constituyen las cuatro letras de un alfabeto con el que se escribe en el genoma la información que es expresada en el desarrollo del ser vivo.

La distinción entre genotipo y fenotipo quedaba sólidamente establecida de esta manera. El nivelmás básico del fenotipo serían las proteínas: macromoléculas compuestas por aminoácidos que constituyen la parte estructural fundamental de los diversos organismos vivos. Se conoce la correspondencia entre las distintas secuencias de bases del ADN con cada uno de los 20 tipos de aminoácidos distintos existentes. Concretamente cada uno de los aminoácidos es codificado por tres de las letras básicasdel código genético. Cada grupo de tres letras que codifica un aminoácido se denomina “codón”. No todo el ADN es codificante. Además hay aminoácidos que están asociados con codones distintos. Por esto se dice que el código genético es degenerado. A su vez, los 20 aminoácidos dan lugar por composición a una gran variedad de proteínas que desempeñan multitud de funciones en el organismo a muydistintos niveles y formando parte de una gran diversidad de sistemas orgánicos.

Exponemos a continuación de una forma breve algunas de las nociones más importantes que quedaron establecidas por la genética que se desarrolló a partir de los años 50 y que son determinantes en el modo en que se entiende hoy en día la Evolución [Ayala 2006a: 223 y ss.].

El ADN es, como hemos indicado, la moléculadonde se encuentra codificada la información genética. Se trata de una molécula larga en forma de hélice y que puede representarse como dos largos filamentos moleculares enrollados y unidos por las bases o nucleótidos. Hay cuatro tipos de bases y cada filamento está unido al otro por las bases complementarias del otro.

Las moléculas de ADN se encuentran empaquetadas asociadas a proteínas en unoscuerpos densos que se llaman cromosomas. Cada especie tiene un número determinado de cromosomas. La especie humana tiene concretamente 46. En este caso, que es de reproducción sexuada, 23 cromosomas corresponden al padre y los otros 23 a la madre. Tenemos 23 parejas de cromosomas homólogos.

El gen es la unidad discreta de herencia que fue identificada por primera vez por Mendel. En el paradigmaactual cada gen se corresponde con una característica morfológica del organismo, por ejemplo, el color de alguna parte del cuerpo como el pelo o los ojos. El gen es un segmento del cromosoma que está en un lugar concreto que se llama locus. Cada cromosoma puede tener muchos miles de loci génicos. Los loci están en ambos cromosomas homólogos. Cada gen en un locus concreto puede presentar formasvariantes que se llaman alelos. Eso significa que genes alelos varían en una o varias partes de su secuencia de nucleótidos. Los genes se presentan por tanto en parejas uno en un cromosoma materno y el otro en el correspondiente paterno o cromosoma homólogo. Los dos genes homólogos ocupan un locus en cada uno de los cromosomas homólogos. La existencia de alelos es el prerrequisito para que pueda haberevolución. Se ha comprobado que existe una gran diversidad genética, es decir, una gran diversidad de alelos dentro de las diferentes poblaciones. La selección artificial es una muestra de que existe una amplia variabilidad genética en las poblaciones naturales.

Una noción clave en la teoría de la evolución es la de especie. En la “síntesis moderna” la noción de especie biológica fue...