fundamentos de la biologia molecular

FUNDAMENTOS DE BIOLOGÍA MOLECULAR

La biología molecular contemporánea se ocupa principalmente de la comprensión de los mecanismos responsables de la transmisión y expresión de la información genética que en último término determinan la estructura y las funciones celulares. Esto se ha alcanzado gracias al estudio de varias bacterias como el E. coli o también vertebrados como la rata, que condiversos experimentos a lo largo de los años nos han adentrado más al mundo de la genética.

Herencia, genes y ADN

Una de las propiedades más importantes de los seres humanos es su reproducción, ya que esta propiedad nos ayuda a perdurar nuestra especie y así no llegar a la extinción. Todos los organismos heredan de sus progenitores la información genética especificando su estructura y sufunción. Como ya sabemos una de las leyes biológicas es que toda célula proviene de otra célula preexistente, por lo que se duplica también el material genético de la misma. El conocimiento de la transmisión genética y la identificación del ADN como material genético nos han ayudado en el entendimiento actual de la biología a nivel molecular.

Genes y cromosomas

Los principios genéticosclásicos fueron deducidos por Gregor Mendel en 1865, basándose con la experimentación con guisantes. Mendel estudio la herencia de un número de rasgos bien definidos, como el color de la semilla, y fue capaz de deducir las reglas generales para su transmisión. Interpreto correctamente los patrones de herencia observados asumiendo que cada rasgo está determinado por un par de factores heredados, conocidosactualmente como genes. De cada progenitor se hereda una copia del gen (llamada alelo) especificando cada rasgo. El experimento de Mendel tuvo el siguiente resultado: Las cepas progenitoras poseen cada una dos copias del gen que codifica el color amarillo (Y) o verde (y) de las semillas. Los progenitores producen células germinales, cada una de las cuales contiene uno de los genes que dan lugar ala generación hibrida F1. Dado que Y es dominante todas las semillas de la F1 son amarillas. El cruzamiento entre las plantas F1 da lugar a la generación F2 con una proporción característica de 3:1 entre fenotipo dominante (amarillo) y recesivo (verde).
Los descubrimientos de Mendel fueron ignorados hasta 1900, cuando reconocieron su importancia. Poco después se propuso el papel de loscromosomas como portadores de los genes, al evidenciar que la mayor parte de las células de plantas superiores y animales son diploides, es decir contienes dos copias de cada cromosoma. Sin embargo la formación la formación de las células germinales , se produce a través de la meiosis en el cual un único cromosoma de cada par se transmite a cada célula hija. Los fundamentos de mutación, ligamientogenético y las relaciones entre genes y cromosomas fueron en su mayor parte establecidos en experimentos con la mosca de la fruta.

Genes y Enzimas
Los estudios genéticos iniciales se centraron en la identificación y localización cromosómica de los genes que controlan características fácilmente observables, como el color de los ojos. Sin embargo, el modo por el que los genes producían los fenotiposobservados era desconocido. La primera observación de la relación entre genes y enzimas llegó en 1909, cuando se evidenció que la enfermedad hereditaria humana fenilcetonuria resultaba de un defecto genético en el metabolismo del aminoácido fenilalanina. Surgió la hipótesis de que el defecto aparecía por una deficiencia de la enzima necesaria para catalizar alguna; reacción metabólica implicadaen el metabolismo aminoácido, llevando a la presunción general de que los genes especifican la síntesis de enzimas.
Una evidencia más clara de la relación entre los genes y la síntesis de enzimas llegó con los experimentos de George Beadle y Edward Tatum, llevado a cabo en 1941 con el hongo Neurospora crassa. En el laboratorio, Neurospora crassa; puede cultivarse en medios de cultivo básicos...