Material genético y reproducción celular

La célula es la unidad funcional de todo ser vivo, y que una de sus características más importantes es que contiene el material genético, el cual permite la continuidad de las especies en el tiempo. Pero, ¿cómo y dónde específicamente se organiza ese material genético? ¿Qué procesos experimenta el material genético que permiten transmitir la información de generación en generación?
Todoorganismo, desde los más simples (procariontes) a los más complejos (eucariontes), posee una gran cantidad de información en cada una de sus células.  Esta  información se  organiza en  un  tipo  especial de  molécula orgánica: el ADN.
El ADN es un ácido nucleico que permite codificar la información de los organismos y, gracias a los mecanismos de división celular, posibilita la transmisión de  esa información de  una  generación a  otra.  El  ADN  se organiza en unidades de información llamadas genes, que corresponden a secuencias de ADN que codifican para un producto (ARN o proteínas). El lugar específico que ocupa un gen en el cromosoma se denomina loci o locus. Técnicas de mapeo permiten determinar la ubicación de diferentes genes a lo largo de un cromosoma en distintas especies.
Paraoptimizar el almacenamiento de esta gran cantidad de información en cada célula, el ADN se empaqueta junto a unas proteínas estructurales llamadas histonas, formando la cromatina (Fig. 1).  

Fig. 1: Esquema que muestra la organización del ADN y las histonas.
Los nucleosomas son parte de la cromatina, complejo de ADN e histonas que durante la  interfase del  ciclo celular se  encuentradescondensada. Cuando en la célula se inicia el proceso de división, el material genético experimenta un empaquetamiento y los cromosomas se hacen visibles (Fig.2).
En las células somáticas los cromosomas se presentan en pares idénticos, conocidos como homólogos (exceptuando los cromosomas sexuales), uno de los cuales es de origen paterno y otro de origen materno. Cuando la célula contiene el número total decromosomas 2n, es diploide, mientras que si la célula presenta la mitad de la dotación cromosómica, es haploide n, como en el caso de los gametos. El conjunto de cromosomas de un individuo ordenados en parejas de mayor a menor, constituye su cariotipo.

Fig. 2: Organización de un cromosoma
Ahora que hemos visto la forma en que se organiza el material genético, estudiaremos el comportamientode los cromosomas en dos importantes tipos de división celular: mitosis y meiosis.
Ciclo celular y mitosis
Las actividades celulares de crecimiento y división pueden describirse según el ciclo vital de la célula o ciclo celular (Fig. 3).
La mitosis es parte del ciclo celular de división que experimenta toda célula para multiplicarse, e implica la participación del núcleo asegurando que cadacélula generada reciba una copia de cada cromosoma de la célula progenitora. 

Fig. 3: Ciclo celular
Durante la mitosis se distinguen distintas etapas que se identifican claramente a través del microscopio, ya que los cromosomas están condensados.
En el siguiente esquema se ilustran las distintas etapas del ciclo celular y sus principales características (Fig. 4).
Interfase
Corresponde ala etapa entre dos divisiones sucesivas. Es la fase de mayor duración y en ella ocurre la duplicación del material genético y la síntesis de proteínas.

 
Profase
La cromatina se condensa y se hacen visibles los cromosomas. En los polos comienza a aparecer el huso mitótico, que une ambos centriolos. Comienza a desaparecer la envoltura nuclear. 

Metafase
Desaparece la envoltura nuclear.Las fibras del huso se unen al cinetocoro, a cada lado del centrómero de los cromosomas, los cuales están condensados. Se disponen en el plano central de la célula. 

Anafase
Las cromátidas hermanas se separan gracias a la duplicación de los centrómeros. Una de las cromátidas de cada cromosoma se desplaza hacia un polo de la célula y la otra hacia el polo contrario gracias a las fibras a las...