Fundamentos de Genética: Conceptos y Aplicaciones

Conceptos Básicos de Genética

La genética es la rama de la biología que estudia los genes y cómo se transmiten de generación en generación.

Conceptos clave:

• Gen: Unidad fundamental de la herencia, segmento de ADN que codifica un producto funcional.
• Alelo: Formas alternativas de un gen.
• Genoma: Toda la información genética de un organismo.
• Locus: Posición fija de un gen en un cromosoma.
• Genotipo: Conjunto de genes de un individuo.
• Fenotipo: Expresión del genotipo en un ambiente determinado (P = G + A).
• Herencia: Transmisión de características de generación en generación.
• Cromosomas: Estructuras que transportan la información genética en el núcleo celular.

Ramas de la Genética

• Genética Molecular: Estudia la estructura y función de los genes a nivel molecular.
• Genética Clásica o Mendeliana: Analiza la herencia de rasgos a través de generaciones.
• Genética de Poblaciones: Examina la composición genética de poblaciones y sus cambios.
• Genética Cuantitativa: Estudia caracteres con variación continua influenciados por varios genes.
• Genética Citogenética: Analiza los cromosomas y su relación con las enfermedades hereditarias.

Avances en Genética Aplicada

Mejoramiento de Plantas

• Vigor híbrido (Heterosis).
• Resistencia a predadores.
• Mejora de calidad y valor nutricional.
• Adaptación a condiciones ambientales adversas.

Genética Animal

• Incremento en la producción de carne, leche y huevos.
• Uso de inseminación artificial.
• Análisis genético de enfermedades hereditarias.

Biotecnología

• Ingeniería genética.
• Uso de organismos vivos para obtener productos de valor.

Material Hereditario: ADN

Características

• Capacidad de duplicación exacta.
• Capacidad de variación (mutación).
• Almacenamiento de información estable.
• Transmisión de información biológica.

Experimentos Clave

Transformación Bacteriana (Griffith)

Demostró que el ADN puede transferir información genética.

Avery, McLeod y McCarty (1944)

Confirmaron que el ADN es el material hereditario.

Hershey y Chase (1952)

Utilizando bacteriófagos, confirmaron que el ADN, y no las proteínas, es el material genético.

Estructura del ADN

• Compuesto por nucleótidos (base nitrogenada, azúcar pentosa y grupo fosfato).
• Bases nitrogenadas: Adenina (A), Guanina (G), Citosina (C), Timina (T).
• Estructura de doble hélice (Watson y Crick).

Estructura del ARN

• Azúcar ribosa en lugar de desoxirribosa.
• Base Uracilo (U) en lugar de Timina (T).
• Generalmente de cadena sencilla.

Dogma Central de la Biología Molecular

Describe el flujo de información genética: ADN → ARN → Proteína.

• Replicación: Duplicación del ADN.
• Transcripción: Síntesis de ARN a partir de ADN.
• Traducción: Síntesis de proteínas a partir de ARN.

Técnicas en Genética

Electroforesis

Método para separar biomoléculas según su carga y tamaño en un campo eléctrico.

Enzimas de Restricción

Enzimas que cortan el ADN en secuencias específicas, utilizadas en ingeniería genética.

Marcadores Genéticos

Permiten identificar y seguir la herencia de características específicas.

Aplicaciones Avanzadas

Plantas Transgénicas

Utilización de Agrobacterium tumefaciens para transferir genes con atributos deseados a plantas.

Principios de la Herencia Mendeliana

• Factores en pares: Los genes vienen en pares.
• Dominancia/Recesividad: Un alelo puede dominar sobre otro.
• Segregación: Los alelos se separan durante la formación de gametos.
• Transmisión independiente: Los genes se heredan independientemente.

División Celular y Genética

La meiosis y la mitosis son fundamentales para la herencia y la variabilidad genética.