Fundamentos de la Herencia Genética: De Mendel al ADN

1. Introducción: Seres Vivos y Materia Inerte, ¿Qué los Diferencia?

El mundo natural contiene dos tipos de objetos, ambos formados por átomos y moléculas: los seres vivos, capaces de hacer copias de sí mismos, y la materia inerte, que no puede replicarse.

Los seres vivos almacenan y transmiten información sobre sí mismos, produciendo copias casi idénticas. Este 'casi' es la clave de su diversidad, lo que permite su adaptación a diferentes ambientes y ha posibilitado la evolución de las especies.

2. Mendel: La Diferencia Está en los Genes

Darwin pensaba que los caracteres se mezclaban en los hijos, una idea de 'herencia mezclada' que resultó errónea. Con este mecanismo, las poblaciones se homogeneizarían, eliminando la diversidad, y sin diversidad no existe la selección natural. Mendel, por su parte, demostró que los caracteres no se mezclan; los genes no pierden su individualidad.

2.1. La Conclusión de Mendel: Factores Hereditarios (Genes)

Mendel llegó a la conclusión de que los factores hereditarios (hoy conocidos como genes) mantenían su individualidad a lo largo de las generaciones. Por lo tanto, se transmitían independientemente unos de otros. Para cada carácter, existen dos versiones de un gen: una procedente del padre y otra de la madre. De estas, solo una se manifiesta. El gen que sea dominante determinará el carácter en la descendencia.

3. ¿Dónde Están los Genes?

Los genes participan en el proceso de la herencia. Se encuentran principalmente en el núcleo de la célula, aunque otros orgánulos también tienen funciones importantes:

• La membrana celular: Controla el intercambio de sustancias con el exterior (alimentos, desechos, etc.).
• El núcleo: En él se encuentra el ADN, que dirige la síntesis de proteínas y es fundamental para el mecanismo de la herencia.
• El citoplasma: En él se encuentran diversos orgánulos.

3.1. Cromatina y Cromosomas

La cromatina se encuentra en los núcleos de las células. Durante la división celular (mitosis), la cromatina se condensa en filamentos denominados cromosomas. Los seres humanos tenemos 23 pares de cromosomas, de los cuales uno es un par sexual (XX en la mujer y XY en el hombre). Dado que hay más genes que cromosomas, cada gen es un trozo de cromosoma.

3.2. Fecundación y Dotación Genética

Las células somáticas del ser humano tienen 23 pares de cromosomas (46 en total), excepto las células sexuales (gametos): el óvulo en la mujer y el espermatozoide en el hombre, que tienen 23 cromosomas individuales (haploides).

4. ¿De Qué Están Hechos y Cómo se Copian los Genes?

Los cromosomas, donde se almacena la información genética, están formados por proteínas y ADN. El ADN, a su vez, está compuesto por dos cadenas de nucleótidos. Cada nucleótido tiene tres componentes:

• Bases nitrogenadas (Adenina (A), Timina (T), Guanina (G), Citosina (C))
• Azúcar pentosa
• Ácido fosfórico

Por lo tanto, los genes son segmentos de cromosomas, y en estos segmentos se encuentra el ADN.

4.1. El ADN: Doble Hélice

En los genes hay ADN. El ADN se duplica a sí mismo. ¿Cómo? Watson y Crick propusieron un modelo de doble hélice (A, T, C, G) donde las bases nitrogenadas se aparean de forma selectiva.

4.2. Duplicación del ADN

Los genes se copian duplicando la molécula de ADN. Para duplicarse, el ADN se abre como una cremallera. La duplicación se logra gracias al apareamiento selectivo de las bases nitrogenadas, funcionando una cadena como molde para copiar los genes y transmitirlos de padres a hijos.