Hitos Fundamentales en la Genética y Biología Molecular: Cronología y Conceptos Clave

Cronología de Descubrimientos en Genética y Biología Molecular

La comprensión de la herencia y la estructura molecular de la vida ha sido un proceso evolutivo marcado por descubrimientos trascendentales. A continuación, se presenta una línea de tiempo destacada:

• 1866: Gregor Mendel, considerado el padre de la genética, descubrió las leyes básicas de la herencia.
• 1869: F. Miescher descubre la nucleína (ADN) en el núcleo de células animales.
• 1905: Willin Bateson utiliza por primera vez la palabra genética para referirse a la ciencia del estudio de la herencia y variación.
• 1909: Wilhelm Johannsen introduce el término gen como expresión para los factores unitarios.
• 1910: Thomas Hunt demuestra que los genes residen en los cromosomas. Por este hallazgo, fue galardonado con el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1933.
• 1948: Edward Lawrie y George Wells muestran que los genes codifican las proteínas.
• 1953: Watson y Francis Crick descubrieron la estructura en doble hélice de la molécula de ADN.
• 1964: Levan propuso cálculos para determinar la posición del centrómero.
• 1966: Se descifra el código genético por los equipos de Marshall y Sydney Brenner.
• 1972: Paul Berg construye en el laboratorio el primer ADN recombinante in vitro.
• 1975: Se celebra la Conferencia de Asilomar, que propone pautas para la experimentación con ADN.
• 1982: Se consigue el primer animal transgénico (ratón).
• 1983: Kary Mullis describe su método de Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR).
• 1984: Alec Jeffreys desarrolla accidentalmente la huella genética.
• 1996: Ian Wilmut produce la primera oveja clonada en Escocia, llamada Dolly.
• 2001: Se publica el primer borrador del Genoma Humano, iniciando la era postgenómica.
• 2007: James Thompson y Shinya Yamanaka logran la transformación de células de piel humana en células madre embrionarias.
• 2010: Craig Venter y su equipo anuncian la primera célula sintética.

Organización del Material Genético

Niveles de Organización del ADN

La compactación del material genético sigue una jerarquía estructural:

1. Secuencial
2. Doble hélice
3. Nucleosoma
4. Solenoide
5. Cromatina interfase
6. Cromosoma (cromatina metafase)

Cariotipo Humano

Clasificación de los cromosomas humanos según la posición del centrómero:

• A (1-3): Metacéntricos
• B, C, E (4-5, 19-22, X): Submetacéntricos
• D, G (13-15, 21-22): Acrocéntricos

Alteraciones Cromosómicas y Genéticas

Cambios en las Estructuras de Bases (Mutaciones Estructurales)

Las alteraciones en la estructura de los cromosomas incluyen:

• Duplicaciones: $(+)$
• Inversiones: $(=)$
• Deleciones: $(-)$
• Traslocaciones: Desplazamiento de un fragmento de un cromosoma a otro lugar.

Tipos de Traslocaciones

Simples:

• Recíprocas: Intercambio de fragmentos entre dos cromosomas homólogos.

Síndromes Asociados a Microdeleciones

• Síndrome de Prader-Willi / Angelman: Asociados a microdeleciones del cromosoma Yq (50% de los casos son de infertilidad masculina).
• Microdeleciones Cromosómicas: Específicamente en la región 22q11.2, con una frecuencia de 1/5000 nacidos.

Aneuploidías (Cambios en el Número de Cromosomas)

Se refiere a la presencia de un número anormal de cromosomas:

• 3n (Triploidía): 69 cromosomas.
• 4n (Tetraploidía): 92 cromosomas.
• 5n (Poliploidía): Más de 92 cromosomas.

Trisomías Autosómicas

Solo son viables las trisomías de los cromosomas 13, 18 y 21.

Trisomía 13: Síndrome de Patau

• Cariotipo: $(47, XX, +13)$
• Frecuencia: 1/10,000 nacidos.
• Manifestaciones: Bajo peso, retraso mental severo, sordera, defectos cardíacos.

Trisomía 18: Síndrome de Edwards

• Cariotipo: $(47, XY, +18)$
• Frecuencia: 1/6,000 nacidos.
• Pronóstico: La mayoría no alcanzan el mes de vida.
• Manifestaciones: Bajo peso, retraso mental.