Mitosis, Meiosis, Replicación del ADN y Leyes de Mendel: Procesos Celulares y Genética

Mitosis y Meiosis: Diferencias Clave en la División Celular

Mitosis:

• A nivel genético: Reparto exacto del material genético.
• A nivel celular: Como consecuencia de este reparto, se forman células genéticamente iguales.
• A nivel orgánico: Se da en los organismos unicelulares para la reproducción asexual y en pluricelulares para su desarrollo, crecimiento y regeneración de tejidos y órganos.

Meiosis:

• A nivel genético: Segregación al azar de los cromosomas homólogos y sobrecruzamiento como fuente de variabilidad genética.
• A nivel celular: Produce reducción del juego de cromosomas a la mitad exacta de los cromosomas homólogos.
• A nivel orgánico: Sirve para la formación de las células reproductoras sexuales (los gametos) o las células reproductoras asexuales (las esporas).

Etapas de la Replicación del ADN: Iniciación y Elongación

La replicación del ADN se divide en dos fases principales: fase de iniciación y fase de elongación.

Fase de Iniciación

Comienza con una secuencia específica que es el origen de la replicación, un fragmento de ADN con la secuencia GATC repetida varias veces. El ADN se desenrolla y las dos hebras de la doble hélice se separan por acción de las helicasas. Las topoisomerasas, girasas y proteínas SSB mantienen la estabilidad de la cadena.

Fase de Elongación

La síntesis de las nuevas cadenas comienza con la ARN polimerasa, que sintetiza el "cebador" a partir del cual se produce la síntesis del nuevo ADN. Esta síntesis es catalizada por enzimas ADN-polimerasa en sentido 5'-3', tomando como molde la cadena de ADN preexistente. Debido a que las cadenas son antiparalelas, una de ellas se forma de manera continuada (conductora), mientras que la otra (retardada) se forma por fragmentos llamados fragmentos de Okazaki.

La ADN-ligasa une todos los fragmentos de ADN una vez que las polimerasas eliminan los ribonucleótidos de los cebadores. Finalmente, hay una fase de revisión donde distintas enzimas eliminan los nucleótidos mal apareados, originando la duplicación del ADN.

Síntesis continua: Una vez separadas ambas cadenas, se sintetiza el cebador y la ADN pol. va a elongar la cadena en dirección 5'—3' de manera continua.

Síntesis discontinua: La cadena complementaria se replica discontinuamente en dirección 5'--3'. Primero, se sintetiza el primer (ARN) y posteriormente este se elonga con ADN. El ARN es posteriormente eliminado y los diferentes fragmentos sintetizados (fragmentos de Okazaki) son unidos entre sí.

Diferencias entre la Replicación en Procariotas y Eucariotas

Existen diferencias significativas en el proceso de replicación entre células procariotas y eucariotas:

• Procariotas:
  • Un solo cromosoma con un solo origen de replicación.
  • Fragmentos de Okazaki de 1000 a 2000 nucleótidos.
  • No existen nucleosomas.
  • ADN polimerasas sencillas y bien conocidas: 5 tipos (I, II, III, IV, V).
• Eucariotas:
  • Varios cromosomas y en cada uno de ellos varios orígenes de replicación.
  • Fragmentos de Okazaki de 150 a 200 nucleótidos.
  • Los nucleosomas suponen un obstáculo para el avance de la replicación; hay que desensamblarlos y sintetizar nuevos para insertarlos en el ADN nuevo.
  • ADN polimerasas complejas y no muy bien conocidas (α, β, γ, δ, ε).

Leyes de Mendel: Fundamentos de la Herencia Genética

Primera Ley de Mendel: Ley de la Uniformidad

Al cruzar entre sí dos razas puras, se obtiene una generación filial que es idéntica entre sí e idéntica a uno de los padres.

Segunda Ley de Mendel: Ley de la Segregación

Al cruzar entre sí dos híbridos, los alelos de cada individuo se separan, ya que son independientes, y se combinan entre sí de todas las formas posibles.