Herencia biológica

Herencia biológica

La herencia biológica es el proceso mediante el cual se transmiten las características genéticas de una generación a la siguiente. Este mecanismo es fundamental para la evolución y el mantenimiento de las especies, ya que garantiza la continuidad de los rasgos hereditarios en las poblaciones. La transmisión de la información genética ocurre a través de los genes, que son unidades de información localizadas en los cromosomas. Los genes contienen instrucciones para la formación de proteínas y determinan las características físicas y biológicas de los organismos.

Los principios fundamentales de la herencia fueron establecidos por el monje y naturalista Gregor Mendel en el siglo XIX, quien formuló las leyes de la herencia a partir de sus experimentos con guisantes. Estas leyes, que incluyen la ley de la segregación y la ley de la distribución independiente, sentaron las bases para el entendimiento moderno de la genética.

Estructura del ADN

El ADN (ácido desoxirribonucleico) es el material genético que contiene la información necesaria para el desarrollo y funcionamiento de todos los organismos vivos. El ADN se organiza en largas cadenas de nucleótidos, que son las unidades básicas que componen el material genético. Cada nucleótido consta de un azúcar, un grupo fosfato y una base nitrogenada. Las bases nitrogenadas son adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G), que se emparejan de forma específica: adenina con timina, y citosina con guanina. Esta secuencia de bases a lo largo del ADN codifica la información genética.

El ADN se organiza en estructuras llamadas cromosomas, que son filamentos largos de ADN que se encuentran dentro del núcleo de las células eucariotas. Los seres humanos tienen 46 cromosomas, organizados en 23 pares, de los cuales uno de cada par proviene de la madre y el otro del padre. La combinación de estos cromosomas heredados es la que determina las características de un individuo.

Genética Mendeliana

Gregor Mendel es considerado el padre de la genética. Sus estudios con guisantes le permitieron descubrir cómo se transmiten los rasgos hereditarios. A partir de sus experimentos, Mendel formuló dos leyes fundamentales de la herencia:

1. Ley de la segregación: Esta ley establece que cada individuo posee dos alelos (versiones de un gen) para cada característica, y que durante la formación de los gametos (óvulos y espermatozoides), estos alelos se separan de manera que cada gameto lleva solo uno de los alelos. Al unirse un óvulo y un espermatozoide durante la fecundación, el individuo resultante recibirá un alelo de cada progenitor.

2. Ley de la distribución independiente: Según esta ley, los alelos de diferentes genes se distribuyen de manera independiente unos de otros durante la formación de los gametos. Esto significa que la herencia de un rasgo no afecta la herencia de otro rasgo.

Estos principios de la genética mendeliana explican cómo los rasgos dominantes y recesivos se transmiten en las generaciones. Un alelo dominante es aquel que enmascara la expresión de un alelo recesivo en un organismo heterocigoto (cuando tiene dos alelos diferentes para un gen). Por ejemplo, en los guisantes, el color de la flor morada es dominante sobre el color blanco.

Genética Molecular

Con el advenimiento de la biología molecular, se comprendió que los genes no solo se heredan de acuerdo con las leyes de Mendel, sino que también están sujetos a un control más complejo a nivel molecular. El ADN, como mencionamos, se organiza en genes, y cada gen contiene la información para sintetizar proteínas específicas. Las proteínas son las moléculas responsables de llevar a cabo todas las funciones biológicas esenciales en los organismos.

La transcripción y traducción del ADN a proteínas es un proceso altamente regulado. La transcripción es el primer paso, en el que una sección del ADN se copia en una molécula de ARN mensajero (ARNm). Este ARNm luego se traduce en proteínas dentro de los ribosomas en el citoplasma de la célula. Este proceso permite que las células expresen las instrucciones codificadas en el ADN y produzcan las proteínas necesarias para su funcionamiento.

Herencia de los Rasgos

Los rasgos heredados pueden clasificarse en dos categorías principales: rasgos monogénicos y rasgos poligénicos.

1. Rasgos monogénicos: Son aquellos controlados por un solo gen. Estos rasgos siguen las leyes de Mendel y se pueden clasificar como dominantes o recesivos. Por ejemplo, la forma de los lóbulos de las orejas, el color de los ojos o la presencia de ciertas enfermedades genéticas como la fibrosis quística están determinados por un solo gen.

2. Rasgos poligénicos: Estos rasgos son influenciados por múltiples genes. A menudo muestran una variación continua, como la altura, el color de la piel o la inteligencia. En estos casos, la interacción de varios genes, así como factores ambientales, influye en el resultado final del rasgo.

Además de los genes, el entorno también puede tener un impacto significativo en la expresión de los rasgos. Este fenómeno se conoce como epigenética y se refiere a los cambios en la expresión génica que no implican alteraciones en la secuencia de ADN, sino en su regulación. Factores como la nutrición, el estrés, las toxinas y otros aspectos del ambiente pueden afectar cómo se activan o desactivan ciertos genes.

Mutaciones Genéticas

Las mutaciones son alteraciones permanentes en la secuencia de ADN. Pueden ocurrir de manera espontánea o ser inducidas por factores externos como la radiación, productos químicos o virus. Las mutaciones pueden ser beneficiosas, neutrales o perjudiciales. Las mutaciones beneficiosas pueden proporcionar ventajas evolutivas, mientras que las perjudiciales pueden dar lugar a enfermedades genéticas. Algunas mutaciones no afectan directamente la función del organismo, lo que las hace neutrales.

Existen diferentes tipos de mutaciones, entre las que se incluyen las mutaciones puntuales (cambio en una