Los caracteres de cada individuo

Todas las personas tienen en común características que son propias de la especie humana. Es lo que nos permite, al primer vistazo, diferenciar a una persona de cualquier otra especie animal. Estos rasgos que son comunes a los organismos de una misma especie y que nos permiten distinguirlos de los de otra especie se llaman características específicas.

Sin embargo, también dentro de la especie existe una gran variación entre los individuos: son parecidos, pero no idénticos. No hay dos personas exactamente iguales. Cada persona posee características que le son propias; estas variaciones individuales hacen de cada individuo un ser único, diferente a todos los demás.

Las características que nos permiten distinguir a un individuo de otro reciben el nombre de caracteres.

• Caracteres morfológicos: son los que se refieren al aspecto físico, como el color del pelo o la altura, y son los más aparentes.
• Caracteres fisiológicos: afectan al funcionamiento del organismo y son más difíciles de observar. Son caracteres fisiológicos, por ejemplo, la predisposición a padecer ciertas enfermedades, como el exceso de colesterol o determinadas alergias, o la diferente capacidad para reconocer algunos sabores, como el amargo.

Variación discontinua y variación continua

La variación que muestran los caracteres dentro de una especie determinada puede ser de dos tipos:

• Variación discontinua: Si el carácter puede usarse para clasificar a los miembros de una especie en dos o más grupos distintos. Por ejemplo, las personas pueden dividirse en dos grupos según el tipo de lóbulo de sus orejas o de su capacidad para enrollar la lengua, o en cuatro grupos básicos según el tipo de huellas digitales. Estos caracteres se denominan cualitativos.
• Variación continua: Si las diferencias que se aprecian entre unos individuos y otros son muy pequeñas y graduales. Por ejemplo, la altura de las personas varía de forma continua desde muy baja a muy alta. Estos caracteres se conocen como cuantitativos.

Aplicaciones de la clonación

Las aplicaciones de la clonación están relacionadas con la medicina, la producción ganadera, la investigación e, incluso, la ecología. Mediante el método de la clonación se pueden obtener, por ejemplo:

• Animales que presentan alguna característica que interesa preservar y que podría desaparecer en la descendencia si se reprodujeran de forma natural. Por ejemplo, animales con un alto rendimiento en la producción de carne o de leche, o que se hayan modificado genéticamente (son los llamados animales transgénicos).
• Animales en peligro de extinción e, incluso, animales ya extinguidos.

La clonación de seres humanos con fines reproductivos, es decir, para conseguir individuos clónicos, está prohibida por la ley. Sin embargo, muchos países, incluida España, permiten la clonación terapéutica, que se limita a obtener embriones de pocos días para, a partir de ellos, conseguir células madre pluripotentes con las que tratar enfermedades que hoy día son incurables.

Un clon es un conjunto de células u organismos genéticamente idénticos originado, o bien de forma natural por reproducción asexual, o bien de manera artificial mediante técnicas de clonación.

Caracteres hereditarios y adquiridos

Todas las características que nos diferencian como especie, como tener orejas o cinco dedos en las manos, y una gran parte de las variaciones individuales se transmiten de los progenitores a sus descendientes. No obstante, algunos caracteres de los progenitores no se trasladan a los descendientes. Clasificamos, pues, los caracteres en dos grupos:

• Caracteres hereditarios: Se transmiten generación tras generación, aunque no aparecen necesariamente en todas las generaciones. Son caracteres hereditarios, por ejemplo, el color de la piel o del pelo, la forma de la cara o la altura.
• Caracteres adquiridos: No se transmiten a los descendientes. Son caracteres que aparecen durante la existencia del individuo como consecuencia de su estilo de vida, de una enfermedad, un accidente u otra influencia ambiental. Son caracteres adquiridos, por ejemplo, el desarrollo muscular debido a un entrenamiento adecuado o el oscurecimiento de la piel por el hábito de permanecer al sol.

No siempre es fácil determinar si un carácter es heredado o adquirido. Por ejemplo, los hijos de padres altos suelen ser igualmente altos (la altura es un carácter hereditario), pero no cabe duda de que la alimentación influye también en la estatura alcanzada.

¿Qué heredamos de nuestros progenitores?

Los hijos heredan de sus padres la mayoría de los caracteres, pero ¿qué transmiten exactamente los progenitores a sus descendientes?

La especie humana se reproduce de forma sexual. En esta manera de procreación, un gameto procedente del padre, el espermatozoide, se fusiona con otro de procedencia materna, el óvulo, para formar una célula huevo. De su multiplicación surge un nuevo individuo con caracteres provenientes de ambos progenitores, pero ¿cómo es posible que una célula pueda llevar los caracteres hereditarios?

En la célula huevo o cigoto no están los caracteres hereditarios, sino la información necesaria para que estos caracteres aparezcan en el nuevo individuo. Esta información se denomina información hereditaria o genética.

Los cromosomas: soporte de la información genética

En condiciones naturales, en la fecundación intervienen dos células: un óvulo y un espermatozoide. El óvulo aporta su núcleo y su citoplasma completo. El espermatozoide aporta su parte anterior o cabeza, en la que se encuentran el núcleo y una pequeña porción del citoplasma; el resto del espermatozoide, es decir, la pieza intermedia que contiene las mitocondrias y la cola o flagelo, es destruido.

Los núcleos de ambos gametos se fusionan y forman el núcleo de la célula huevo. Esta célula, tras sucesivas divisiones, originará un nuevo ser que llevará una combinación de caracteres procedentes tanto del progenitor masculino como del femenino. La información genética, responsable de los caracteres del nuevo individuo, se halla en el núcleo de la célula huevo. Pero ¿qué hay en el núcleo?

Los cromosomas

El componente principal del núcleo celular son los filamentos de cromatina, que se transforman en cromosomas durante la división celular. Un cromosoma tiene aspecto de bastoncillo más o menos largo, aunque durante gran parte del ciclo celular se encuentra «duplicado», formado por dos bastoncillos.

Los cromosomas de todas las células de un organismo, excepto los de las reproductoras, son idénticos en forma, tamaño y número. Además, todos los individuos de la misma especie tienen idéntico número de cromosomas. Por ejemplo: una mosca tiene 8 cromosomas, un ciruelo 48, y una persona 46.

La duplicación precede a la mitosis

Una célula que se divide transmite a cada una de sus dos células hijas un conjunto completo de cromosomas. Si se trata de una célula humana, llevará 23 pares de cromosomas y sus células hijas asimismo tendrán 23 pares.

Más tarde, cuando cada una de las células hijas se divide, origina a su vez dos células que también llevan un conjunto completo de cromosomas cada una. Por tanto, es necesario que las células dupliquen cada uno de sus cromosomas en el periodo que transcurre desde que nacen hasta que se inicia su división.

La duplicación del material genético sucede durante la interfase, cuando los cromosomas no son visibles porque se encuentran en forma de largos y finos filamentos de cromatina. Así, la célula madre ya posee dos copias exactamente iguales de su información genética antes de iniciar su división. Por eso, cuando al principio de la mitosis los cromosomas se hacen visibles, se comprueba que son cromosomas dobles, formados por dos cromátidas idénticas o cromátidas hermanas.

Los cromosomas y el ciclo celular

Seguir la evolución de los cromosomas a lo largo de todo un ciclo celular nos ayuda a descubrir los dos mecanismos que permiten conservar la información genética generación tras generación:

1. La duplicación del material genético antes de la división celular.
2. El reparto equitativo entre las células hijas de las copias producidas, que tiene lugar durante la mitosis.

El cariotipo

El conjunto de cromosomas de una célula o de un individuo se denomina cariotipo. También se utiliza este término para referirse a la disposición ordenada de estos cromosomas según su tamaño y su forma.

Al construir el cariotipo de una célula se observa que, con frecuencia, sus cromosomas se pueden agrupar de dos en dos debido a que tienen un aspecto muy parecido. Los cromosomas que forman cada pareja se conocen como cromosomas homólogos y las células cuyos cromosomas se pueden agrupar por parejas de homólogos se denominan células diploides. El número de cromosomas de una célula diploide se representa como 2n.

Las células somáticas humanas, es decir, las que componen el cuerpo, son diploides y sus cromosomas se pueden agrupar en parejas de homólogos. No obstante, los cariotipos de un hombre y de una mujer no son exactamente iguales:

• En los hombres: 44 cromosomas constituyen 22 parejas de cromosomas homólogos. La pareja número 23 la forman dos cromosomas muy diferentes: uno de ellos es grande y con forma de X (cromosoma X) y el otro es pequeño y con forma de Y (cromosoma Y).
• En las mujeres: Los dos cromosomas de cada pareja son homólogos. La pareja número 23 la forman dos cromosomas X.

A los cromosomas de la pareja número 23 se los denomina cromosomas sexuales, mientras que los de las 22 parejas restantes reciben el nombre de autosomas.

Las células reproductoras humanas no son diploides. Los óvulos y espermatozoides solo tienen 23 cromosomas y todos son distintos. Estas células se denominan haploides y su número de cromosomas se representa como n.

Cromosomas, genes y caracteres

En la especie humana, el cromosoma Y lleva la información que hace masculino a un embrión; en ausencia de este cromosoma el embrión se desarrolla como mujer. Es lógico pensar que la información para otros caracteres hereditarios se localiza en los cromosomas restantes.

Sin embargo, el número de cromosomas es muy bajo si lo comparamos con el número de caracteres hereditarios; así pues, cada cromosoma debe llevar información para muchos caracteres diferentes. La porción de cromosoma que contiene la información para un carácter recibe el nombre de gen, y el conjunto de genes de un individuo o una especie se denomina genoma.

Clones y clonación

El conjunto de células que se originan por mitosis de una única célula constituye un clon de células. Las células de un clon poseen idénticos conjuntos de cromosomas y son genéticamente iguales, como las células que forman el cuerpo de un humano adulto.

El término clon también se utiliza para referirse a organismos cuyas células tienen idéntica información genética. Son organismos clónicos los que se reproducen de forma asexual o los gemelos.

Células diferenciadas y células madre

El cigoto o célula huevo se multiplica por mitosis y da origen a infinidad de células que son genéticamente idénticas. Conforme el embrión se desarrolla, estas células pueden seguir dos caminos distintos:

• Células diferenciadas: Tienen estructuras y funciones muy diversas y constituyen las células especializadas que forman los tejidos del cuerpo, como las células musculares o las células nerviosas. En contrapartida, estas células pierden la capacidad para multiplicarse y originar nuevas células.
• Células madre o troncales: Mantienen la capacidad de multiplicarse y originar nuevos tipos de células, como la célula huevo. Esta capacidad la conservan intacta las células de un embrión de pocos días, pero va disminuyendo a medida que este se desarrolla y se convierte en adulto.

Tipos de células madre

• Totipotentes: Capaces de generar todos los tipos celulares del cuerpo adulto. Pueden originar un organismo completo, como el cigoto.
• Pluripotentes: Pueden producir cualquiera de los tipos celulares de un organismo, pero no el cuerpo completo. Se encuentran en los embriones de escasos días.
• Multipotentes y unipotentes: Pueden generar unos pocos tipos de células o solamente uno; se hallan en el feto y en el adulto.

La clonación de un mamífero adulto

En la actualidad, el término clonación se refiere a la obtención de clones a partir de células diferenciadas somáticas de un adulto. Las primeras clonaciones de animales se realizaron en la segunda mitad del siglo XX y emplearon como animales de experimentación el erizo de mar y, posteriormente, la rana.

No obstante, la verdadera revolución se produjo a finales de la década de 1990, cuando Ian Wilmut y otros científicos escoceses clonaron el primer mamífero: Dolly.

Proceso de clonación de Dolly:

1. Se extraen células de la ubre de una oveja de raza Dorset.
2. Se extrae un óvulo de una oveja escocesa y se le extrae el núcleo con una micropipeta.
3. La célula de la ubre y el óvulo sin núcleo se fusionan.
4. Se estimula la división de la nueva célula.
5. Se trasplanta el embrión a una oveja receptora.
6. El embrión se desarrolla y nace una oveja idéntica a la donante de la célula de la ubre.

Aplicaciones de la clonación (Continuación)

Las aplicaciones de la clonación están relacionadas con la medicina, la producción ganadera, la investigación e, incluso, la ecología. Mediante el método de la clonación se pueden obtener, por ejemplo:

• Animales que presentan alguna característica que interesa preservar y que podría desaparecer en la descendencia si se reprodujeran de forma natural. Por ejemplo, animales con un alto rendimiento en la producción de carne o de leche, o que se hayan modificado genéticamente (animales transgénicos).
• Animales en peligro de extinción e, incluso, animales ya extinguidos.

La clonación de seres humanos con fines reproductivos, es decir, para conseguir individuos clónicos, está prohibida por la ley. Sin embargo, muchos países, incluida España, permiten la clonación terapéutica, que se limita a obtener embriones de pocos días para, a partir de ellos, conseguir células madre pluripotentes con las que tratar enfermedades que hoy día son incurables.

Un clon es un conjunto de células u organismos genéticamente idénticos originado, o bien de forma natural por reproducción asexual, o bien de manera artificial mediante técnicas de clonación.