El Código Genético

El código genético establece la relación entre la secuencia de bases nitrogenadas del ARNm y la secuencia de los aminoácidos que constituyen una proteína.

Debido a que existen 20 aminoácidos que forman parte de las proteínas y solo 4 nucleótidos diferentes en una cadena de ARNm, son necesarios los tripletes para codificar toda la información.

• Los tripletes del ADN se denominan codógenos.
• Los tripletes del ARNm se denominan codones.

Características del Código Genético

• Está organizado en tripletes (codones).
• Es degenerado (varios codones pueden codificar el mismo aminoácido).
• No hay solapamientos ni superposiciones.
• No hay espacios en blanco, no existen comas (es de lectura continua).
• Es un código universal, el mismo en casi todas las especies.

Mutaciones Genéticas

Los genes no siempre se mantienen alineados. A veces se producen cambios de forma aleatoria llamados mutaciones, y solo se perciben si modifican alguna característica. Estas se pueden transmitir a la descendencia y originarse bien de forma espontánea o por la acción de algún agente mutágeno.

Clasificación de las Mutaciones según el Tipo de Alteración

• Mutaciones Genéticas

  Afectan a la secuencia de nucleótidos del ADN. Esto puede producir cambios en la secuencia de aminoácidos de la proteína que se produzca, lo que alterará el funcionamiento de esta.

• Mutaciones Cromosómicas

  Afectan a la estructura de los cromosomas y provocan que se dupliquen, eliminen o cambien fragmentos de los mismos.

• Mutaciones Genómicas

  Afectan al número de cromosomas. Se dividen en dos tipos:

  1. Aneuploidías: Falta o hay algún cromosoma de más.
  2. Euploidías: Se ve afectado el juego diploide completo de cromosomas.

Origen de las Mutaciones

• Espontáneas: Surgen como consecuencia de errores en la replicación del ADN. La probabilidad en eucariotas es de $10$ elevado a la menos $14$.

• Inducidas: Ocurren cuando la célula o el organismo se someten a la acción de mutágenos.

Tipos de Agentes Mutágenos

• Físicos: Radiaciones que alteran el ADN.

• Químicos: Compuestos químicos que alteran la secuencia de nucleótidos del ADN.

• Biológicos: Hay dos tipos:

  • Algunos virus que llevan en su genoma fragmentos de otra célula y los introducen a la que van a infectar, alterando su ADN.
  • Transposones (o elementos transponibles): Segmentos móviles de ADN que cambian de posición, alterando el ADN original.

Impacto Biológico de las Mutaciones

Las mutaciones son la fuente primaria de la variabilidad genética.

Modifican el ADN y, a veces, llegan a reflejarse en las características del organismo que las sufre. Pueden ser una ventaja. La selección natural actuará favoreciendo o desfavoreciendo a los que portan la mutación.

Tipos de Mutaciones según su Efecto

• Beneficiosas: Tienden a fijarse en las condiciones ambientales en que se desarrollan las poblaciones afectadas.

• Perjudiciales: Tienden a ser eliminadas por la selección natural, aunque alguna acaba quedando.

• Neutras: En ellas no actúa la selección natural y se mantienen aleatoriamente en la población.

Mutaciones Germinales

Se producen en las células reproductoras, los gametos. Sus efectos pueden manifestarse en tres casos:

• Que no produzca cambios apreciables a la vista.
• Que provoque un pequeño cambio observable sin ninguna trascendencia.
• Que cause un gran cambio aparente. Puede conllevar una mejora o un grave perjuicio.

Ingeniería Genética

La Ingeniería Genética es el conjunto de técnicas que permiten manipular el material genético de un organismo para transferirlo a otro y que se exprese en él.

Técnicas de Trabajo Empleadas

Las técnicas de trabajo que se emplean en la ingeniería genética son muy variadas. Las más empleadas son:

• Obtención del ADN recombinante.
• Utilización de vectores.
• La técnica de Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR).

ADN Recombinante

Es una molécula de ADN artificial obtenida a partir de un gen de un organismo y de un vector. Consta de diferentes fases (o componentes):

1. Bacteria (fuente del plásmido).
2. Cromosoma (fuente del gen de interés).
3. Plásmido (el vector).
4. ADN recombinante (el producto final).

Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR)

La PCR se utiliza para obtener, en muy poco tiempo, millones de copias de un fragmento de ADN. Para ello es necesaria la acción de la enzima ADN polimerasa.

La Clonación

La clonación es el proceso de obtención de copias idénticas a la muestra (de un gen, una célula o un organismo).

Técnicas de Clonación Animal

Se consideran animales clónicos los que proceden de una reproducción asexual y los gemelos idénticos.

Para obtenerlos mediante transferencia nuclear, son necesarios:

• Un óvulo, al que previamente se le habrá extraído el núcleo.
• Otra célula procedente del individuo que se va a clonar (que aporta el núcleo con la información genética).

Tipos de Clonación

Clonación Terapéutica

Consiste en clonar tejidos u órganos para trasplantarlos. El núcleo de una célula adulta del paciente se introduce en un ovocito al que se le ha extraído el núcleo. De este blastocisto se obtendrán células madre para producir el tejido u órgano que se quiera trasplantar.

Clonación Reproductiva

Consiste en clonar individuos genéticamente iguales. Esta técnica conlleva riesgos: los individuos obtenidos suelen envejecer antes y desarrollar algunas enfermedades. Está prohibida en humanos.

Organismos Modificados Genéticamente (OMG)

Los OMG son aquellos cuyo material genético ha sido alterado utilizando técnicas de ingeniería genética. Se denominan organismos transgénicos porque se modifican mediante transgénesis (introducción de genes de otra especie).

Aplicaciones de los Organismos Modificados

• Se usan bacterias para la fabricación de productos terapéuticos (ej. insulina).
• Se utilizan virus para introducir genes necesarios en terapias genéticas.
• Se modifican animales con el fin de potenciar determinadas características.
• Se producen plantas comestibles resistentes a plagas y herbicidas.