Genética: El Estudio De La Herencia

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La genética es el estudio de cómo los rasgos hereditarios se transmiten de los padres a los hijos. La teoría de la selección natural afirma que ocurren variaciones, pero charles darwin no pudo explicar cómo. Gregor mendel lo descubrió después de años de estudiar las plantas de arveja.

Un gráfico muestra los rasgos dominantes y recesivos heredados en generaciones sucesivas de cobayas.

Un gráfico muestra los rasgos dominantes y recesivos heredados en generaciones sucesivas de cobayas.

Crédito: dominio público

La genética es el estudio de cómo los rasgos hereditarios se transmiten de los padres a los hijos. Los humanos han observado durante mucho tiempo que los rasgos tienden a ser similares en las familias. No fue hasta mediados del siglo XIX que las grandes implicaciones de la herencia genética comenzaron a estudiarse científicamente.

Seleccion natural

Esta es una de las últimas fotografías de Charles Darwin, quien desarrolló la teoría de la evolución según la cual los cambios en las especies son impulsados, con el tiempo, por la selección natural y sexual.

Esta es una de las últimas fotografías de Charles Darwin, quien desarrolló la teoría de la evolución según la cual los cambios en las especies son impulsados, con el tiempo, por la selección natural y sexual.

Crédito: Richard Milner Archive

En 1858, Charles Darwin y Alfred Russell Wallace anunciaron conjuntamente su teoría de la selección natural. De acuerdo con las observaciones de Darwin, en casi todas las poblaciones los individuos tienden a producir más descendientes de los necesarios para reemplazar a los padres. Si cada individuo nacido naciera para vivir y reproducirse aún más descendencia, la población colapsaría. La superpoblación conduce a la competencia por los recursos.

Darwin observó que es muy raro que dos individuos sean exactamente iguales. Razonó que estas variaciones naturales entre individuos conducen a la selección natural. Las personas nacidas con variaciones que confieren una ventaja en la obtención de recursos o parejas tienen mayores posibilidades de reproducir descendientes que heredarían las variaciones favorables. Los individuos con diferentes variaciones pueden ser menos propensos a reproducirse.

Darwin estaba convencido de que la selección natural explicaba cómo las variaciones naturales podían conducir a nuevos rasgos en una población, o incluso a nuevas especies. Si bien había observado las variaciones existentes en cada población, no pudo explicar cómo surgieron esas variaciones. Darwin desconocía el trabajo realizado por un monje tranquilo llamado Gregor Mendel.

Herencia de rasgos

En 1866, Gregor Mendel publicó los resultados de años de experimentación en la reproducción de plantas de arvejas. Demostró que ambos padres deben transmitir factores físicos discretos que transmiten información sobre sus rasgos a su descendencia en la concepción. Un individuo hereda una unidad de este tipo para un rasgo de cada padre. El principio de dominio de Mendel explicó que la mayoría de los rasgos no son una mezcla de los rasgos del padre y los de la madre, como se pensaba comúnmente. En cambio, cuando una descendencia hereda un factor para formas opuestas del mismo rasgo, la dominante La forma de ese rasgo será evidente en ese individuo. El factor para la recesivo El rasgo, aunque no es aparente, sigue siendo parte de la composición genética del individuo y puede transmitirse a la descendencia.

Los experimentos de Mendel demostraron que cuando se forman las células sexuales, los factores para cada rasgo que un individuo hereda de sus padres se separan en diferentes células sexuales. Cuando las células sexuales se unen en la concepción, la descendencia resultante tendrá al menos dos factores (alelos) para cada rasgo. Un factor heredado de la madre y otro del padre. Mendel utilizó las leyes de probabilidad para demostrar que cuando se forman las células sexuales, es una cuestión de azar determinar qué factor para un rasgo determinado se incorpora a un espermatozoide u óvulo en particular.

Ahora sabemos que el dominio simple no explica todos los rasgos. En los casos de co-dominancia Ambas formas del rasgo son igualmente expresadas. Dominancia incompleta resulta en una mezcla de rasgos. En los casos de alelos multiples Hay más de dos formas posibles de expresar un gen determinado. Ahora también sabemos que la mayoría de los rasgos expresados, como las muchas variaciones en el color de la piel humana, están influenciados por muchos genes que actúan sobre el mismo rasgo aparente. Además, cada gen que actúa sobre el rasgo puede tener múltiples alelos. Los factores ambientales también pueden interactuar con la información genética para proporcionar aún más variación. Por lo tanto, la reproducción sexual es el mayor contribuyente a la variación genética entre individuos de una especie.

Los científicos del siglo XX llegaron a comprender que la combinación de las ideas de la genética y la selección natural podría conducir a enormes avances en la comprensión de la variedad de organismos que habitan nuestra tierra.

Mutación

Históricamente, los científicos han definido a las criaturas vivientes por la presencia de ADN, pero un estudio reciente argumenta que la forma en que las criaturas vivas procesan la información puede ser un mejor sello de vida.

Históricamente, los científicos han definido a las criaturas vivientes por la presencia de ADN, pero un estudio reciente argumenta que la forma en que las criaturas vivas procesan la información puede ser un mejor sello de vida.

Crédito: NASA

Los científicos se dieron cuenta de que la composición molecular de los genes debe incluir una forma de copiar eficientemente la información genética. Cada célula de un organismo vivo requiere instrucciones sobre cómo y cuándo construir las proteínas que son los componentes básicos de las estructuras corporales y los "caballos de batalla" responsables de cada reacción química necesaria para la vida. En 1958, cuando James Watson y Francis Crick describieron la estructura de la molécula de ADN, esta estructura química explicó cómo las células usan la información del ADN almacenado en el núcleo de la célula para construir proteínas. Cada vez que las células se dividen para formar nuevas células, esta vasta biblioteca química debe copiarse para que las células hijas tengan la información necesaria para funcionar. Inevitablemente, cada vez que se copia el ADN, hay cambios mínimos. La mayoría de estos cambios son atrapados y reparados inmediatamente. Sin embargo, si la alteración no se repara, el cambio puede resultar en una proteína alterada. Las proteínas alteradas pueden no funcionar normalmente.Los trastornos genéticos son condiciones que se producen cuando las proteínas que funcionan mal afectan adversamente al organismo. [Galería: Imágenes de estructuras de ADN]

En casos muy raros, la proteína alterada puede funcionar mejor que la original o dar como resultado un rasgo que confiere una ventaja de supervivencia. Tales mutaciones beneficiosas son una fuente de variación genética.

Flujo de genes

Otra fuente de variación genética es el flujo de genes, la introducción de nuevos alelos a una población. Comúnmente, esto se debe a la simple migración. Nuevos individuos de la misma especie entran en una población. Las condiciones ambientales en su hogar anterior pueden haber favorecido diferentes formas de rasgos, por ejemplo, pieles de colores más claros. Los alelos para estos rasgos serían diferentes de los alelos presentes en la población huésped. Cuando los recién llegados se cruzan con la población huésped, introducen nuevas formas de los genes responsables de los rasgos. Los alelos favorables pueden propagarse a través de la población. [Cuenta atrás: Genética por los números - 10 cuentos tentadores]

Deriva genética

La deriva genética es un cambio en la frecuencia del alelo que es aleatorio en lugar de ser impulsado por presiones de selección. Recuerde de Mendel que los alelos se clasifican aleatoriamente en células sexuales. Podría suceder que ambos padres contribuyan con el mismo alelo para un rasgo dado a todos sus hijos. Cuando la descendencia se reproduce, solo pueden transmitir la forma del rasgo que heredaron de sus padres. La deriva genética puede causar grandes cambios en una población en solo unas pocas generaciones, especialmente si la población es muy pequeña. La deriva genética tiende a reducir la variación genética en una población. En una población sin diversidad genética, existe una mayor probabilidad de que el cambio ambiental pueda diezmar a la población o llevarla a la extinción.

- Mary Bagley, colaboradora de WordsSideKick.com

Otras lecturas:

  • Historia de la línea de tiempo de la genética: AccessExcellence.org
  • Páginas de biología de Kimball: evolución


Suplemento De Vídeo: Herencia genética - Educatina.




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