Monografias.com > Biología
Descargar Imprimir Comentar Ver trabajos relacionados

Genoma Humano




Enviado por anagelfo anagelfo



     

    Genoma
    Humano

     

    Indice

    1.
    Introducción

    2. Función de los
    genes: el ADN y el código de la vida

    3. Código
    genético

    4. La transmisión de
    genes

    5. Replicación del
    ADN

    6. Ligamiento
    genético y mapa genético

    7.
    Mutación

    8. Genoma humano –
    ética

    9.
    Anexos

     

    1.
    Introducción

    El Genoma
    Humano es el número total de cromosomas
    del cuerpo. Los cromosomas contienen aproximadamente 80.000
    genes, los responsables de la herencia. La
    información contenida en los genes ha sido decodificada
    y permite a la ciencia
    conocer mediante tests genéticos, qué enfermedades podrá
    sufrir una persona en su
    vida. También con ese conocimiento
    se podrán tratar enfermedades hasta ahora incurables.
    Pero el
    conocimiento del código de un genoma abre las
    puertas para nuevos conflictos
    ético-morales, por ejemplo, seleccionar que bebes van a
    nacer, o clonar seres por su perfección. Esto
    atentaría contra la diversidad biológica y
    reinstalaría entre otras la cultura de
    una raza superior, dejando marginados a los demás.
    Quienes tengan desventaja genética quedarían
    excluidos de los trabajos, compañías de seguro, seguro
    social, etc. similar a la discriminación que existe en
    los trabajos con las mujeres respecto del embarazo y
    los hijos.

    Un genoma es el número total de cromosomas, o sea
    todo el DNA (ácido desoxirribonucleico) de un organismo,
    incluido sus genes, los cuales llevan la información
    para la elaboración de todas las proteínas
    requeridas por el organismo, y las que determinan el aspecto,
    el funcionamiento, el metabolismo,
    la resistencia a
    infecciones y otras enfermedades, y también algunos de
    sus procederes.

    En otras
    palabras, es el código que hace que seamos como somos.
    Un gen es la unidad física, funcional y fundamental de
    la herencia. Es una secuencia de nucleótidos ordenada y
    ubicada en una posición especial de un cromosoma. Un gen
    contiene el código específico de un producto
    funcional.

    El DNA es
    la molécula que contiene el código de la
    información genética. Es una molécula con
    una doble hebra que se mantienen juntas por uniones
    lábiles entre pares de bases de nucleótidos. Los
    nucleótidos contienen las bases Adenina(A), guanina (G),
    citosina (C) y timina (T).

    La
    importancia de conocer acabadamente el genoma es que todas las
    enfermedades tienen un componente genético, tanto las
    hereditarias como las resultantes de respuestas corporales al
    medio
    ambiente.

    El
    Proyecto Genoma
    Humano es una investigación internacional que busca
    seleccionar un modelo de
    organismo humano por medio del mapeo de la secuencia de su DNA.
    Se inició oficialmente en 1990 como un programa de
    quince años con el que se pretendía registrar los
    80.000 genes que codifican la información necesaria para
    construir y mantener la vida. Los rápidos avances
    tecnológicos han acelerado los tiempos
    esperándose que se termine la investigación
    completa en el 2003.

    Cuando
    faltan sólo tres años (2003) para el
    cincuentenario del descubrimiento de la estructura
    de la doble hélice por parte de Watson & Crick
    (1953), se ha producido el mapeo casi completo del
    mismo.

    Los
    objetivos
    del Proyecto son:

    ·                    
    Identificar los aproximadamente 100.000 genes humanos en
    el DNA.

    ·                    
    Determinar la secuencia de 3 billones de bases
    químicas que conforman el DNA.

    ·                    
    Acumular la información en bases de
    datos.

    ·                    
    Desarrollar de modo rápido y eficiente
    tecnologías de secuenciación.

    ·                    
    Desarrollar herramientas
    para análisis de datos.

    ·                    
    Dirigir las cuestiones éticas, legales y sociales
    que se derivan del proyecto.

    Este
    proyecto ha suscitado análisis éticos, legales,
    sociales y humanos que han ido más allá de la
    investigación científica propiamente dicha.
    (Declaración sobre Dignidad y Genoma Humanos,
    UNESCO).

    El
    propósito inicial fue el de dotar al mundo de
    herramientas trascendentales e innovadoras para el tratamiento
    y prevención de enfermedades. Como se expresó, el
    genoma es el conjunto de instrucciones completas para construir
    un organismo, humano o cualquiera. El genoma contiene el
    diseño de las estructuras
    celulares y las actividades de las células del
    organismo. El núcleo de cada célula contiene el
    genoma que está conformado por 24 pares de cromosomas,
    los que a su vez contienen alrededor de 80.000 a 100.000 genes,
    los que están formados por 3 billones de pares de bases,
    cuya secuencia hace la diferencia entre los
    organismos.

    Se
    localiza en el núcleo de las células. Consiste en
    hebras de DNA estrechamente arrolladas y moléculas de
    proteína asociadas, organizadas en estructuras llamadas
    cromosomas. Si desenrollamos las hebras y las adosamos
    medirían mas de 5 pies, sin embargo su ancho
    sería ínfimo, cerca de 50 trillonésimos de
    pulgada.

    El DNA
    que conforma el genoma, contiene toda la información
    necesaria para construir y mantener la vida desde una simple
    bacteria hasta el organismo humano. Comprender como el DNA
    realiza la función requiere de conocimiento de su
    estructura y organización.

    La
    molécula de DNA consiste de dos hebras arrolladas
    helicoidalmente, una alrededor de la otra como escaleras que
    giran sobre un eje, cuyos lados hechos de azúcar y
    moléculas de fosfato se conectan por uniones de
    nitrógeno llamadas bases.

    Cada
    hebra es un acomodamiento linear de unidades similares
    repetidas llamadas nucleótidos, los que se componen de
    un azúcar, un fosfato y una base nitrogenada. Cuatro
    bases diferentes están presentes en la molécula
    de DNA y son:

    ·                    
    Adenina (A)

    ·                    
    Timina (T)

    ·                    
    Citosina (C)

    ·                    
    Guanina (G)

    El orden particular de las mismas es llamada secuencia de
    DNA, la cual especifica la exacta instrucción
    genética requerida para crear un organismo particular
    con características que le son propias. La adenina y la
    guanina son bases púricas, en cambio la
    citosina y la timina son bases pirimidínicas.

    Las dos hebras de DNA son mantenidas juntas por uniones
    entre bases que forman los pares de bases. El tamaño del
    genoma es usualmente basado en el total de pares de bases. En
    la especia humana, contiene aproximadamente 3 billones de pares
    de bases. Otros organismos estudiados con motivo de éste
    estudio fueron la bacteria Escherichia coli, la mosca de la
    fruta, y las ratas de laboratorio.

    Cada vez que la célula se divide en células
    hijas, el genoma total se duplica, en el caso del genoma humano
    esta duplicación tiene lugar en el núcleo
    celular. Durante la división, el DNA se desenrolla y
    rompe las uniones entre pares de base permitiendo a las hebras
    separarse. Cada hebra dirige la síntesis de una nueva
    hebra complementaria con nucleótidos libres que
    coinciden con sus bases complementarias de cada hebra
    separada.

    Existe una forma estricta de unión de bases,
    así se forman pares de adenina – timina (AT) y citosina
    – guanina (CG). Cada célula hija recibe una hebra vieja
    y una nueva. Cada molécula de DNA contiene muchos genes,
    la base física y funcional de la herencia. Un gen es una
    secuencia específica de nucleótidos base, los
    cuales llevan la información requerida para la
    construcción de proteínas que proveerán de
    los componentes estructurales a las células y tejidos como
    también a las enzimas para
    una esencial reacción bioquímica.

    El genoma humano comprende aproximadamente entre 80.000 y
    100.000 genes. Sólo el10% del genoma incluye la
    secuencia de codificación proteica de los genes.
    Entremezclado con muchos genes hay secuencias sin
    función de codificación, de función
    desconocida hasta el momento.

    Los tres billones de pares de bases del genoma humano
    están organizados en 23 unidades distintas y
    físicamente separadas, llamadas cromosomas. Todos los
    genes están dispuestos linealmente a lo largo de los
    cromosomas. EL núcleo de muchas células humanas
    contiene dos tipos de cromosomas, uno por cada padre. Cada set,
    tiene 23 cromosomas simples, 22 de tipo autosómico y uno
    que puede ser X o Y que es el cromosoma sexual. Una mujer normal
    tendrá un par de cromosomas X (XX), y un hombre
    normal tendrá un cromosoma X y otro Y (XY). Los
    cromosomas contienen aproximadamente igual cantidad de partes
    de proteína y DNA. El DNA cromosómico contiene un
    promedio de 150 millones de bases. Los cromosomas pueden ser
    evidenciables mediante microscopio
    óptico y cuando son teñidos revelan patrones de
    luz y bandas
    oscuras con variaciones regionales. Las diferencias en
    tamaño y de patrón de bandas permite que se
    distingan los 24 cromosomas uno de otro, el análisis se
    llama cariotipo.

    Las anomalías cromosómicas mayores incluyen
    la pérdida o copias extra, o pérdidas
    importantes, fusiones,
    translocaciones detectables microscópicamente.
    Así, en el Sindrome de Down se detectauna tercer copia
    del par 21 o trisomía 21.

    Otros cambios son tan sutiles que solo pueden ser
    detectados por análisis molecular, se llaman mutaciones.
    Muchas mutaciones están involucradas en enfermedades
    como la fibrosis quística, anemias de células
    falciformes, predisposiciones a ciertos cánceres, o a
    enfermedades psiquiátricas mayores, entre
    otras.

    Toda persona posee en sus cromosomas frente a cada gen
    paterno su correspondiente gen materno. Cuando ese par de genes
    materno-paterno (grupo
    alemorfo) son determinantes de igual función o rasgo
    hereditario, se dice que el individuo es homocigótico
    para tal rasgo, por el contrario se dice que es
    heterocigótico. Como ejemplo podemos citar que un gen
    transmita el rasgo hereditario del color de ojos
    verde y el otro el color de ojos marrón. Se trata de
    heterocitogas para el rasgo color de ojos. Si a su vez, uno de
    esos genes domina en la expresión del rasgo al otro gen
    enfrentado, se dice que es un gen heredado dominante, de lo
    contrario se dice que es recesivo.

    Las instrucciones de los genes son transmitidas
    indirectamente a través del ARN mensajero (ARNm), el
    cual es un intermediario transitorio. Para que la
    información de un gen sea expresada, un RNA
    complementario produce un proceso
    llamado trascripción, desde la plantilla del DNA del
    núcleo. Este RNAm, se mueve desde el núcleo hasta
    el citoplasma celular, donde sirve como plantilla para la
    síntesis protéica.

    La maquinaria celular que sintetiza proteínas
    traduce los códigos en cadenas de aminoácidos que
    constituyen la proteína molecular. En el laboratorio se
    puede aislar el ARNmy ser utilizado como plantilla para
    sintetizar un DNA complementario (DNAc), el cual puede ser
    usado para ubicar los genes correspondientes en el mapa
    cromosómico.

    Desde un punto de vista no científico, el mapa del
    genoma humano es una herramienta genética que permite
    estudiar la evolución del hombre y que cambiará
    drásticamente la medicina
    actual tal como la conocemos. Será una cambio de
    paradigma.
    Permitirá el tratamiento de enfermedades hasta ahora sin
    cura. Las investigaciones
    estuvieron a cargo fundamentalmente de Estados Unidos
    (Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano
    -NHGRI- de Maryland) y Gran Bretaña (Centro Sanger en
    Cambridge), pero también acompañaron Francia,
    Alemania,
    Japón y China.

    Hoy el mapa del genoma está casi completado. Se
    abre también el camino para la manipulación
    genética, motivo por el cual se han dictado documentos
    tendientes a acotar ese aspecto. La empresa
    privada Celera Genomics de Rockville (EEUU), es la que lidera
    los procesos. La
    investigación duró diez años e
    insumió cerca de 2.000 millones de costo.

    La fiabilidad del mapa de 3.000 millones de pares de
    bases llegará a un 99,99%. Además se
    conocerá el número preciso de genes del organismo
    calculado entre 60.000 y 100.000. Actualmente el 85% del genoma
    está detalladamente mapeado.

    El mito del ser
    humano inmortal y perfecto se asocia a la aplicación
    practica de los conocimientos del mapa del genoma humano. Como
    se puede apreciar, la búsqueda de la raza perfecta
    buscada hace años por Hitler resulta
    ser una aspiración de la raza humana ahora encarnada en
    el proyecto del genoma humano.

    El conocimiento del genoma permitirá que se creen
    nuevas drogas
    terapéuticas que desplazarán a las anteriores en
    la medida que los presupuestos
    permitan comprarlas. De este modo se podrá polarizar la
    industria
    farmacéutica. Las nuevas drogas prometen tener menores
    efectos colaterales que las actuales.

    Se puede comparar la medicina tradicional como a un
    técnico que pone a punto un programa de
    computación ajeno con otro que conoce el código
    del mismo. Hoy ya con el conocimiento del genoma humano,
    conocemos el código, antes sólo podíamos
    configurar el programa. Será pues el mayor avance
    médico de la humanidad.

    Se le podrá informar a una persona, que puede
    comer alimentos
    grasos porque carece de predisposición genética a
    la obesidad y a
    enfermedades cardíacas, pero que debe huir del alcohol
    porque es genéticamente propenso al alcoholismo.
    Además el grado de certidumbre que otorga el
    conocimiento del código genético
    resultaría más creíble para la persona en
    cuestión, ya que sabe que lo que se le informa
    será absolutamente cierto. Es una predicción
    absoluta, de su futuro. Podríamos hablar de genomancia o
    sea la adivinación del futuro mediante el código
    genético.

    Si una persona carece de un determinado tipo de
    célula que le produce una enfermedad, la misma se
    podrá cultivar y luego colocar al sujeto. Claro que
    ésto debería en principio ser realizado
    periódicamente ya que el sujeto carecería de la
    habilidad propia para restaurar la función. Pero la
    terapia de línea germinal, apuntaría a solucionar
    ese inconveniente, ya que afectaría las futuras
    generaciones celulares. Esto es impredecible y
    éticamente intolerable, pero de no serlo o de permitirse
    se borrarían del planeta el síndrome de Down o
    el
    SIDA.

    Hasta ahora, el médico ha tenido muy clara su
    tarea: devolver al paciente al estado
    natural de salud. Pero cuando pueda
    manipular el programa vital, ¿resistirá la
    tentación de mejorar el modelo?.

    Dentro de los llamados beneficios anticipados del
    Proyecto figuran a nivel de Medicina molecular, la posibilidad
    de mejorar el diagnostico de enfermedades, detección
    temprana de predisposiciones genéticas a ciertas
    enfermedades, el diseño racional de drogas, terapia
    génica, sistemas de
    control para drogas y farmacogenomas.

    Se ha estudiado un gen que determina la producción
    de la proteína llamada SPARC, la que normalmente impide
    al organismo atacar y anular células
    cancerígenas. La terapia génica en éstos
    casos actúa permitiendo que las células
    cancerosas sean atacadas por el organismo.

    A nivel de genomas microbianos, sirvió para
    explorar nuevas fuentes de
    energía (bioenergía), monitoreo del medio
    ambiente
    para detección de poluciones, protección contra
    guerra
    Química y biológica y eficiente limpiado de
    residuos tóxicos. También es útil para
    estimar el daño y riesgo por
    exposición a la radiación, agentes
    mutagénicos, toxinas cancerígenas y
    reducción de probabilidad de
    mutaciones hereditarias. La identificación de oncogenes
    (genes que permiten que un sujeto que se exponga a ciertas
    sustancias desarrolle un determinado tumor, ejemplo, quien
    posea el oncogen para el cáncer de pulmón y fume
    cigarrillos desarrollará cáncer de pulmón
    a diferencia de quien no tenga dicho oncogen).

    En bioarqueología, evolucionismo y
    migración humana tiene su utilidad en las
    mutaciones de linaje, migraciones de diferentes grupos
    poblacionales basados en el DNA mitocondrial, mutaciones del
    cromosoma Y, además de comparar los cambios evolutivos
    con eventos
    históricos.

    En identificación forense, para potenciales
    sospechosos en los cuales el DNA puede conducir a liberar a
    personas que fueran acusadas de crímenes injustamente,
    para identificar víctimas de catástrofes,
    paternidad y otras relaciones familiares, identificar y
    proteger especies en peligro, detectar bacterias
    que pueden polucionar agua,
    aire,
    alimentos, determinar compatibilidad de órganos donantes
    en programas de
    trasplante, determinar el pedigree en ganados y para autenticar
    productos de
    consumo como
    caviar, vinos.

    En agricultura,
    ganadería y bioprocesamientos, se utiliza para mejorar
    la resistencia de cultivos ante insectos, sequías, para
    hacerlos más productivos y saludables igualmente para
    producir animales
    más saludables y nutritivos, elaborar biopesticidas,
    vacunas
    comestibles y nueva limpieza del medio ambiente de plantas como
    tabaco.

    Los problemas
    derivados de la investigación genética son la
    equidad en su uso por parte de aseguradoras, seguro
    social, escuelas, agencias de adopción, cumplimiento
    de la ley, instituciones militares. A quien pertenece la
    potestad del control?
    Otro problema es el impacto psicológico y la
    estigmatización debido a diferencias individuales y
    acerca de cómo influirá a la sociedad el
    determinismo genético. El personal que
    cuida de la salud aconsejará a los padres acerca de los
    riesgos y
    limitaciones de la tecnología genética.
    Qué tan confiable será, además de
    útil, el testeo genético fetal?

    Respecto de la terapia génica usada para tratar o
    curar trastornos genéticos plantea la pregunta acerca de
    qué es una discapacidad o
    trastorno y quién decide acerca del mismo.

    Las dishabilidades son enfermedades? ¿Deben ser
    curadas o prevenidas?
    El mejoramiento génico incluye el uso de terapia
    genética para suplir características como la
    altura que un padre podría querer en sus hijos, pero que
    no significa la prevención de una enfermedad, sino la
    búsqueda de un ser perfecto acorde a un
    ideal.

    Si ésto se vuelve una práctica
    común, como podría afectar la diversidad
    genética?

    Finalmente, que consecuencias sociales traería a
    la humanidad?

    La equidad en el uso de las tecnologías
    génicas, plantea quién tendrá acceso a la
    misma y quien pagará por su uso.

    Los estudios clínicos incluyen educación de
    proveedores
    de servicios de
    salud, pacientes y público, acerca de cómo se
    implementarán los testeos genéticos.

    En 1992, Craig Venter, investigador del NHI (National
    Health Institute) solicitó patentes por 2750 fragmentos
    de ADN. El
    original pedido de patentamiento fue rechazado por no cumplir
    con los requisitos técnicos de las patentes ya que las
    funciones de
    dichos fragmentos no estaban definidas todavía, al menos
    públicamente. Sin embargo el hecho devino en una furia
    de patentamientos similares. Actualmente Venter y su socio
    Hunkapiller, experto en bioinformática, trabajan en
    Celera Genomics y su meta es descifrar el genoma en su
    totalidad en el 2001.

     

    2. Función de los genes:
    el ADN y el código de la vida

    Después de que la ciencia de
    la genética se estableciera y de que se clarificaran los
    patrones de la herencia a través de los genes, las
    preguntas más importantes permanecieron sin respuesta
    durante más de cincuenta años:
    ¿cómo se copian los cromosomas y sus genes de una
    célula a otra, y cómo determinan éstos la
    estructura y conducta de
    los seres vivos? A principios de
    la década de 1940, dos genetistas estadounidenses,
    George Wells Beadle y Edward Lawrie Tatum, proporcionaron las
    primeras pistas importantes. Trabajaron con el hongo Neurospora
    y Penicillium, y descubrieron que los genes dirigen la
    formación de enzimas a través de las unidades que
    los constituyen. Cada unidad (un polipéptido)
    está producida por un gen específico. Este
    trabajo orientó los estudios hacia la naturaleza
    química de los genes y ayudó a establecer el
    campo de la genética molecular. Desde hace tiempo se sabe
    que los cromosomas están compuestos casi en su totalidad
    por dos tipos de sustancias químicas, proteínas y
    ácidos nucleicos. Debido en parte a la estrecha
    relación establecida entre los genes y las enzimas, que
    son proteínas, al principio estas últimas
    parecían la sustancia fundamental que determinaba la
    herencia. Sin embargo, en 1944, el bacteriólogo
    canadiense Oswald Theodore Avery demostró que el
    ácido desoxirribonucleico (ADN) era el que
    desempeñaba esta función. Extrajo el ADN de una
    cepa de bacterias y lo introdujo en otra cepa. La segunda no
    sólo adquirió las características de la
    primera sino que también las transmitió a
    generaciones posteriores. Por aquel entonces, se sabía
    que el ADN estaba formado por unas sustancias denominadas
    nucleótidos. Cada nucleótido estaba compuesto a
    su vez por un grupo fosfato, un azúcar conocido como
    desoxirribosa, y una de las cuatro bases que contienen
    nitrógeno. Las cuatro bases nitrogenadas son adenina
    (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C).En 1953, el
    genetista estadounidense James Dewey Watson y el
    británico Francis Harry Compton Crick aunaron sus
    conocimientos químicos y trabajaron juntos en la
    estructura del ADN. Esta información proporcionó
    de inmediato los medios
    necesarios para comprender cómo se copia la
    información hereditaria. Watson y Crick descubrieron que
    la molécula de ADN está formada por dos cadenas,
    o filamentos, alargadas que se enrollan formando una doble
    hélice, algo parecido a una larga escalera de caracol.
    Las cadenas, o lados de la escalera, están constituidas
    por moléculas de fosfato e hidratos de carbono que
    se alternan. Las bases nitrogenadas, dispuestas en parejas,
    representan los escalones. Cada base está unida a una
    molécula de azúcar y ligada por un enlace de
    hidrógeno a una base complementaria localizada en la
    cadena opuesta. La adenina siempre se vincula con la timina, y
    la guanina con la citosina. Para hacer una copia nueva e
    idéntica de la molécula de ADN, sólo se
    necesita que las dos cadenas se extiendan y se separen por sus
    bases (que están unidas de forma débil); gracias
    a la presencia en la célula de más
    nucleótidos, se pueden unir a cada cadena separada bases
    complementarias nuevas, formando dos dobles hélices. Si
    la secuencia de bases que existía en una cadena era
    AGATC, la nueva contendría la secuencia complementaria,
    o "imagen
    especular", TCTAG. Ya que la "base" de cada cromosoma es una
    molécula larga de ADN formada por dos cadenas, la
    producción de dos dobles hélices idénticas
    dará lugar a dos cromosomas idénticos La
    estructura del ADN es en realidad mucho más larga que la
    del cromosoma, pero se halla muy condensada. Ahora se sabe que
    este empaquetamiento se basa en diminutas partículas
    llamadas nucleosomas, sólo visibles con el microscopio
    electrónico más potente. El ADN está
    enrollado secuencialmente alrededor de cada nucleosoma formando
    una estructura en forma de rosario. Entonces la estructura se
    repliega aún más, de manera que las cuentas se
    asocian en espirales regulares. Por esta razón, el ADN
    tiene una configuración en espiral enrollada, parecida
    al filamento de una bombilla. Tras los descubrimientos de
    Watson y Crick, quedó el interrogante de saber
    cómo el ADN dirigía la formación de
    proteínas, los compuestos principales de todos los
    procesos vitales. Las proteínas no son sólo los
    componentes principales de la mayoría de las estructuras
    celulares, sino que también controlan casi todas las
    reacciones químicas que se producen en la materia
    viva. La capacidad de una proteína para formar parte de
    una estructura, o para ser una enzima que influye sobre la
    frecuencia de una reacción química particular,
    depende de su estructura molecular. Esta estructura depende a
    su vez de su composición. Cada proteína
    está formada por uno o más componentes
    denominados polipéptidos, y cada polipéptido
    está constituido por una cadena de subunidades llamadas
    aminoácidos. En los polipéptidos hay veinte tipos
    distintos de aminoácidos. Al final, el número,
    tipo y orden de los aminoácidos en una cadena determina
    la estructura y función de la proteína de la que
    forma parte.

     

    El código genético

    Desde que se demostró, que las proteínas
    eran producto de los genes, y que cada gen estaba formado por
    fracciones de cadenas de ADN, los científicos llegaron a
    la conclusión de que, debe haber un código
    genético, mediante el cual, el orden de las cuatro bases
    nitrogenadas en el ADN, podría determinar la secuencia
    de aminoácidos en la formación de
    polipéptidos. En otras palabras, debe haber un proceso
    mediante el cual las bases nitrogenadas transmitan la
    información que dicta la síntesis de
    proteínas. Este proceso podría explicar
    cómo los genes controlan las formas y funciones de las
    células, tejidos y organismos. Como en el ADN
    sólo hay cuatro tipos de nucleótidos, y, sin
    embargo, las proteínas se constituyen con 20 clases
    diferentes de aminoácidos, el código
    genético no podría basarse en que un
    nucleótido especificara un aminoácido. Las
    combinaciones de dos nucleótidos sólo
    podrían especificar 16 aminoácidos (42 = 16), de
    manera que el código debe estar formado por
    combinaciones de tres o más nucleótidos
    sucesivos. El orden de los tripletes, o como se han denominado,
    codones, podría definir el orden de los
    aminoácidos en el polipéptido. Diez años
    después de que Watson y Crick determinaran la estructura
    del ADN, el código genético fue descifrado y
    verificado. Su solución dependió en gran medida
    de las investigaciones llevadas a cabo sobre otro grupo de
    ácidos nucleicos, los ácidos ribonucleicos (ARN).
    Se observó que la obtención de un
    polipéptido a partir del ADN se producía de forma
    indirecta a través de una molécula intermedia
    conocida como ARN mensajero (ARNm). Parte del ADN se desenrolla
    de su empaquetamiento cromosómico, y las dos cadenas se
    separan en una porción de su longitud. Una de ellas
    actúa como plantilla sobre la que se forma el ARNm (con
    la ayuda de una enzima denominada ARN polimerasa). El proceso
    es muy similar a la formación de una cadena
    complementaria de ADN durante la división de la doble
    hélice, salvo que el ARN contiene uracilo (U) en lugar
    de timina como una de sus cuatro bases nucleótidas, y el
    uracilo (similar a la timina) se une a la adenina en la
    formación de pares complementarios.

    Por esta razón, una secuencia de
    adenina-guanina-adenina-timina-citosina (AGATC) en la cadena
    codificada de ADN, origina una secuencia de
    uracilo-citosina-uracilo-adenina-guanina (UAUAG) en el
    ARNm.

     

    Trascripción

    La formación de una cadena de ARN mensajero por
    una secuencia particular de ADN se denomina
    trascripción. Antes de que termine la
    trascripción, el ARNm comienza a desprenderse del ADN.
    Finalmente un extremo de la molécula nueva de ARNm, que
    ahora es una cadena larga y delgada, se inserta en una
    estructura pequeña llamada ribosoma, de un modo parecido
    a la introducción del hilo en una cuenta. Al tiempo que
    el ribosoma se desplaza a lo largo del filamento de ARNm, su
    extremo se puede insertar en un segundo ribosoma, y así
    sucesivamente. Utilizando un microscopio de alta
    definición y técnicas especiales de
    tinción, los científicos pueden tomar
    fotografías de las moléculas de ARNm con sus
    unidades de ribosomas asociados. Los ribosomas están
    formados por una proteína y ARN. El grupo de ribosomas
    unidos a un ARNm recibe el nombre de polirribosoma o polisoma.
    Como cada ribosoma pasa a lo largo de toda la molécula
    de ARNm, "lee" el código, es decir, la secuencia de
    bases de nucleótidos del ARNm. La lectura,
    que se denomina traducción, tiene lugar gracias a un
    tercer tipo de molécula de ARN de transferencia (ARNt),
    que se origina sobre otro segmento del ADN. Sobre un lado de la
    molécula de ARNt hay un triplete de nucleótidos y
    al otro lado una región a la que puede unirse un
    aminoácido específico (con la ayuda de una enzima
    específica). El triplete de cada ARNt es complementario
    de una secuencia determinada de tres nucleótidos
    —el codón— en la cadena de ARNm. Debido a
    esta complementariedad, el triplete es capaz de "reconocer" y
    adherirse al codón. Por ejemplo, la secuencia
    uracilo-citosina-uracilo (UCU) sobre la cadena de ARNm atrae al
    triplete adenina-guanina-adenina (AGA) del ARNt. El triplete
    del ARNt recibe el nombre de anticodón. Como las
    moléculas de ARNt se desplazan a lo largo de la cadena
    de ARNm en los ribosomas, cada uno soporta un
    aminoácido. La secuencia de codones en el ARNm
    determina, por tanto, el orden en que los aminoácidos
    son transportados por el ARNt al ribosoma. En asociación
    con el ribosoma, se establecen enlaces químicos entre
    los aminoácidos en una cadena formando un
    polipéptido. La nueva cadena de polipéptidos se
    desprende del ribosoma y se repliega con una forma
    característica determinada por la secuencia de
    aminoácidos. La forma de un polipéptido y sus
    propiedades eléctricas, que están también
    determinadas por la secuencia de aminoácidos,
    dictarán si el polipéptido permanece aislado o se
    une a otros polipéptidos, así como qué
    tipo de función química desempeñará
    después en el organismo. En las bacterias, los virus y las
    algas verde azuladas, el cromosoma se encuentra libre en el
    citoplasma, y el proceso de la traducción puede empezar
    incluso antes de que el proceso de la trascripción
    (formación de ARNm) haya concluido. Sin embargo, en los
    organismos más complejos los cromosomas están
    aislados en el núcleo y los ribosomas sólo se
    observan en el citoplasma. Por esta razón, la
    traducción del ARNm en una proteína sólo
    puede producirse después de que el ARNm se ha
    desprendido del ADN y se ha desplazado fuera del
    núcleo.

     

    Intrones

    Un descubrimiento reciente e inesperado es que, en los
    organismos superiores, los genes están interrumpidos. A
    lo largo de una secuencia de nucleótidos que codifican
    un polipéptido, en particular, puede haber una o
    más interrupciones formadas por secuencias sin
    codificar. En algunos genes pueden encontrarse 50 o más
    de estas secuencias, o intrones. Durante la
    trascripción, los intrones son copiados en el ARN junto
    con las secuencias codificadas, originando una molécula
    de ARN extra larga. En el núcleo, las secuencias que
    corresponden a los intrones son eliminadas del ARN por unas
    enzimas especiales para formar el ARNm, que se exporta al
    citoplasma. Las funciones de los intrones (si existen) son
    desconocidas, aunque se ha sugerido que el procesamiento del
    ARN mediante la eliminación de las secuencias
    interrumpidas tal vez esté implicado en la
    regulación de la cantidad de polipéptidos
    producidos por los genes. También se han encontrado
    intrones en genes que codifican ARNs especiales, como los que
    forman parte de los ribosomas. El descubrimiento de los
    intrones ha sido posible gracias a nuevos métodos que
    determinan la secuencia exacta de nucleótidos en las
    moléculas de ADN y ARN, métodos desarrollados por
    el biólogo molecular británico Frederick Sanger,
    quien recibió en 1980 por este trabajo el segundo Premio
    Nobel de Química.

     

    Secuencias repetidas

    Los estudios directos del ADN han demostrado
    también que en los organismos superiores ciertas
    secuencias de nucleótidos se repiten muchas veces en
    todo el material genético. Algunas de estas secuencias
    repetidas representan copias múltiples de genes que
    codifican polipéptidos, o de genes que codifican ARNs
    especiales (casi siempre existen muchas copias de genes que
    producen el ARN de los ribosomas). Parece que otras secuencias
    que se repiten no codifican polipéptidos o ARNs, y su
    función se desconoce. Entre ellas existen secuencias
    que, al parecer, son capaces de saltar de una zona a otra de un
    cromosoma, o de un cromosoma a otro. Estos "transposones", o
    elementos que se transponen, pueden originar mutaciones en los
    genes adyacentes a sus puntos de partida o llegada.

    Cariotipo

    Se denomina cariotipo al complemento cromosómico
    del individuo, típico respecto a forma, tamaño y
    número de cromosomas, que se perpetúa normalmente
    en la descendencia. Cada especie presenta un determinado
    cariotipo por el que se diferencia de las demás y que,
    al mismo tiempo, condiciona frecuentemente su aislamiento
    reproductor entre los individuos de una y otra especie. El
    cariotipo del hombre ha sido definido mediante nomenclaturas
    diversas, que se han completado y perfeccionado con la
    aparición de nuevas técnicas denominadas de
    marcado. En 1978 una comisión internacional permanente,
    designada al efecto, publicó An International System for
    Human Cytogenetic Nomenclature (ISCN), código universal
    que permite describir el cariotipo normal y, sobre todo, sus
    anomalías. El cariotipo es la representación o
    imagen cromosómica completa de un individuo que se
    obtiene a partir de la microfotografía de una
    célula somática en fase de mitosis. El
    cariotipo humano, constituido por 46 cromosomas (número
    diploide) identificables ha sido definido convencionalmente
    (Denver, 1960; París, (1971). La constante mejora de las
    diversas técnicas de marcado llevó a establecer
    una nomenclatura a
    través de un comité internacional, que en 1978
    publicó «An international system for human
    cytogenetic nomenclature», obra que constituye el
    código universal para describir el cariotipo normal y en
    especial sus alteraciones. Las técnicas de marcado que
    aparecieron en 1971 pusieron de manifiesto una auténtica
    topografía de bandas alternantemente claras y oscuras a
    lo largo de los brazos cromosómicos,
    características para cada cromosoma, lo que permite su
    identificación. Los cromosomas humanos se clasifican por
    orden de tamaño, numerados del 1 al 22 más los
    cromosomas X e Y.

     

    Herencia humana

    La mayoría de las características
    físicas humanas están influidas por
    múltiples variables
    genéticas, así como por el medio. Algunas, como
    la talla, poseen un fuerte componente genético, mientras
    que otras, como el peso, tienen un componente ambiental muy
    importante. Sin embargo, parece que otros caracteres, como los
    grupos sanguíneos (véase Grupo sanguíneo)
    y los antígenos implicados en el rechazo de trasplantes,
    están totalmente determinadas por componentes
    genéticos. No se conoce ninguna situación debida
    al medio que varíe estas características. Desde
    hace poco tiempo, los antígenos de trasplante se
    estudian en profundidad debido a su interés
    médico. Los más importantes son los que se deben
    a un grupo de genes ligados que se denominan complejo HLA. Este
    grupo de genes no sólo determina si el trasplante de
    órganos será aceptado o rechazado, sino que
    también está implicado en la resistencia que
    opone el organismo a varias enfermedades (entre las que se
    incluyen alergias, diabetes y
    artritis).La susceptibilidad a padecer ciertas enfermedades
    tiene un componente genético muy importante. Este grupo
    incluye la esquizofrenia,
    la tuberculosis,
    la malaria, varias formas de cáncer, la migraña,
    las cefaleas y la hipertensión arterial. Muchas
    enfermedades infrecuentes están originadas por genes
    recesivos, y algunas por genes dominantes. Los biólogos
    tienen un gran interés en el estudio e
    identificación de los genes. Cuando un gen determinado
    está implicado en una enfermedad específica, su
    estudio es muy importante desde el punto de vista
    médico. El genoma humano contiene entre 50.000 y 100.000
    genes, de los que cerca de 4.000 pueden estar asociados a
    enfermedades. El Proyecto del genoma humano, coordinado por
    múltiples instituciones, se inició en 1990 para
    establecer el genoma humano completo. El objetivo
    principal de este proyecto es trazar diversos mapas de
    genomas, incluyendo la secuencia nucleotídica completa
    del genoma humano. La capacidad de clonar fragmentos grandes de
    ADN en vectores
    cromosómicos artificiales de levaduras, con el fin de
    realizar más análisis, y la automatización
    de muchas técnicas como la secuenciación de ADN,
    han sido de gran ayuda en este proyecto.

     

    Cromosoma

    Se denomina cromosoma a cada uno de los
    corpúsculos, generalmente en forma de filamentos, que
    existen en el núcleo de las células y controlan
    el desarrollo
    genético de los seres vivos. Los cromosomas
    eucarióticos son filamentos de cromatina que aparecen
    contraídos durante la mitosis y la meiosis; sin
    embargo, cuando la célula está en reposo,
    aparecen contenidos en un núcleo y no se pueden
    distinguir mediante tinciones con determinados colorantes,
    debido a un proceso de hidratación e imbibición
    que sufren, de manera que se muestran poco condensados. Nombre
    que recibe una diminuta estructura filiforme formada por
    ácidos nucleicos y proteínas presente en todas
    las células vegetales y animales. El cromosoma contiene
    el ácido nucleico, ADN, que se divide en pequeñas
    unidades llamadas genes. Éstos determinan las
    características hereditarias de la célula u
    organismo. Las células de los individuos de una especie
    determinada suelen tener un número fijo de cromosomas,
    que en las plantas y animales superiores se presentan por
    pares. El ser humano tiene 23 pares de cromosomas. En estos
    organismos, las células reproductoras tienen por lo
    general sólo la mitad de los cromosomas presentes en las
    corporales o somáticas. Durante la fecundación,
    el espermatozoide y el óvulo se unen y reconstruyen en
    el nuevo organismo la disposición por pares de los
    cromosomas; la mitad de estos cromosomas procede de un
    parental, y la otra mitad del otro. Es posible alterar el
    número de cromosomas de forma artificial, sobre todo en
    las plantas, donde se forman múltiplos del número
    de cromosomas normal mediante tratamiento con colchicina.
    Varios miles de genes (unidades de la herencia) se disponen en
    una sencilla línea sobre un cromosoma, una estructura
    filiforme de ácidos nucleicos y proteínas. Las
    bandas teñidas de oscuro son visibles en los cromosomas
    tomados de las glándulas salivares de Drosophila sp. ,
    La mosca de la fruta. Su significado no se conoce bien, pero el
    hecho de que los diseños específicos de las
    bandas sean característicos de varios cromosomas,
    constituye una valiosa herramienta de identificación.
    Cromosoma es cada uno de los pequeños cuerpos en forma
    de bastoncillo en que se divide la cromatina del núcleo
    celular en la mitosis, los cuales contienen el código
    genético de la herencia. Los cromosomas están
    presentes en todas las células de un organismo (excepto
    en algunos tipos muy particulares, de vida corta, como los
    glóbulos rojos, que carecen de núcleo). De
    ordinario miden entre 5 y 15 micrómetros, y para
    identificarlos hay que observar la célula en fase de
    división celular, especialmente durante la metafase o
    profase tardía. El número de cromosomas es
    distinto para cada especie, aunque es constante para todas las
    células de la misma (ley de la constancia
    numérica de los cromosomas), excepto para las
    células reproductoras, que tienen una
    constitución cromosómica mitad (haploide) con
    respecto a las células somáticas (diploide). En
    la especie humana este número es de 46, de los cuales 44
    son autosómicos y 2 sexuales (un par XY en el caso del
    hombre y un par XX en la mujer).
    Los cromosomas están constituidos por cadenas lineales
    de ácido desoxirribonucleico (ADN) y por
    proteínas, denominadas histonas, que empaquetan el ADN
    en unidades de repetición denominadas nucleosomas. Las
    cadenas de ADN están estructuradas en unidades llamadas
    genes, sintetizadores de proteínas específicas,
    cada uno de los cuales posee por término medio del orden
    de 1.000 a 2.000 pares de nucleótidos. Las
    técnicas de estudio de los cromosomas han permitido
    obtener con gran precisión el cariotipo humano y
    detectar alteraciones genéticas responsables de
    síndromes cromosómicos que se traducen en
    malformaciones y retraso psicomotor. Algunas de las
    anomalías que afectan a los cromosomas X e Y producen
    síndromes con anomalías del desarrollo sexual
    (síndrome de Klinefelter, síndrome de Turner).
    Actualmente se conocen más de 70 síndromes
    genéticos (síndrome de Down, síndrome de
    Klinefelter, síndrome de Turner…) perfectamente
    definidos y atribuibles a aberraciones cromosómicas. En
    todo cromosoma es posible distinguir dos mitades longitudinales
    o cromátidas (que se escinden durante la división
    celular), y un centrómero o constricción
    principal del cromosoma, a la que se fijan las fibras del huso
    acromático en el curso de la mitosis y de la meiosis,
    que delimita dos porciones laterales, los brazos del cromosoma.
    Según la posición del centrómero estos
    brazos son iguales, aproximadamente iguales o muy desiguales en
    longitud, lo que determina tipos morfológicos de
    cromosomas, conocidos respectivamente como
    metacéntricos, submetacéntricos y
    telocéntricos (acrocéntricos), de gran
    importancia para la caracterización del cariotipo.
    Algunos tipos particulares de cromosomas son los siguientes:
    Cromosoma en anillo. Delección de la porción
    final de un cromosoma y reunión de las dos porciones
    distales nuevas, que forman un anillo. Cromosoma gigante.
    Cromosoma atípicamente grande formado por la
    no-disyunción de las cromátidas en sucesivas
    mitosis. Son típicos de las glándulas salivales
    de los dípteros y tienen especial valor para
    la confección de mapas cromosómicos. Cromosoma
    sexual o heterocromosoma. Cromosoma, de tipo X o Y,
    determinante del sexo.
    Cromosoma bacteriano. ADN de doble filamento de la
    célula procariota que forma una gran molécula
    única y circular (de algunos millones de pares de
    bases). No tiene histonas y, por tanto, tampoco la estructura
    tridimensional típica de los cromosomas
    eucariotas.

     

    Diploide

    Dícese del número de cromosomas doble del
    arquetipo normal de cada especie y que se corresponde con el
    número existente en todas las células de un
    organismo.

     

    Cromatina

    Es una sustancia albuminoidea fosforada que, en forma de
    gránulos, filamentos, etc., se encuentra en el
    núcleo de las células y se tiñe
    intensamente por el carmín y los colores
    básicos de anilina.

     

    ADN

    Siglas del ácido desoxirribonucleico, formado por
    un azúcar (2- desoxi-D-ribosa), ácido
    fosfórico y bases nitrogenadas (adenina, guanina,
    citosina y timina). Su estructura es la de una doble
    hélice en la que las bases se encuentran situadas en el
    interior de la molécula y los grupos fosfato se disponen
    en el exterior. Las bases nitrogenadas se unen siempre del
    mismo modo (adenina con timina y guanina con citosina) a
    través de puentes de hidrógeno. La estructura se
    mantiene estable gracias al apilamiento de las bases en el
    centro de la molécula. Las dos hebras que forman la
    cadena presentan orientaciones opuestas y pueden separarse
    mediante la acción del calor o de
    determinadas sustancias químicas (por ejemplo la urea),
    dando lugar al proceso llamado desnaturalización, que es
    reversible, es decir, permite recuperar la estructura
    helicoidal (renaturalización). La temperatura
    a la que la molécula de ADN se desnaturaliza es distinta
    en cada especie de organismo. El ADN es el soporte
    físico que contiene toda la información
    genética de un organismo, definiéndose como gen
    cada una de las porciones de su molécula que se pueden
    traducir en una proteína. El orden en que se presentan
    las cuatro bases es el que determina el código
    genético. El ADN se presenta físicamente en el
    núcleo de la célula empaquetado a distintos
    niveles, formando los cromosomas. Macromolécula
    catenaria de carácter acídico que contiene
    ácido fosfórico, azúcar y bases
    nitrogenadas y actúa en el almacenamiento y en la transferencia de la
    información genética. Hay dos tipos de
    ácidos nucleicos: el ácido desoxirribonucleico
    (ADN) y el ácido ribonucleico (ARN).Son componentes
    principales de las células, y constituyen, en conjunto,
    entre el 5 y el 15% de su peso seco. Los ácidos
    nucleicos también están presentes en los virus,
    formando complejos con proteínas, que pueden infectar a
    una célula huésped específico y replicarse
    en su interior. Reciben la denominación de ácidos
    nucleicos porque el ADN fue aislado por primera vez del
    núcleo celular, pero tanto el ADN como el ARN se
    encuentran también en otras partes de las
    células. Son cadenas constituidas por unidades
    monoméricas llamadas nucleótidos, siendo
    dexorribonucleótidos. Los monómeros
    constituyentes del ADN y ribonucleótidos. Los
    constituyentes del ARN. Los distintos ácidos nucleicos
    difieren en la secuencia de bases heterocíclicas
    características de sus nucleótidos. Los
    nucleótidos se unen entre sí mediante enlaces
    covalentes formando la estructura covalente de las cadenas de
    ácidos nucleicos. Acido nucleico constituido por
    unidades repetitivas de desoxirribonucleótidos. El ADN
    fue aislado por primera vez de las células del pus y del
    esperma de salmón, y estudiado intensamente por el suizo
    Friedrich Miescher, en una serie de investigaciones comenzadas
    en 1869. Lo llamó nucleína debido a su
    participación en el núcleo celular. Se
    necesitaron casi 70 años de investigación para
    poder
    identificar por completo los sillares principales y la
    estructura del esqueleto de los ácidos nucleicos. Las
    moléculas de DNA de diferentes células y virus
    varían en la proporción de los cuatro tipos de
    monómeros nucleotídicos, en las secuencias
    nucleotídicas y en los pesos moleculares. Además
    de las cuatro bases principales (adenina, guanina, timina y
    citosina) halladas en todos los ADNs, pequeñas
    cantidades de derivados metilados de estas bases, están
    presentes en algunas moléculas de ADN, particularmente
    en las de los virus. Los ADNs aislados de diferentes organismos
    tienen normalmente dos hebras que aparecen en una estructura
    duplohelicoidal (helicoidal dextrógira), mantenida por
    enlaces de hidrógeno entre una purina de una cadena con
    una pirimidina de la otra. El ADN es portador de la
    información genética, que está codificada
    en la secuencia de bases. Está presente en los
    cromosomas y en el material cromosómico de
    orgánulos celulares como mitocondrias y cloroplastos, y
    también está presente en algunos
    virus.

     

    3. Código
    genético

    Información genética cifrada en las
    secuencias nucleotídicas del ácido
    desoxirribonucleico (ADN), que integra el mensaje para la
    síntesis de proteínas. Las proteínas de un
    individuo son específicas, por lo que
    lógicamente, la información para su
    síntesis que se encuentra cifrada en el código
    genético también debe serlo, en consecuencia el
    código genético es específico. Una
    molécula de ADN es una sucesión de
    nucleótidos, cada uno de los cuales está formado
    por ácido fosfórico, desoxirribosa y una base
    nitrogenada (púrica o pirimídica), siendo tales
    componentes universales en el ADN de todos los seres vivos. Por
    lo tanto las diferencias entre el ADN de los distintos
    individuos residen en la proporción y orden de
    cómo se suceden los pares de bases púricas y
    pirimidínicas, en el ADN, siendo estas bases
    nitrogenadas, las que establecen la especificidad y diferencia
    para cada individuo. De acuerdo con ello se considera, que el
    ADN puede mandar sus órdenes utilizando un alfabeto de
    cuatro letras, representadas por cada una de las cuatro bases
    púricas y pirimidínicas, es decir, adenina (A),
    timina (T), citosina (C) y guanina (G). Estas bases
    nitrogenadas se agrupan de tres en tres formando tripletes,
    también llamados codógenos, como por ejemplo ATC,
    AGG, TAA, etc., y cada triplete es una palabra cifrada, o
    señal para un determinado aminoácido; dos o
    más tripletes pueden conducir al mismo
    aminoácido. Con las cuatro bases nitrogenadas (A, T, C,
    G) se puede construir un número suficiente de tripletes
    o codógenos para sintetizar los veinte
    aminoácidos que forman las proteínas. Si la
    agrupación de estas bases fuera de dos en dos en lugar
    de tres en tres el total posible de grupos diferentes fuese 4 x
    4 = 16, de modo que si existen 20 aminoácidos proteicos
    distintos faltarían grupos para designarlos. Pero siendo
    los grupos de tres (tripletes) las probabilidades de
    combinación permiten un total de 64 tripletes o
    codógenos (4 x 4 x 4 = 64); así aparecen
    más tripletes que aminoácidos existentes, pero se
    ha llegado a demostrar que cada aminoácido puede
    responder a la señal de más de un triplete, por
    cuya razón se dice que el código o lenguaje
    genético está degenerado. Los codógenos o
    tripletes son universales, es decir, especifican al mismo
    aminoácido en todos los seres vivos, por ello solamente
    con tripletes sueltos el lenguaje
    del ADN no podría ser específico. Lo que le da
    especificidad, es la forma como se suceden los tripletes en el
    ADN. Metafóricamente el código genético,
    podría compararse con un código de lenguaje
    escrito, de manera que las cuatro bases nitrogenadas, para
    entenderlo, podrían equiparse con letras, los tripletes
    (agrupación de estas bases en grupos de tres),
    podrían llamarse palabras de tres letras, y el
    ordenamiento de tripletes que lleva la información, para
    el ordenamiento de aminoácidos en la proteína,
    podría comparase con una frase del lenguaje.

    Un ejemplo de ordenamiento o sucesión de tripletes
    sería:

    ATT _ GGC _ CGA _ AAC _ ACG _ AAA

    La información del código genético
    contenida en los tripletes del ADN se transcribe en una
    información complementaria en los tripletes de
    ARN-mensajero (ARNm), (llamados codones), y ésta se
    traduce en el orden de aminoácidos en la
    proteína.

     

    Gen

    Unidad de herencia, partícula de material
    genético que determina la herencia de una
    característica determinada, o de un grupo de ellas. Los
    genes están localizados en los cromosomas en el
    núcleo celular y se disponen en línea a lo largo
    de cada uno de ellos. Cada gen ocupa en el cromosoma una
    posición, o locus. Por esta razón, el
    término locus se intercambia en muchas ocasiones con el
    de gen. El material genético es el ácido
    desoxirribonucleico, o ADN (véase Ácidos
    nucleicos), una molécula que representa la "columna
    vertebral" del cromosoma. Debido a que en cada cromosoma el ADN
    es una molécula continua, alargada, simple y delgada,
    los genes deben ser parte de ella; y como es una cadena de
    subunidades muy pequeñas que se conocen por
    nucleótidos, cada gen incluye muchos nucleótidos.
    Cada nucleótido está formado por un azúcar
    de cinco carbonos, ácido fosfórico y una base
    nitrogenada. En cada cadena existen cuatro tipos diferentes de
    bases —adenina, guanina, citosina y timina— y su
    secuencia determina las propiedades del gen. Los genes ejercen
    sus efectos a través de las moléculas a las que
    dan origen. Los productos inmediatos de un gen son las
    moléculas de ácido ribonucleico (ARN);
    éstas son copias de ADN, excepto porque en lugar de la
    base uracilo tienen timina. Las moléculas de ARN de
    algunos genes participan de forma directa en el metabolismo del
    organismo, aunque su finalidad es, en su mayoría, la
    producción de proteínas. Las proteínas
    están formadas por cadenas de unidades que se denominan
    aminoácidos, y la secuencia de bases presente en el ARN
    determina la secuencia de aminoácidos en la
    proteína por medio del código genético
    (véase Genética: el código
    genético). La secuencia de aminoácidos en una
    proteína específica será la responsable de
    determinar si ésta formará parte de una
    estructura del organismo, o si se convertirá en un
    enzima para favorecer una reacción química
    particular. Por lo tanto, las variaciones en el ADN pueden
    producir cambios que afecten a la estructura o a la
    química de un organismo. Las bases de nucleótidos
    del ADN que codifican la estructura de los ARN y
    proteínas, no son los únicos componentes de los
    genes; otros grupos de bases adyacentes a las secuencias
    codificadoras afectan a la cantidad y disposición de los
    productos de los genes. En los organismos superiores (los
    animales y las plantas, más que en las bacterias y los
    virus), las secuencias no codificadoras superan en
    número de diez o más a las codificadoras, y las
    funciones de estas regiones son muy poco conocidas. Ésto
    significa que los genéticos no pueden establecer
    aún límites precisos respecto al tamaño de
    los genes de animales y plantas.

     

    Alelo

    Se denomina alelo a cada una de las formas alternativas
    de un gen que ocupan el mismo locus en un cromosoma
    homólogo y que controlan el mismo rasgo o
    carácter. También conocido como alemorfo. Se
    denominan con una o más letras, y algún
    símbolo. Son alelos dominantes, los que sólo
    necesitan una dosis para expresarse y se nombran con letras
    mayúsculas. Se llama alelo recesivo al que necesita
    doble dosis para expresarse, se simbolizan con letras
    minúsculas. El alelo más frecuente en una especie
    se llama de tipo salvaje y se designa con el símbolo +.
    Los alelos mutantes se originan a partir del alelo tipo salvaje
    por sustitución, adición, pérdida o
    reordenamiento de uno o más residuos de
    nucleótidos. Un individuo diploide puede presentar para
    un mismo gen alelos iguales o distintos. Según las
    mutaciones, se dice que dos alelos son homoalelos o isoalelos,
    cuando presentan mutaciones en el mismo sitio, o heteroalelos,
    cuando las tienen en distintos lugares. Según su
    función los alelos pueden ser amorfos, cuando carecen de
    actividad o hipomorfos, cuando tienen niveles bajos de
    actividad. La función de un alelo se puede medir por su
    efecto en el fenotipo de un organismo. Dos alelos son
    codominantes o isomorfos cuando tienen la misma actividad. En
    microorganismos los genes funcionales se encuentran normalmente
    en los cromosomas, agrupados en operones en los cuáles
    funcionan de forma coordinada, de manera que ciertas mutaciones
    de un gen pueden bloquear la expresión de otros genes en
    el operón.

    Regulación de los genes

    El conocimiento de cómo se forman las
    proteínas permite a los científicos entender
    cómo los genes producen efectos específicos sobre
    las estructuras y funciones de los organismos. Sin embargo,
    esto no explica las variaciones que sufren los organismos en
    respuesta a circunstancias cambiantes del medio, o la manera en
    que un cigoto simple da lugar a todos los tejidos y
    órganos diferentes que constituyen un ser humano. En
    estos órganos y tejidos, la mayoría de las
    células contienen conjuntos de
    genes idénticos, sin embargo, forman proteínas
    distintas. Es evidente que en las células de cualquier
    tejido u órgano algunos genes están activos y
    otros no. Los distintos tejidos tienen series de genes
    diferentes en estado activo. Por esta razón, parte de la
    explicación del desarrollo de un organismo complejo debe
    basarse en cómo se activan los genes de forma
    específica. El proceso de la activación de los
    genes en los organismos superiores aún no está
    claro, aunque gracias al trabajo del genetista francés
    François Jacob y de Jacques Lucien Monod, se sabe mucho
    acerca de este proceso en las bacterias. Junto a cada gen
    bacteriano existe un segmento de ADN conocido como promotor.
    Este es el lugar sobre el cual la ARN polimerasa, enzima
    responsable de la producción de ARNm, se adhiere al ADN
    e inicia la trascripción. Entre el promotor y el gen
    existe con frecuencia otro segmento de ADN que recibe el nombre
    de operador, donde otra proteína —el
    represor— puede adherirse. Cuando el represor se une al
    operador, detiene el desplazamiento de la ARN polimerasa a lo
    largo del cromosoma y la producción de ARNm; por lo
    tanto el gen se inactiva. Sin embargo, la presencia en la
    célula de una sustancia química determinada puede
    provocar que el represor se separe y el gen se active. Otras
    sustancias pueden afectar el grado de actividad del gen al
    alterar la capacidad de la ARN polimerasa de unirse al
    promotor. Un gen que recibe el nombre de regulador produce la
    proteína represora. En las bacterias, varios genes
    pueden estar controlados de forma simultánea por un
    promotor y uno o más operadores. El sistema
    completo se denomina entonces operon. Parece que los operones
    no existen en los organismos complejos, aunque es muy posible
    que cada gen tenga su propio sistema individual de promotores y
    operadores, y que los intrones y las secuencias repetidas
    desempeñen también algún papel en
    este proceso. 

     

    Herencia citoplasmática

    Además del núcleo, ciertos componentes de
    las células contienen ADN. Éstos incluyen los
    cuerpos citoplasmáticos denominados mitocondrias (los
    productores de energía de la célula), y los
    cloroplastos de las plantas, en los que tiene lugar la
    fotosíntesis. Estos cuerpos se autoreproducen. El ADN se
    replica de manera similar al del núcleo, y algunas veces
    su código se transcribe y se traduce en
    proteínas. En 1981 se determinó la secuencia
    completa de nucleótidos del ADN de una mitocondria. En
    apariencia, la mitocondria utiliza un código que difiere
    muy poco del utilizado por el núcleo. Los caracteres
    determinados por el ADN citoplasmático se heredan con
    más frecuencia a través de la madre que del padre
    (exclusivamente a través de la madre en el caso del Homo
    sapiens), ya que los espermatozoides y el polen contienen por
    lo general menos material citoplasmático que el
    óvulo. Algunos casos de herencia materna aparente
    están en realidad relacionados con la transmisión
    de virus de la madre al hijo a través del citoplasma del
    óvulo.

     

    Hebras de ADN

    Los ácidos nucleicos son moléculas
    complejas producidas por la célula, esenciales para
    todos los organismos. Determinan el desarrollo del cuerpo y
    todas sus características, para ello almacenan
    información hereditaria y dirigen la síntesis de
    proteínas. Este modelo generado por ordenador muestra dos
    cadenas de ácido desoxirribonucleico (ADN) enrolladas en
    forma de doble hélice.

     

    4. La transmisión de
    genes

    La unión de los gametos combina dos conjuntos de
    genes, uno de cada progenitor. Por lo tanto, cada gen —es
    decir, cada posición específica sobre un
    cromosoma que afecta a un carácter particular—
    está representado por dos copias, una procedente de la
    madre y otra del padre (para excepciones a esta regla,
    véase el apartado siguiente sobre sexo y unión
    sexual). Cada copia se localiza en la misma posición
    sobre cada uno de los cromosomas pares del cigoto. Cuando las
    dos copias son idénticas se dice que el individuo es
    homocigótico para aquel gen particular. Cuando son
    diferentes, es decir, cuando cada progenitor ha aportado una
    forma distinta, o alelo, del mismo gen, se dice que el
    individuo es heterocigótico para dicho gen. Ambos alelos
    están contenidos en el material genético del
    individuo, pero si uno es dominante, sólo se manifiesta
    éste. Sin embargo, como demostró Mendel, el
    carácter recesivo puede volver a manifestarse en
    generaciones posteriores (en individuos homocigóticos
    para sus alelos).Por ejemplo, la capacidad de una persona para
    pigmentar la piel, el
    cabello y los ojos, depende de la presencia de un alelo
    particular (A), mientras que la ausencia de esta capacidad,
    denominada albinismo, es consecuencia de otro alelo (a) del
    mismo gen (por consenso, los alelos se designan siempre por una
    única letra; el alelo dominante se representa con una
    letra mayúscula y el recesivo con una minúscula).
    Los efectos de A son dominantes; los de a, recesivos. Por lo
    tanto, los individuos heterocigóticos (Aa), así
    como los homocigóticos (AA), para el alelo responsable
    de la producción de pigmento, tienen una
    pigmentación normal. Las personas homocigóticas
    para el alelo que da lugar a una ausencia de
    pigmentación (aa) son albinas. Cada hijo de una pareja
    en la que ambos son heterocigóticos (Aa) tienen un 25 %
    de las probabilidades de ser homocigóticos AA, un 50 %
    de ser heterocigóticos Aa, y un 25 % de ser
    homocigóticos aa. Sólo los individuos que son aa
    serán albinos. Observamos que cada hijo tiene una
    posibilidad entre cuatro de ser albino, pero no es exacto decir
    que en una familia, una
    cuarta parte de los niños estarán afectados.
    Ambos alelos estarán presentes en el material
    genético del descendiente heterocigótico, quien
    originará gametos que contendrán uno u otro
    alelo. Se distingue entre la apariencia, o
    característica manifestada, de un organismo, y los genes
    y alelos que posee. Los caracteres observables representan lo
    que se denomina el fenotipo del organismo, y su
    composición genética se conoce como genotipo.
    Éste no es siempre el caso en el que un alelo es
    dominante y el otro recesivo. Por ejemplo, el dondiego de noche
    puede tener flores de color rojo, blanco o rosa. Las plantas
    con flores rojas pueden tener dos copias del alelo R para el
    color rojo de las flores, y por lo tanto son
    homocigóticas RR. Las plantas con flores blancas tienen
    dos copias del alelo r para el color blanco de las flores, y
    son homocigóticas rr. Las plantas con una copia de cada
    alelo, heterocigóticas Rr, son rosas, es
    decir, una mezcla de colores producida por los dos alelos. Rara
    vez la acción de los genes es cuestión de un gen
    aislado que controla un solo carácter. Con frecuencia un
    gen puede controlar más de un carácter, y un
    carácter puede depender de muchos genes. Por ejemplo, es
    necesaria la presencia de al menos dos genes dominantes para
    producir el pigmento violeta en las flores de la planta del
    guisante de olor. Estas plantas que son homocigóticas
    para alguno o ambos de los alelos recesivos implicados en el
    carácter del color producen flores blancas. Por lo
    tanto, los efectos de un gen pueden depender de cuáles
    sean los otros genes presentes.

     

    Genes en poblaciones

    La genética de poblaciones, que investiga
    cómo se expanden los genes a través de las
    poblaciones de organismos, encontró una base
    sólida en los trabajos del matemático
    inglés Godfrey H. Hardy y el obstetra alemán
    Wilhelm Weinberg, quienes en 1908 formularon por separado lo
    que ahora se conoce como la ley de Hardy-Weinberg. Esta afirma
    que si dos alelos de un gen autosómico (A y a) existen
    en una población, si la frecuencia con las que se
    presentan (expresadas en decimales) son p y q, (p + q = 1)
    respectivamente, y si el apareamiento se produce de forma
    aleatoria con respecto al gen, entonces, después de una
    generación la frecuencia de los tres genotipos AA, Aa y
    aa será p2, 2pq y q2, respectivamente. Por consiguiente,
    en ausencia de alteraciones, estas secuencias
    permanecerán constantes de generación en
    generación. Cualquier variación de la frecuencia,
    que indica un cambio evolutivo, debe estar, por tanto,
    relacionada con alteraciones. Estas pueden ser mutaciones,
    selección natural, migración y
    reproducción en pequeñas poblaciones que pueden
    perder alelos determinados por casualidad o desviación
    genética al azar (véase Evolución).La
    evidencia indica que la mayoría de las poblaciones son
    más variables genéticamente de lo que se supone.
    Los estudios de los productos polipeptídicos de los
    genes han señalado que, por término medio, cerca
    de un tercio de ellos tienen variantes genéticas con
    frecuencias superiores a las que cabría esperar a partir
    del equilibrio
    entre su generación por mutación, y la desventaja
    selectiva de los mutantes. Esto ha conducido a un
    interés creciente por las formas en que los alelos
    alternados se pueden mantener de forma activa en un estado de
    equilibrio de modo que ninguno reemplace al otro. Uno de estos
    mecanismos de equilibrio es la ventaja heterocigótica,
    cuando el heterocigótico sobrevive mejor que cualquiera
    de los homocigóticos. Otro mecanismo, llamado
    selección dependiente de la frecuencia, se basa en la
    ventaja relativa de las variedades poco frecuentes, como por
    ejemplo en poblaciones expuestas a depredadores. Los
    depredadores tienden a centrarse en la variedad más
    común, y a no hacer caso de las variedades raras. Por
    esta razón, cuando una variedad es poco frecuente puede
    estar en ventaja, aunque perderá dicha ventaja conforme
    la selección natural para el rasgo de adaptación
    la haga más abundante. Entonces, los depredadores
    empiezan a sacrificar la variedad favorecida, hasta alcanzar
    equilibrio entre los alelos de la población. Los
    parásitos pueden actuar de un modo similar,
    especializándose en atacar cualquier variedad de
    huéspedes que sea la más común, y
    manteniendo por ello la variabilidad genética en las
    poblaciones de huéspedes.

     

    Nucleótido

    Unidad estructural o monómero constituyente de un
    ácido nucleico. Se distinguen dos tipos de
    nucleótidos, desoxirribonucleótidos, que son las
    unidades monoméricas o nucleótidos del ADN y
    ribonucleótidos, los nucleótidos constituyentes
    del ARN. Cada nucleótido contiene tres componentes
    característicos: una base nitrogenada
    heterocíclica, que puede ser púrica (derivada de
    la purina) o pirimídica (derivada de la pirimidina); una
    pentosa, que es una ribosa en el caso del ARN y una
    desoxirribosa en el caso del ADN; y una molécula de
    ácido fosfórico. El ácido fosfórico
    se une al carbono número 5 de la pentosa, mientras la
    base nitrogenada se une al carbono 1. Así los
    nucleótidos constan de un nucleósido (la base
    nitrogenada unida a la pentosa), unido a una molécula de
    ácido fosfórico.

     

    Desoxirribonucleótidos

    Los nucleótidos estructurales del ADN; todos
    tienen como pentosa la 2'-desoxi-D-ribosa y difieren entre
    sí en función de la base nitrogenada, que posean,
    de la cuál reciben el nombre. Hay cuatro tipos de bases
    nitrogenadas que forman parte de los
    desoxirribonucleótidos: adenina, guanina (ambos
    derivados de la purina), citosina y timina (estos
    últimos derivados de la pirimidina). Así
    encontramos desoxirribonucleótidos de adenina, de
    guanina, de citosina y de timina.

     

    Ribonucleótidos

    Los nucleótidos estructurales del ARN. De modo
    semejante a los desoxirribonucleótidos constan de una
    molécula de ácido fosfórico, una
    molécula de pentosa, en este caso la D-ribosa y una base
    nitrogenada que puede ser de cuatro tipos: adenina, guanina,
    citosina y uracilo. Así como las tres primeras son
    comunes también para el ADN, el uracilo se halla
    presente en el ARN y muy raras veces en el ADN, mientras que la
    timina es una base habitual del ADN. Por tanto,
    desoxirribonucleótidos y ribonucleótidos difieren
    en la pentosa que posean que puede ser desoxiribosa o ribosa,
    y, además, los desoxirribonucleótidos no suelen
    llevar uracilo así como los ribonucleótidos no
    suelen llevar timina. Los nucleótidos se unen entre
    sí por enlaces covalentes, entre el ácido
    fosfórico de un nucleótido y el carbono en
    posición 3' de la molécula de pentosa de otro
    nucleótido, formando así la estructura covalente
    de las cadenas de los ácidos nucleicos.

     

    5. Replicación del
    ADN

    Proceso mediante el cuál se sintetizan dos
    moléculas hijas de ADN de doble hélice a partir
    de un ADN progenitor, que actúa como molde.
    También se denomina duplicación del ADN. Ocurre
    una vez en cada generación celular durante la fase S (de
    síntesis) del ciclo celular. En la mayoría de las
    células eucariotas la replicación del ADN lleva
    finalmente a la mitosis, pero en las células
    reproductoras (espermatocitos y oocitos primarios) lleva a la
    meiosis. Existen varios tipos de replicación:
    conservadora, semiconservadora, y dispersora.

    Replicación conservadora del ADN

    Replicación en la que cada una de las hebras del
    ADN progenitor se duplica o replica, produciendo dos
    moléculas de ADN hijas una de las cuáles es la
    molécula de ADN progenitora intacta y la otra una
    molécula de ADN cuyas dos hebras son nuevas.

    Replicación dispersora

    Replicación en la que las cadenas de ADN
    progenitoras se rompen a intervalos, y las dos moléculas
    de ADN de doble cadena resultantes (moléculas hijas)
    presentan fragmentos del ADN progenitor combinados con nuevos
    fragmentos.

    Replicación semiconservadora

    Replicación en la que el ADN de doble
    hélice progenitor separa sus cadenas complementarias y
    cada una de ellas se replica sirviendo como molde para la
    síntesis de una cadena nueva complementaria,
    obteniéndose así dos moléculas de ADN
    hijas de doble cadena, y cada molécula hija tiene una de
    las cadenas que es la del ADN progenitor y la otra nueva, que
    ha sido sintetizada utilizando como molde la del progenitor.
    Este tipo de replicación es la propuesta por el modelo
    de Watson y Crick.

     

    Modelo de Watson-Crick.

    Otra clasificación de la replicación se da
    en base a la dirección en que se realiza a partir de un
    único punto de iniciación. Así existe una
    replicación unidireccional, que se realiza a partir de
    un punto de iniciación en una única
    dirección, es aquélla que se da en los ADN
    circulares de las mitocondrias y en los de muchos virus; y una
    replicación bidireccional, en la que a partir de un
    único punto de iniciación, las dos hebras de ADN
    progenitor se replican simultáneamente en dos
    direcciones hasta que ambos puntos de crecimiento se
    encuentran, momento en el cuál se separan las dos
    moléculas de ADN hijas; este tipo de replicación
    se da en los cromosomas eucariotas y en los cromosomas
    circulares procariotas pero el proceso de replicación es
    más complejo en los primeros, habiendo varios puntos de
    iniciación. La replicación del ADN se lleva a
    cabo por una serie de mecanismos enzimáticos.

    Enzimas que intervienen en la
    replicación

    Durante algún tiempo se pensó que la
    replicación del ADN ocurría normalmente por la
    acción de una enzima llamada DNA-polimerasa I, sin
    embargo, más recientemente se han aislado otras dos
    enzimas con propiedades catalíticas similares, la
    DNA-polimerasa II y la DNA-polimerasa III. Hoy en día
    parece ser la DNA-polimerasa III la enzima principal implicada
    en el proceso de replicación. La DNA-polimerasa I
    también participa en dicho proceso pero desempeña
    otra función, que es la de reparación del ADN.
    Ahora bien la mayor parte de los conocimientos actuales acerca
    de las polimerasas del ADN derivan de los estudios de la
    DNA-polimerasa I. La DNA-polimerasa I, cataliza la
    adición de unidades de desoxirribonucleótidos al
    extremo 3'-hidroxilo libre de una hebra de ADN a partir de una
    mezcla de dATP, dGTP, dCTP y dTTP. Esta reacción
    requiere Mg2+, y necesita la presencia de un ARN preexistente.
    La dirección de la síntesis de ADN es, por tanto,
    la 5'->3'. La reacción tiene lugar mediante el ataque
    del grupo 3'-hidroxilo (3'-OH) del desoxirribonucleótido
    terminal del extremo de la cadena de ADN en crecimiento, sobre
    el átomo de fósforo en posición a del
    nucleósido-5'-trifosfato que llega, desplazando al grupo
    pirofosfato de dicho nucleósido, el cuál es
    escindido liberándose energía, que se emplea en
    la formación de un enlace fosfodiéster, de manera
    que dicho nucleósido queda incorporado a la cadena de
    ADN. La energía requerida para formar el nuevo enlace
    fosfodiéster viene proporcionada por la escisión
    del pirofosfato del desoxiribonucleótido trifosfato
    (dNTP), sin embargo, en condiciones intracelulares normales la
    reacción de la DNA-polimerasa se completa porque el
    pirofosfato liberado puede hidrolizarse a ortofosfato por
    acción de la pirofosfatasa inorgánica.

     

    Modelo para la replicación del ADN

    La replicación del ADN requiere la acción
    conjunta de varias enzimas o proteínas, las
    cuáles posiblemente funcionan constituyendo un complejo.
    El tipo y número de enzimas requeridas variará en
    la replicación del ADN de virus, de bacterias y de
    eucariotas. Estudiando la replicación en E. Coli, se ha
    establecido una hipótesis sobre el mecanismo y etapas
    específicas de la replicación del ADN. Así
    se han establecido varias etapas en la replicación del
    ADN: reconocimiento del punto de iniciación;
    desenrollamiento de la doble hélice de ADN;
    formación de hebras cebadoras de ARN; formación
    de la nueva hebra de ADN, sobre los fragmentos cebadores;
    eliminación de los fragmentos cebadores; y unión
    de fragmentos cortos de ADN que quedan al final de la
    replicación como brechas abiertas.

     

    Herencia cuantitativa

    Los caracteres que se expresan como variaciones en
    cantidad o extensión, como el peso, la talla o el grado
    de pigmentación, suelen depender de muchos genes,
    así como de las influencias del medio. Con frecuencia,
    los efectos de genes distintos parecen ser aditivos, es decir,
    parece que cada gen produce un pequeño incremento o
    descenso independiente de los otros genes. Por ejemplo, la
    altura de una planta puede estar determinada por una serie de
    cuatro genes: A, B, C y D. Supongamos que cuando su genotipo es
    aabbccdd, la planta alcanza una altura media de 25 cm, y que
    cada sustitución por un par de alelos dominantes aumenta
    la altura media en unos 10 centímetros. En el caso de
    una planta que es AABBccdd su altura será de 45 cm, y en
    aquella que es AABBCCDD será de 65 centímetros.
    En realidad, los resultados no suelen ser tan regulares. Genes
    diferentes pueden contribuir de forma distinta a la medida
    total, y ciertos genes pueden interactuar, de modo que la
    aportación de uno depende de la presencia de otro. La
    herencia de características cuantitativas que dependen
    de varios genes se denomina herencia poligénica. La
    combinación de influencias genéticas y del medio
    se conoce como herencia multifactorial.

     

    6. Ligamiento genético y
    mapa genético

    El principio de Mendel según el cual los genes que
    controlan diferentes caracteres son heredados de forma
    independiente uno de otro es cierto sólo cuando los
    genes existen en cromosomas diferentes. El genetista
    estadounidense Thomas Hunt Morgan y sus colaboradores
    demostraron en una serie amplia de experimentos
    con moscas de la fruta (que se reproducen con gran velocidad),
    que los genes se disponen de forma lineal en los cromosomas y
    que cuando éstos se encuentran en el mismo cromosoma, se
    heredan como una unidad aislada mientras el propio cromosoma
    permanezca intacto. Los genes que se heredan de esta forma se
    dice que están ligados. Sin embargo, Morgan y su grupo
    observaron también que este ligamiento rara vez es
    completo. Las combinaciones de características alelas de
    cada progenitor pueden reorganizarse entre algunos de sus
    descendientes. Durante la meiosis, una pareja de cromosomas
    análogos puede intercambiar material durante lo que se
    llama recombinación o sobrecruzamiento. (El efecto del
    sobrecruzamiento puede observarse al microscopio como una forma
    de unión entre los dos cromosomas). El sobrecruzamiento
    se produce más o menos al azar a lo largo de los
    cromosomas, de modo que la frecuencia de recombinación
    entre dos genes depende de la distancia que los separe en el
    cromosoma. Si los genes están relativamente alejados,
    los gametos recombinados serán habituales; si
    están más o menos próximos, los gametos
    recombinados serán poco frecuentes. En el descendiente
    que procede de los gametos, el sobrecruzamiento se manifiesta
    en la forma de nuevas combinaciones de caracteres visibles.
    Cuanto mayor sea el sobrecruzamiento, más elevado
    será el porcentaje de descendientes que muestran las
    combinaciones nuevas. Consecuencia de ello, los
    científicos pueden trazar o dibujar mediante
    experimentos de reproducción apropiados, las posiciones
    relativas de los genes a lo largo del cromosoma. Para detectar
    recombinaciones, que se producen sólo rara vez, los
    genetistas han utilizado durante los últimos años
    organismos que producen gran número de descendientes con
    gran rapidez, como bacterias, mohos y virus. Por esta
    razón, son capaces de trazar mapas de genes que
    están muy próximos. El método introducido
    en el laboratorio de Morgan ha adquirido hoy tal
    precisión que se pueden dibujar las diferencias que se
    originan en un gen particular. Estos mapas han demostrado que
    no sólo los genes se disponen de forma lineal a lo largo
    de los cromosomas, sino que ellos mismos son estructuras
    lineales. La detección de recombinaciones poco
    frecuentes puede poner de manifiesto estructuras incluso
    más pequeñas que las que se observan con los
    microscopios más potentes. Los estudios en hongos, y
    más tarde en moscas de la fruta, han demostrado que en
    ocasiones la recombinación de alelos puede tener lugar
    sin que se produzcan intercambios recíprocos entre los
    cromosomas. En apariencia, cuando existen dos versiones
    distintas del mismo gen (en un individuo
    heterocigótico), una de ellas puede ser "corregida" para
    equipararse a la otra. Tales correcciones pueden tener lugar en
    cualquier dirección (por ejemplo, el alelo A puede ser
    modificado a a o a la inversa). Este proceso se ha denominado
    conversión genética. En ocasiones, varios genes
    adyacentes experimentan una conversión conjunta; la
    probabilidad de que ésta se produzca entre dos genes
    depende de la distancia entre ellos. Esto proporciona otra
    forma de determinar las posiciones relativas de los genes en el
    cromosoma.

     

    Sexo y ligamiento sexual

    Morgan contribuyó también a los estudios
    genéticos cuando en 1910 observó diferencias
    sexuales en la herencia de caracteres, un patrón que se
    conoce como herencia ligada al sexo. El sexo está
    determinado por la acción de una pareja de cromosomas.
    Las anomalías del sistema endocrino u otros trastornos
    pueden alterar la expresión de los caracteres sexuales
    secundarios, aunque casi nunca invierten totalmente el sexo.
    Por ejemplo, una mujer tiene 23 pares de cromosomas, y los
    componentes de cada par son muy similares. Sin embargo, un
    varón tiene 22 pares iguales de cromosomas y uno con dos
    cromosomas diferentes en tamaño y estructura. Los 22
    pares de cromosomas semejantes en mujeres y en hombres se
    llaman autosomas. El resto de los cromosomas se denomina, en
    ambos sexos, cromosomas sexuales. En las mujeres los dos
    cromosomas sexuales idénticos se llaman cromosomas X. En
    el hombre, uno de los cromosomas sexuales es también un
    cromosoma X, pero el otro, más pequeño, recibe el
    nombre de cromosoma Y. Cuando se forman los gametos, cada
    óvulo producido por la mujer contiene un cromosoma X,
    pero el espermatozoide generado por el hombre
    puede contener o un cromosoma X o uno Y. La unión de un
    óvulo, que siempre contiene un cromosoma X, con un
    espermatozoide que también tiene un cromosoma X, origina
    un cigoto con dos X: Un descendiente femenino. La unión
    de un óvulo con un espermatozoide con un cromosoma Y da
    lugar a un descendiente masculino. Este mecanismo sufre
    modificaciones en diversas plantas y animales. La longitud
    aproximada del cromosoma Y es un tercio de la del X, y aparte
    de su papel en la determinación del sexo masculino,
    parece que es genéticamente inactivo. Por ello, la mayor
    parte de los genes en el X carecen de su pareja en el Y. Se
    dice que estos genes están ligados al sexo, y tienen un
    patrón hereditario característico. Por ejemplo,
    la enfermedad denominada hemofilia, está producida por
    un gen recesivo (h) ligado al sexo. Una mujer con HH o Hh es
    normal; una mujer con hh tiene hemofilia. Un hombre nunca es
    heterocigótico para este gen porque hereda sólo
    el gen que existe en el cromosoma X. Un varón con H es
    normal; con h padecerá hemofilia. Cuando un hombre
    normal (H) y una mujer heterocigótica (Hh) tienen un
    descendiente, las niñas son normales, aunque la mitad de
    ellas tendrán el gen h —es decir, ninguna de ellas
    es hh, pero la mitad tendrán el genotipo Hh—.Los
    niños heredan sólo el H o el h; por lo tanto, la
    mitad de ellos serán hemofílicos. Por esta
    razón, en condiciones normales, una mujer portadora
    transmitirá la enfermedad a la mitad de sus hijos, y el
    gen recesivo h a la mitad de sus hijas, quienes a su vez se
    convierten en portadoras de hemofilia. Se han identificado
    otras muchas situaciones en los seres humanos incluyendo la
    ceguera para los colores rojo y verde, la miopía
    hereditaria, la ceguera nocturna y la ictiosis (una enfermedad
    cutánea) como caracteres ligados al sexo.

    Genotipo

    Es un conjunto de los genes constitutivos de un individuo
    o de una especie; Generalmente referido a uno o varios genes
    relevantes en un contexto determinado.

    Fenotipo

    Es un conjunto de caracteres hereditarios, que posee cada
    individuo perteneciente a una determinada especie vegetal o
    animal. Es una realización visible del genotipo en un
    determinado ambiente.

     

    7.
    Mutación

    Se denomina mutación a cada una de las
    perspectivas que se forman en el escenario de un teatro
    cambiando la decoración. Destemple de la estación
    en determinada época del año, que se siente en
    algunos países. Cualquiera de los cambios que aparecen
    bruscamente en el fenotipo de un ser vivo, que se transmiten
    por herencia a los descendientes. El material genético
    puede sufrir alteración cualitativa o cuantitativa, y
    redistribución.

    Mutaciones

    Aunque la replicación del ADN es muy precisa, no
    es perfecta. Muy rara vez se producen errores, y el ADN nuevo
    contiene uno o más nucleótidos cambiados. Un
    error de este tipo, que recibe el nombre de mutación,
    puede tener lugar en cualquier zona del ADN. Si esto se produce
    en la secuencia de nucleótidos que codifica un
    polipéptido particular, éste puede presentar un
    aminoácido cambiado en la cadena polipeptídica.
    Esta modificación puede alterar seriamente las
    propiedades de la proteína resultante. Por ejemplo, los
    polipéptidos que distinguen la hemoglobina normal de la
    hemoglobina de las células falciformes difieren
    sólo en un aminoácido. Cuando se produce una
    mutación durante la formación de los gametos,
    ésta se transmitirá a las siguientes
    generaciones.

    Mutación de genes

    Las mutaciones fueron descritas por primera vez en 1901
    por uno de los redescubridores de Mendel, el botánico
    alemán Hugo De Vries. En 1929 el biólogo
    estadounidense Hermann Joseph Muller observó que la tasa
    de mutaciones aumentaba mucho con los rayos X.
    Más tarde, se vio que otras formas de radiación,
    así como las temperaturas elevadas y varios compuestos
    químicos, podían inducir mutaciones. La tasa
    también se incrementa por la presencia de alelos
    específicos de ciertos genes, conocidos como genes
    mutadores, algunos de los cuales parece que produce defectos en
    los mecanismos responsables de la fidelidad de la
    replicación de ADN. Otros pueden ser elementos que se
    transponen La mayoría de las mutaciones genéticas
    son perjudiciales para el organismo que las porta. Una
    modificación aleatoria es más fácil que
    deteriore y que no mejore la función de un sistema
    complejo como el de una proteína. Por esta razón,
    en cualquier momento, el número de sujetos que portan un
    gen mutante determinado se debe a dos fuerzas opuestas: la
    tendencia a aumentar debido a la propagación de
    individuos mutantes nuevos en una población, y la
    tendencia a disminuir debido a que los individuos mutantes no
    sobreviven o se reproducen menos que sus semejantes. Varias
    actuaciones humanas recientes, como la exposición a los
    rayos X con fines médicos, los materiales
    radiactivos y las mutaciones producidas por compuestos
    químicos, son responsables de su aumento. Por lo general
    las mutaciones son recesivas, sus efectos perjudiciales no se
    expresan a menos que dos de ellos coincidan para dar lugar a
    una situación homocigótica. Esto es más
    probable en la procreación consanguínea, en el
    apareamiento de organismos muy relacionados que pueden haber
    heredado el mismo gen mutante recesivo de un antecesor
    común. Por esta razón, las enfermedades
    hereditarias son más frecuentes entre los niños
    cuyos padres son primos que en el resto de la
    población.

     

    Mutaciones cromosómicas

    La sustitución de un nucleótido por otro no
    es el único tipo posible de mutación. Algunas
    veces se puede ganar o perder por completo un
    nucleótido. Además, es posible que se produzcan
    modificaciones más obvias o graves, o que se altere la
    propia forma y el número de los cromosomas. Una parte
    del cromosoma se puede separar, invertir y después
    unirse de nuevo al cromosoma en el mismo lugar. A esto se le
    llama inversión. Si el fragmento separado se une a un
    cromosoma distinto, o a un fragmento diferente del cromosoma
    original, el fenómeno se denomina translocación.
    Algunas veces se pierde un fragmento de un cromosoma que forma
    parte de una pareja de cromosomas homólogos, y este
    fragmento es adquirido por el otro. Entonces, se dice que uno
    presenta una deficiencia y el otro una duplicación. Por
    lo general los déficits son letales en la
    condición homocigótica, y con frecuencia las
    duplicaciones también lo son. Las inversiones
    y las traslocaciones suelen ser más viables, aunque
    pueden asociarse con mutaciones en los genes cerca de los
    puntos donde los cromosomas se han roto. Es probable que la
    mayoría de estos reordenamientos cromosómicos
    sean la consecuencia de errores en el proceso de
    sobrecruzamiento. Otro tipo de mutaciones se producen cuando en
    la meiosis fracasa la separación de una pareja de
    cromosomas homólogos. Esto puede originar gametos
    —y por lo tanto cigotos— con cromosomas de
    más, y otros donde faltan uno o más cromosomas.
    Los individuos con un cromosoma de más se denominan
    trisómicos, y aquellos en los que falta uno,
    monosómicos. Ambas situaciones tienden a producir
    incapacidades graves. Por ejemplo, las personas con
    síndrome de Down son trisómicas, con tres copias
    del cromosoma 21.En la meiosis fracasa a veces la
    separación de un grupo completo de cromosomas; es decir,
    se origina un gameto con el doble del número normal de
    cromosomas. Si dicho gameto se une con otro que contiene el
    número normal de cromosomas, el descendiente
    tendrá tres grupos de cromosomas homólogos en
    lugar de los dos habituales. Si se unen dos gametos con el
    doble del número normal de cromosomas, el descendiente
    estará dotado de cuatro grupos homólogos. Los
    organismos con grupos adicionales de cromosomas reciben el
    nombre de poliploides. La poliploidía es el único
    proceso conocido por el cual pueden surgir especies nuevas en
    una generación única. Se han observado
    poliploides viables y fértiles casi exclusivamente en
    organismos hermafroditas, como la mayoría de las plantas
    con flores y algunos invertebrados. Por lo general, las plantas
    poliploides son más grandes y más robustas que
    sus antecesoras diploides. Algunas veces se originan fetos
    poliploides en la raza humana, pero fallecen en una fase precoz
    del desarrollo fetal y se produce un aborto.

    En Busca Del Genoma Humano: Cronología

     

    1985

    Primer plan
    para un Proyecto Genoma Humano a nivel
    mundial.

    1990

    Concesión de fondos
    públicos.

    1993

    Abre
    el primer campus en Gran Bretaña para el estudio del
    genoma humano.

    1994

    Craig
    Venter funda un instituto de investigación
    financiado por empresas.

    1995

    Comienza el proyecto de decodificación a gran
    escala, con el objetivo de terminar a
    fines del año 2005.

    1998

    Evaluación del proyecto. Se fija el año
    2003 como fecha de conclusión.

    Venter funda la empresa Celera Genomics Inc. Su objetivo
    es concluir la decodificación del genoma humano a
    fines del año 2001.

    1999

    Publicación del código genético
    completo del cromosoma humano Nº 22.

    2000

    Celera anuncia que tiene listo el 90% del primer
    borrador del genoma humano.
    26.06.2000 – Publicación del primer borrador del
    genoma humano completo .

    2001

    Plazo
    para conclusión del proyecto.

    2003

    Plazo
    para conclusión del proyecto.

     

     

    La guerra por patentar genes

    La
    batalla por patentar o privatizar el genoma humano -el mapa de
    la vida- y la cura de las enfermedades genéticas son una
    cuestión moral y
    cultural y el negocio del siglo XXI, de miles de millones de
    dólares, tan incalculable como si se cobrara el aire.
    Quiénes son los contrincantes de esta pelea.

    ANA
    BARON. Corresponsal de Clarín en Washington. En el
    terreno de la genética no podemos perder tiempo. El
    descubrimiento de un solo gen puede salvar la vida de miles de
    personas. Cada minuto que perdemos es de vida o muerte", le
    dijo a Clarín el doctor Craig Venter, un biólogo
    que se ha propuesto derrotar a los científicos apoyados
    por el gobierno de
    Estados Unidos y de Gran Bretaña en la carrera que
    existe actualmente por anunciar primero el genoma humano, el
    mapa de la vida o genético de la especie
    humana.

    A primera
    vista el apuro de Venter parece muy altruista. De acuerdo a las
    estadísticas uno de cada 1.000 chicos nace con
    algún defecto genético. Es verdad que una gran
    cantidad de enfermedades fatales son de origen genético
    y que el descubrimiento del gen que las provoca no sólo
    permitirá producir drogas para tratarlas, sino que
    también vacunas para prevenirlas. Sin embargo,
    detrás de las buenas intenciones, hay tantos millones y
    millones de dólares en juego que en
    Wall Street llaman a Venter el "Bill Gates" de la
    genética y a su empresa Celera, la Microsofot de la
    industria de la biotecnología. Tantos, que es
    incalculable su monto hacia el siglo XXI. Según los
    corredores de la Bolsa en la llamada "nueva economía"
    las empresas biotecnológicas que logren apropiarse
    legalmente de nuestros genes patentándolos
    atraerán inversiones muy superiores a las que
    están obteniendo actualmente la empresas de la
    informática y de Internet.

    El
    negocio de los genes y las enormes ganancias que pueden llegar
    a generar ha desencadenado una verdadera guerra
    socioeconómica y ética. Hay un grupo de
    científicos norteamericanos y británicos que,
    apoyados financieramente por los gobiernos de Clinton y Blair,
    están trabajando basados en el principio altruista que
    nadie debe apoderarse del genoma humano. Según ellos,
    todo el mundo tiene que poder acceder al mapa genético
    de la vida, porque es un bien que le pertenece a la humanidad.
    En ese sentido, a medida que avanzan en sus investigaciones
    sobre el genoma humano, van publicando los resultados de sus
    investigaciones. En EE.UU. estos científicos
    están trabajando en el Instituto Nacional de la Salud
    bajo la dirección de Francis Collins en el Proyecto
    Público de Genoma Humano (HGP).

    En la
    vereda de enfrente hay un grupo muy pequeño de empresas
    de biotecnología que también están
    investigando el genoma humano pero se niegan a hacer
    público el resultado de sus investigaciones, porque la
    intención es ir vendiendo la información que
    vayan obteniendo. La empresa más conocida en este
    terreno es Celera Genomics, la empresa de Venter, que tiene su
    sede principal en Rockville, muy cerca de
    Washington.

    Pero
    Celera no es la única. También esta Incyte
    Phamaceutical, el Human Genome Sciences, SmithKline Beechman, y
    otras. Craig Venter no tiene ningún problema en decir
    que su empresa "no es una empresa sin
    fines de lucro". De hecho, Celera cotiza en Wall Street bajo el
    logo CLR. Esta semana sus acciones
    cotizaron a un promedio de 104 dólares la acción.
    Lideradas por Venter, la ofensiva de estas empresas ha sido tan
    feroz en el último año que el presidente Clinton
    y Blair decidieron hace diez días establecer las reglas
    del juego de lo que hoy se conoce como la "guerra de los
    genes".

    En la
    declaración conjunta que hicieron el 15 de marzo,
    Clinton y Blair pidieron a los científicos de todo el
    mundo que publiquen toda la información que tengan
    relativa al genoma humano. "Los datos fundamentales sobre el
    genoma humano, incluyendo la secuencia de todo el genoma del
    ADN humano y sus variaciones, tendrían que ser de libre
    acceso para los científicos del mundo entero", dijeron.
    La identidad
    genética humana tendría que permitir "reducir la
    incidencia de las enfermedades, mejorar la salud en el mundo y
    la calidad de
    vida de toda la humanidad", agregaron.

    Sin
    analizar bien lo que decía el resto del texto
    firmado por Clinton y Blair, Wall Street reaccionó con
    la furia de un rayo: todas las acciones de las empresas de
    biotecnología bajaron vertiginosamente. Según The
    New York Times, las empresas como Celera, ligadas al estudio
    del mapa genético, es decir al genoma, fueron las
    más afectadas. Sus acciones perdieron hasta un 20 por
    ciento de su valor. Pero eso no fue todo, el Nasdaq, es decir
    el índice de las empresas de tecnología de punta,
    cayó más 200 puntos en un día.

    El
    pánico que todo eso creó, obligó al vocero
    de la Casa Blanca Joe Lockhart a explicar que Blair y Clinton
    no estaban en contra de la industria de la biotecnología
    ni de la posibilidad de que registren patentes de tipo
    biotecnológico. Una lectura
    detenida de la declaración conjunta indica que Clinton y
    Blair hacen una distinción entre el descubrimiento de un
    gen y un invento genético. Esto abriría las
    puertas a la privatización de las curas genéticas
    y al verdadero negocio multimillonario.

    El
    descubrimiento de un gen no es más que el descubrimiento
    de algo que se encuentra en la naturaleza y por eso, de acuerdo
    a la declaración no debe ser patentado. Pero una vez
    conocido el gen, si un científico logra descubrir una
    enferme dad (o mutación de uno o más genes) para
    poder fabricar ya sea una droga para
    tratarla o una vacuna para prevenirla, eso sí
    podría ser patentado.

    "La
    protección intelectual de las invenciones a partir de
    los genes desempeña un papel importante en el desarrollo
    de nuevos productos para salud", dicen Blair y Clinton. No es
    posible pensar, ingenuamente, que los secretos del genoma no
    serán aprovechados por las empresas farmacéuticas
    y de biotecnología para el desarrollo de medicamentos.
    También es cierto que empresas como Celera y Incyte han
    hecho inversiones enormes para poder avanzar en el conocimiento
    del mapa genético del ser humano. "A pesar de la
    retórica altruista de los principales científicos
    universitarios involucrados en el Proyecto Genoma Humano muchos
    de ellos han invertido en empresas que si bien no se dedican a
    trazar el mapa genético esperan sacar provecho a largo
    plazo de la información obtenida por las investigaciones
    públicas y privadas", escribió el profesor de
    Biología Molecular de la Universidad
    de Princeton Lee Silver en el The New York Times. Y
    agregó: "Pero el problema son los límites. La
    falta de legislación en el terreno de la
    biotecnología es un buen indicador de las rapidez con
    que se están produciendo los cambios. Estamos viviendo
    en un momento donde todo está siendo redefinido, desde
    cómo definir el principio y el final de la vida hasta si
    la humanidad debería permitir que un ser humano sea
    clonado".

    Esta
    corresponsal entrevistó a Venter por primera vez en
    1994, cuando ya había abandonado el Proyecto
    Público del Genoma Humano del Instituto Nacional de la
    Salud donde trabajó durante 10 años y se
    había instalado por su cuenta en una ex fábrica
    de cerámica en las afueras de Washington con un objetivo
    bien preciso: derrotar a sus ex compañeros, y ser el
    primero en publicar el mapa genético del ser humano. El
    objetivo parecía en aquel momento demasiado ambicioso,
    pero actualmente Venter está por lograrlo. En menos de
    seis años, se mudó de la fábrica de
    cerámica a un edificio nuevo donde fundó Celera,
    la compañía que ahora preside. Recientemente
    Venter invitó a la impresionante masión que tiene
    en Miami en South Beach a 1.800 líderes mundiales en
    investigación genética con todo pago. Se calcula
    que ya tiene una fortuna personal de más de 300 millones
    de dólares.

    Más allá de su aire de playboy
    científico, el éxito de Venter se debe a que
    descubrió un método para rastrear los genes en
    nuestro organismo 1.000 veces más rápido del que
    usan sus colegas. "Nuestro objetivo fue desde un principio
    descubrir la mayor cantidad de genes humanos en el menor tiempo
    posible. Necesitamos esa información por dos razones:
    una, para poder combatir eficazmente las enfermedades fatales
    de tipo genético, y la segunda, para poder comprender
    quiénes somos y de dónde venimos. Nuestra
    historia
    está en los genes", explicó Venter.

    Justamente porque nuestra historia está en nuestro
    mapa genético, cuesta comprender que haya
    científicos dispuestos a patentar nuestros genes para
    poder lucrar con ellos. Venter insiste, sin embargo, con que
    ése no es el objetivo de su compañía.
    Venter quiere en realidad que Celera se transforme en lo que
    Bloomberg es para la comunidad
    financiera. Es decir, el objetivo es que Celera venda
    información sobre cómo interpretar el mapa
    genético humano, pero no el mapa en sí. De todas
    maneras, los problemas de tipo ético que plantea
    biotecnología hoy no terminan allí. Como todo
    descubrimiento científico, el mapa genético
    podrá ser utilizado de una manera positiva como
    también de una manera negativa: se teme que el
    conocimiento genético sea utilizado para la
    discriminación laboral, como
    arma contra una etnia o para elegir el color de pelo y de ojos
    de nuestros hijos. El tema es tan importante que el 11 de
    noviembre de 1997 se estableció en las Naciones Unidas
    la Declaración Universal sobre el Genoma Humano y los
    derechos
    humanos que pone límites a cualquier tipo de
    discriminación o manipulación del genoma
    humano.

    Lo cierto
    es que la sutil diferencia entre descubrimiento e invento que
    surge de la declaración conjunta de Clinton y Blair pone
    en tensión la relación entre ciencia y
    ética y entre ciencia y sociedad. Y entre lo
    público y lo privado. Los gobiernos creen que dejar las
    claves únicas de la especie humana y de su cura libradas
    a una guerra del mercado es,
    por lo menos, un riesgo y puede ser un peligro extremo. La
    guerra, sin embargo, ya comenzó.

    Se lo
    considera el científico más mediático que
    dio la comunidad y decodifica genes con la velocidad de un
    rayo. Hace poco demostró su poder ofreciendo una gran
    fiesta en su mansión de South Beach, en Miami, adonde
    invitó a 1.800 líderes mundiales en
    investigación genética, con todo pago. Craig
    Venter, presidente de Celera Genomics, a los 53 años
    quizá sea el Bill Gates
    de la ciencia: su empresa puede llegar a concentrar las
    patentes de gran parte de los genes que conforman el genoma de
    un individuo.

    Muchos se
    sienten traicionados por este hombre calvo, muy americano, que
    antes trabajaba en el Instituto Nacional de Salud y que
    después formó su propia empresa. Casado con
    Claire Frase, famosa bióloga molecular, Venter asegura
    que la información sobre el genoma debe ser
    pública pero, en la práctica, la Oficina de
    Patentes de los Estados Unidos tiene una lista de por lo menos
    cien secuencias de genes que Celera quiere patentar.

    Como
    muchos genios, Venter tuvo serios problemas en la escuela y un
    buen día dejó todo para dedicarse al surf en el
    sur de California. Mientras su único objetivo en la vida
    era barrenar, lo alistaron para luchar en Vietnam. "La guerra
    me cambió", dijo, simplemente. Y decidió ser el
    protagonista de la tercera guerra mundial:
    la guerra de los genes. "El tiempo es oro, cada minuto cuenta,
    por eso ahora estoy en mi laboratorio muchas horas, para
    descubrir finalmente el misterio del ADN." Venter
    anunció que en la primavera tendrá listo su mapa
    genético. Y ahora todos corren a su ritmo.

     

    Campaña sobre patentes

    Los genes
    humanos también están siendo privatizados. A
    medida que los proyecto sobre el genoma humano avanzan en la
    localización y determinación de las funciones de
    un número creciente de segmentos de material
    genético (ADN), aumenta la carrera para obtener la
    propiedad
    comercial de este material y sus aplicaciones. La
    apropiación de las personas (esclavitud) se
    ha trasladado a la de sus genes.

    El
    Proyecto Genoma Humano es un Programa de investigación
    consistente en determinar la secuencia completa de
    nucleótidos de los cromosomas de la especie humana -al
    tiempo que de organismos modelo utilizados en
    experimentación de laboratorio-, para conocer todos y
    cada uno de los genes humanos, su localización y
    función. Dependiente del Departamento de Energía
    y de los Institutos Nacionales de Salud (NIH) de EE. UU.,
    cuenta con un presupuesto
    anual sostenido de 200 millones de dólares (mas de
    20.000 millones de pesetas) durante 15 años, hasta 2005.
    James Watson, renombrado premio Nobel por su enunciado de la
    estructura del ADN, se opuso, hasta dimitir en 1992 de su cargo
    como director del Programa, cuando los dirigentes del NIH
    patentaron los tramos de genoma secuenciados; también
    han solicitado patentes sobre material del cerebro humano
    alegando su posible utilidad futura. La empresa
    biotecnológica californiana INCYT pretende patentar
    40.000 sinapsis y material genético del cerebro humano.
    Entre 1981 y 1995 se han concedido en todo el mundo 1.175
    patentes sobre secuencias genéticas humanas, aunque en
    la mayoría de los casos se desconoce su
    función.

    A
    John Moore le extirparon el bazo en una operación
    quirúrgica. Su médico extrajo células del
    órgano sin el consentimiento del paciente, y
    patentó una línea de células desarrollada
    a partir de ese material. Moore pidió a los tribunales
    la revocación de la patente argumentando que se
    concedía a otros la propiedad de su esencia
    genética. Sin embargo el titular de la patente sostuvo
    que las células patentadas eran diferente de las
    originales extraídas de su cuerpo, y Moore perdió
    el caso. El fallo del Tribunal supone que se pueden patentar
    los genes de una persona no solamente en el caso de que se haya
    negado a dar su consentimiento sino inclusive habiendo adoptado
    acciones legales para impedirlo.

    Los
    tribunales son reacios a otorgar patentes a los pacientes sobre
    sus órganos, por temor a inhibir la investigación
    médica. Los dueños de patentes se escudan en el
    argumento de que la propiedad de las patentes no equivale a la
    propiedad de los materiales orgánicos derivados del
    cuerpo
    humano, sino que simplemente poseen los derechos de su desarrollo
    comercial. En la realidad, sin embargo, estas dos formas de
    propiedad están intrínsecamente
    ligadas.

    El
    Proyecto Diversidad del Genoma Humano de Naciones Unidas,
    impulsado por Luca Cavalli-Sforza de la Universidad de Stanford
    (EE.UU.), consiste en una recolección genética de
    poblaciones que representan reliquias históricas en
    peligro de extinción, para almacenarlas en bancos
    genéticos y posteriormente descifrarlas y patentarlas.
    Una secuencia de una mujer guaymi de Panamá, que se cree
    contiene el gen contra la obesidad, ha sido patentada en EE.UU.
    con Ron Brown, ministro de comercio
    estadounidense, como titular. Los NIH han solicitado patentes
    mundiales sobre ADN y líneas celulares de
    indígenas de Panamá, Papúa y las Islas
    Salomón.

    Una
    masacre no aclarada de 73 yanomamis a los que les habían
    extraído los órganos, se ha relacionado con la
    presencia en esas fechas del avión de reconocimiento del
    Proyecto de Diversidad del Genoma. Muestras de sangre,
    cabellos y células epiteliales de la boca son tomadas de
    los indígenas de 722 tribus, sin ser informados sobre su
    objetivo y sin su consentimiento. El punto clave es el debate
    ético sobre el «consentimiento informado» de
    difícil solución porque si los indígenas
    no entienden el proyecto no pueden dar el consentimiento, y si
    lo entendieran, muy probablemente rehusarían hacerlo.
    Genetistas del Instituto de Genética de Bogotá
    han reconocido que tomaron muestras de indígenas asarios
    en la Sierra Nevada colombiana simulando programas de ayuda
    sanitaria con la ayuda de personal de la multinacional
    farmacéutica Hoffman-La Roche. La solución
    propuesta de suscribir contratos para
    que los pueblos indígenas obtengan parte de los
    beneficios de la explotación comercial de su material
    genético resulta muy problemática por la
    imposibilidad para estas poblaciones de vigilar y hacer cumplir
    los acuerdos. Una vez inmortalizados los genes de estos
    pueblos, no parecen tan necesario los esfuerzos para garantizar
    su supervivencia.

    ¿Cuáles son las alternativas? Mientras los
    legisladores no establezcan unos límites
    inequívocos a la patentabilidad de formas de vida, las
    solicitudes de patentes sobre material, productos y procesos
    genéticos en el ámbito nacional y europeo
    crecerán y crearán precedentes
    jurídicos.

    La
    inclusión en la normativa legal de una
    prohibición explícita de patentes sobre tejidos
    humanos, animales y vegetales como la solicitada en la
    Declaración Por una Prohibición de las Patentes
    sobre las Formas de Vida, resolvería algunos pero no
    todos los problemas. La prohibición de patentes no
    impedirá la mercantilización de los recursos
    genéticos mundiales ni recompensará a quienes las
    han preservado ni a las auténticas innovaciones
    conseguidas.

    El
    conjunto de los recursos genéticos del mundo, incluyendo
    los que han sido apropiados y están siendo utilizados
    para el desarrollo industrial del Norte, deberían ser
    considerados Patrimonio
    Común de la Humanidad, garantizándose el libre
    acceso a todo el mundo. No obstante, es preciso preguntarse si
    su simple declaración como herencia común
    inapropiable garantiza un uso equitativo y sostenible de los
    mismos. ¿Existe una alternativa aceptable a las patentes
    que reconozca la herencia colectiva a la vez que recompense la
    innovación?.

    8. Genoma humano –
    ética

    John
    Fleming, en su libro
    ¨La ética y el Proyecto de Genoma Humano sobre
    Diversidad¨ se plantea que es posible que la
    genética de poblaciones ponga en peligro los derechos
    humanos y las libertades fundamentales de las personas, y de
    los grupos que participan en el Proyecto Genoma Humano sobre
    Diversidad (PGHD).

    La
    genética de poblaciones es una disciplina
    que estudia la variación genética en poblaciones
    definidas, incluidos los aspectos pertinentes de la estructura
    poblacional y la variabilidad geográfica de las
    secuencias de ADN y sus frecuencias. El PGHD, en cambio, ha
    sido calificado de proyecto antropológico internacional
    que trata de estudiar la riqueza genética de toda la
    especie humana.

    El
    principal objetivo científico del PGHD sería
    ,según sus defensores, a) Profundizar en el conocimiento
    de la historia e identidad del ser humano; b) Adquirir
    conocimientos sobre los factores medioambientales y
    genéticos presentes en la predisposición y la
    resistencia a la enfermedad, la denominada epidemiología
    genética; y c) Alentar la creación de
    laboratorios locales en donde se recojan y analicen muestras
    genéticas.

    Se estima
    que la ciencia contemporánea todavía lleva
    consigo el bagaje filosófico del siglo XVII; que, lejos
    de ser "neutral" desde un punto de vista filosófico,
    está cargada de valores.
    Reconocer las actitudes
    filosóficas profundamente arraigadas en la mente de la
    mayoría de los científicos y en la cultura
    occidental arroja una considerable luz sobre las cuestiones
    éticas afectadas por el desarrollo del proyecto y la
    acumulación de información resultante.

    El
    conocimiento científico y las opciones que parece
    imponer a la sociedad pudieran ser incontrolables y es posible
    que la lucha por alcanzar este tipo de ciencia ponga en peligro
    los derechos fundamentales de las personas y de las comunidades
    que participan en el PGHD. En estos momentos es imposible
    indicar cuáles serán las consecuencias para el
    derecho a la intimidad de las personas y de las sociedades
    que deseen proteger el conocimiento de su pasado, presente y
    futuro, especialmente cuando dicho conocimiento pueda
    constituir una amenaza para la coherencia social, religiosa y
    cultural del propio grupo.

    Por otra
    parte, cuando se ve afectado "el interés nacional" los
    viejos prejuicios contra las personas enfermas o
    discapacitadas, junto con un apremiante deseo de liberarse de
    la carga económica y social que supone cuidar a personas
    con discapacidades, pueden servir muy bien para superar
    escrúpulos cuando se trata de eliminar a personas con
    discapacidades heredadas (aborto e infanticidio) y soslayar o
    anular las disposiciones legales concebidas para proteger los
    derechos a la confidencialidad, la intimidad y el igual acceso
    a niveles razonables de atención sanitaria. Es posible
    que la información sobre poblaciones y grupos concretos
    resulte demasiado tentadora como para no ser utilizada en pro
    de la eficiencia
    social. Disponer de más información simplemente
    puede ofrecer más posibilidades de que se cometan
    violaciones de derechos humanos en todo el mundo, junto con el
    utópico deseo de tener una población libre de
    personas con graves minusvalías heredadas.

    Quizás el PGH y el PGHD se conviertan en el
    proyecto Manhattan del próximo siglo trayendo indudables
    beneficios para la sociedad humana, pero, asimismo,
    inimaginadas y espantosas amenazas, especialmente, desde el
    punto de vista de los derechos humanos.

     

    ¿Derechos de propiedad comunitarios?

    Genetic
    Resources Action International (GRAIN), Aedenat y otros grupos
    de todo el mundo están reclamando un marco legal que
    establezca un régimen de derechos comunales locales
    basado en los principios de Herencia, Territorialidad y
    Comunalidad. En base a ello los Estados reconocerían los
    derechos de propiedad indígena y comunales, y el derecho
    al control de acceso a los recursos genéticos por parte
    de las comunidades locales, e inclusive el derecho a decir NO a
    una propuesta de recogida o comercialización de
    elementos de la diversidad biológica. De esta forma se
    asegura una información y el consentimiento previo
    informado de quienes han preservado la riqueza genética
    local, como prerrequisito para el acceso a los recursos
    genéticos. Se asegura también una
    participación equitativa en los beneficios, ya sean
    financieros o de otro tipo, y una participación plena de
    las comunidades locales en la toma de
    decisiones.

    La
    normativa que regula los derechos de propiedad en el Norte ha
    sido pensada para un sistema industrial con sus
    particularidades propias, y el reto actual es conseguir su
    adaptación a un modelo mas participativo. Las organizaciones
    firmantes creemos que es posible desarrollar un régimen
    jurídico alternativo, y que las bases para ello se han
    esbozado ya en algunos convenios internacionales. Creemos que
    si los derechos de las comunidades locales no se consagran en
    la legislación internacional, la biodiversidad se convertirá en simple
    mercancía entre quienes se pueden permitir el lujo de
    pagar por ella, o establecer las condiciones de su venta.

    En
    Colombia,
    India,
    Filipinas y los países del Pacto Andino se
    están desarrollando activamente sistemas
    alternativos de este tipo. Concluimos que «la lucha
    contra los derechos de propiedad intelectual al estilo
    monopolístico, como los vigentes en el Norte, es clave
    si queremos ganar la pelea mas amplia por los derechos de los
    pueblos al control de su subsistencia, y en particular de sus
    recursos biológicos».

    Diez
    buenas razones para oponerse a las patentes sobre la vida
    si patentan la vida:

    Los
    CONSUMIDORES pagarán precios mas
    altos por los alimentos, las medicinas y otros productos en
    cuyo proceso de producción intervenga la
    ingeniería genética. La industria primará
    la adopción de tecnologías y componentes
    patentables, en detrimento de la calidad.

    La
    SEGURIDAD
    ALIMENTARIA y la SALUD dependerán cada vez mas de las
    grandes multinacionales, que tendrán mucho mas
    fácil conseguir mercados
    cautivos. Una misma empresa podrá controlar semillas
    agrícolas, razas ganaderas, su proceso de
    producción, también el de transformación o
    elaboración y finalmente incluso los medicamentos. Es
    decir, la misma empresa responsable de la calidad de los
    alimentos (salud) podrá controlar también los
    productos farmacéuticos (enfermedad).

    Los
    AGRICULTORES y GANADEROS tendrán que pagar precios mas
    elevados por las semillas, plantas y animales que compren. No
    les estará permitido reproducirlos para la venta sin la
    autorización y pago de royalties. De esta forma,
    agricultores y ganaderos perderán el control sobre el
    primer eslabón de la cadena alimentaria aumentando
    aún más su dependencia de las
    multinacionales.

    La
    estructura del MERCADO y el TRABAJO
    se concentrarán cada vez mas. Menos empresas van a poder
    competir en un contexto de mercado cada vez más
    internacionalizado. Se afirma que se crearán más
    empleos pero no se menciona para quién, ni
    cuántos empleos desaparecerán tanto por causas
    directas como indirectas.

    Las
    MUJERES se verán especialmente afectadas: el control
    patriarcal sobre su capacidad reproductiva puede incrementarse,
    tanto en lo que se refiere al número de hijas
    (políticas de población), como a las
    «características» de éstas
    (discriminación de sexos en India y China; pruebas
    fetales obligatorias en EE.UU.).

    El
    «TERCER MUNDO» verá disminuir cada vez
    más su acceso a la información científica
    y a la transferencia de tecnología. El abismo entre el
    Norte y el Sur se acentuará. Los países mas
    pobres pagarán precios más elevados por los
    productos a los países industrializados,
    agravándose el peso de la deuda externa y
    la marginación social.

    El
    hecho de que los genes humanos puedan convertirse en propiedad
    exclusiva de los titulares de las patentes atenta contra el
    fundamento mismo de los DERECHOS HUMANOS. La inviolabilidad de
    la información genética personal y su control se
    verá igualmente violentada por la búsqueda de
    genes patentables.

    Los
    VALORES ETICOS y RELIGIOSOS basados en el respeto a la
    vida, la creación y la reproducción serán
    totalmente alterados. Las patentes sobre los materiales
    genéticos imponen un concepto
    reduccionista y materialista de la vida misma como mera
    colección de sustancias químicas que pueden
    reproducirse, manipularse, modificarse y patentarse:
    «todo por dinero».

    La
    relación de la SOCIEDAD con la naturaleza se verá
    reducida a intereses comerciales basados en la
    explotación y el lucro. No se puede
    «inventar» o «crear» a la naturaleza…
    pero unos pocos pretenden, valiéndose de su poder
    «científico» y económico, apropiarse
    de una parte de ella mediante manipulaciones y modificaciones
    genéticas, expropiando al resto de la sociedad. El
    concepto de BIENESTAR ANIMAL desaparecerá. Las patentes
    estimulan la utilización de los animales como si fueran
    auténticas fábricas de elaboración de
    alimentos y productos farmacéuticos, restando
    importancia a su sufrimiento.

    La
    BIODIVERSIDAD natural y domesticada, y los conocimientos
    populares ligados a ellas, estarán cada vez mas bajo el
    dominio y
    control monopolístico de los grandes conglomerados
    empresariales. Con ello se incrementará en gran medida
    la uniformidad genética. Los sistemas de
    producción alimentaria y de medicamentos serán
    cada vez mas vulnerables ante los cambios ecológicos y
    presiones sociales.

    Proyectos
    Genoma de diversos organismos

    En esta
    sección presentamos los enlaces a las páginas
    web de diversos
    proyectos de
    secuenciamiento de genomas de algunos, organismos por orden
    alfabético, con los nombres y ubicación de las
    diversas instituciones a cargo de ellos.

    Como
    resultado secundario del proyecto Genoma Humano, coordinado por
    el Departamento de Energía de los Estados Unidos, se han
    empezado a desarrollar y en algunos casos completar, los
    genomas de algunos organismos bien sea por intereses
    comerciales, de investigación o ambos.

    Algunos
    de estos organismos ya han sido totalmente secuenciados y
    caracterizados.

    Los proyectos a que aquí se presentan tienes muy
    distintos estadios de desarrollo. En algunos casos se han
    completado las secuencias del genoma de todo el organismo, en
    otros casos están apenas en sus inicios. Dado que cada
    uno de los proyectos esta siendo llevado adelante por muy
    distintas instituciones a nivel mundial, también se
    deben esperar muy diversos niveles de calidad en los servicios
    prestados.

     

    9. Anexos

    Artículos publicados sobre genoma
    humano

    El genoma
    del ratón ayudará a descifrar el código
    genético del hombre

    BIRMINGHAM — A menos de un mes de anunciar la
    conclusión del genoma humano, científicos
    indicaron el lunes que para comprender su significado
    deberán compararlo con el genoma de otros
    mamíferos, comenzando con el ratón.

    Este
    será el próximo paso en el proyecto de descifrar
    el código genético del hombre, señalaron
    investigadores en el XVIII Congreso Internacional de
    Bioquímica y Biología Molecular.

    Los
    científicos sostienen que comparando los genes humanos
    con los de otros organismos podrán entender con mayor
    rapidez cómo funcionan los genes y cuál es su
    participación en la enfermedad.

    A su vez, eso llevaría al desarrollo de nuevos
    medicamentos basados en los avances
    genéticos.

    "El
    estudio comparativo va a ser una de las herramientas más
    sencillas e importantes en el proceso de analizar los genomas",
    dijo Craig Venter, presidente de la firma Celera Genomics, uno
    de los dos emprendimientos que completaron la secuencia del
    genoma humano.

    Venter
    dijo que la firma espera completar el genoma del ratón
    para diciembre de este año.

    Para entender la enfermedad

    Los
    científicos ya cuentan con los genomas de una serie de
    organismos, entre ellos la mosca de la fruta, pero el
    ratón sería el segundo mamífero del que se
    obtenga el código genético.

    Para
    investigadores como John Seidman, de la Facultad de Medicina de
    Harvard, quien estudia la base genética de una
    afección coronaria denominada cardiomiopatía
    hipertrófica, la publicación del genoma del
    ratón será un gran avance.

    Seidman
    estudia cómo opera la enfermedad tanto en hombres como
    en ratones y le ha llevado diez años identificar diez
    genes presentes en esta compleja condición, pero
    aún es necesario identificar un número no
    determinado de genes.

    La
    posibilidad de comparar el genoma del ratón con el
    genoma humano podría ayudar a identificar los genes
    restantes y brindar un panorama más completo sobre el
    proceso bioquímico que desencadenan las mutaciones
    genéticas.

    "Nos
    ayudaría muchísimo en el esfuerzo de descifrar el
    proceso de la enfermedad", dijo Seidman.

    De
    ratones y hombres

    Los
    investigadores están estudiando el funcionamiento de los
    genes en ratones, que comparten cerca de 90 por ciento de su
    código genético con los humanos.
    El proceso se basa en la noción de que muchos de los
    mecanismos básicos que controlan nuestro cuerpo han
    variado muy poco a través de la evolución de las
    especies.

    De esta
    forma, los científicos pueden obtener un panorama
    bastante completo de cómo funciona un gen humano
    recientemente descubierto al operar una mutación en
    formas de vida menos complejas.

    "El
    ratón es muy importante porque podemos cambiar cualquier
    gen y copiar exactamente la mutación que causa
    enfermedades en los pacientes humanos", dijo Jan Hoeijmakers,
    de la Universidad de Erasmus, quien estudia el proceso de
    envejecimiento en ratones y hombres.

    El
    estudio comparado de los genomas ha revelado que los seres
    humanos comparten mucha más información
    genética con otras especies de la que jamás se
    haya imaginado.

    En el
    caso del ratón, el estudio de algunos bloques de su
    secuencia genética ha revelado que son tan similares a
    los huamnos que resulta imposible distinguir unos de
    otros.

    (Con
    información de Reuters)

    El
    alfabeto del genoma humano está listo, pero
    todavía nadie lo entiende

    Junio 15,
    2000

    BETHESDA,
    Estados Unidos — Todas las noches, un batallón de
    computadoras
    de 16 laboratorios ubicados en distintas partes del mundo se
    comunica con un centro de datos en Estados Unidos y transmite
    una interminable sucesión de códigos:
    ATCGATCGCGATCG. Es el lenguaje del genoma humano ¿pero
    qué quiere decir?
    Dos equipos de investigadores que participan en el Proyecto del
    Genoma Humano trabajan en la fase final del esfuerzo masivo por
    catalogar todos los genes presentes en el hombre.

    Los
    científicos pronostican que el conocimiento que se
    obtenga tendrá efectos profundos en el terreno
    médico, ético, legal y económico pero
    admiten que llevará mucho tiempo develar completamente
    su significado.

    "Esta es
    una revolución distinta a todo lo que se ha visto hasta
    el momento", afirma Richard Young, del Instituto Whitehead de
    Investigación Biomédica en Cambridge, estado de
    Massachusetts.

    Se suele
    decir que el Proyecto del Genoma Humano es un esfuerzo por
    descubrir el sentido de la composición genética
    pero los científicos no están decodificando el
    genoma sino incorporándolo a una gigantesca base de datos
    con la esperanza de llegar a comprenderlo.

    Lo que
    tienen por ahora está lejos de ser un manuscrito
    impecable libre de errores y vacíos, pero es un borrador
    con el material suficiente como para completar el libro. El
    problema es que nadie está en condiciones de
    leerlo.

    Una tarea del siglo XXI

    La mayor
    parte del genoma está escrita en un idioma que los
    científicos todavía no comprenden. Es como si
    acabaran de descubrir una lápida con inscripciones de un
    misterioso texto antiguo.

    La
    decodificación de los genes, la comprensión de su
    funcionamiento será tarea del siglo XXI.

    "Comprender este genoma nos va a tomar otros cien
    años. Quizás más", advierte Harold Varmus,
    presidente del Centro Oncológico Sloan-Kettering en
    Nueva York y ex director del Instituto Nacional de Salud de
    Estados Unidos.

    Las
    instrucciones para "construir y operar" un ser humano son
    engañosamente sencillas y están escritas en el
    ADN en forma de escalera.

    Cada
    peldaño se compone de un par de sustancias
    químicas que sólo se ligan entre sí. Si
    una mitad del peldaño es el compuesto adenina, la otra
    es siempre timina, si una mitad es guanina, la otra es
    citosina. Eso es todo.

    Los
    biólogos suelen referirse a las cuatro moléculas
    básicas del ADN por sus iniciales: A, T, G y
    C.

     

    Sólo cuatro letras

    El
    código de la vida está escrito con un alfabeto de
    apenas cuatro letras. Puede parecer sencillo, pero con sus 3000
    millones de caracteres, el genoma humano llenaría 200
    guías telefónicas de una gran ciudad.

    Ese
    código da las instrucciones para que el organismo
    evolucione desde un embrión hasta un ser adulto, viva,
    se reproduzca y muera.

    En su
    nivel más básico, la vida es un conjunto de genes
    que dirige una complicada sinfonía biomolecular. Al
    igual que las notas en el pentagrama indican a los
    músicos la melodía a ejecutar, los genes indican
    a las células qué proteínas
    producir.

    Las
    proteínas, a su vez, realizan distintas tareas como
    producir los tejidos del organismo, digerir los alimentos,
    almacenar recuerdos, procesar desechos y hasta indicar a las
    células cuándo les llega el momento de
    morir.

    Pero para
    comprender realmente nuestra composición
    genética, los científicos deben estudiar la
    interacción entre los genes y determinar cómo
    funcionan las proteínas. Este terreno de estudio, la
    genómica funcional, está aún en su
    infancia.

    "Por
    ahora, podemos especificar de qué están hechas
    las proteínas", dijo el experto en genética
    Robert Waterston.

    "Pero
    aún debemos descubrir cómo funciona cada una,
    qué forma tiene y con qué interactúa, en
    qué células está presente, en
    cuáles no", indicó.

    "Y
    también será necesario determinar qué
    enfermedades alteran su manifestación, como incide en
    ellas, por ejemplo, el cáncer o la diabetes",
    añadió.

    (Con
    información de Associated Press)

    Descifran la secuencia genética del
    cólera

    WASHINGTON (CNN) — Investigadores han descifrado el mapa
    genético de la bacteria que causa el cólera, una
    enfermedad intestinal aguda que se contagia a través del
    agua y alimentos contaminados y cobra miles de vidas cada
    año.

    "Determinar la secuencia genética de agentes
    patógenos como el vibrión colérico es un
    gran avance en la lucha contra una de las enfermedades
    infecciosas más difíciles de erradicar", dijo el
    doctor Antonio Fauci, director del Instituto Nacional de
    Alergia y Enfermedades Infecciosas de Estados Unidos, que
    financió el proyecto.

    Según cifras de la Organización Mundial de
    la Salud, el año pasado 220.000 personas se contagiaron
    el vibrión colérico y 8.400 murieron a causa de
    la enfermedad, cuya mayor incidencia se registra en
    países de América latina, Asia y Africa.

    La
    enfermedad puede ocasionar vómitos, diarrea y
    deshidratación. En los casos de mayor gravedad, la
    deshidratación es extrema y puede causar la muerte en
    término de 24 horas.

    Se estima
    que el 50 por ciento de los infectados mueren si no son
    sometidos inmediatamente a tratamiento.

     

    Un
    hito

    El haber
    obtenido la secuencia del vibrión colérico
    "marca un hito
    en la investigación del cólera", dijo Claire
    Fraser, presidenta Instituto para la Investigación
    Genómica, en el estado de
    Maryland.

    "Esta
    información arroja luz sobre el proceso por el que un
    organismo vivo se convierte en un agente patógeno para
    el ser humano y agilizará nuestra comprensión de
    la enfermedad y cómo controlarla",
    añadió.

    El
    vibrión colérico es la segunda bacteria de la que
    se obtiene la secuencia genética. La primera fue la del
    E.coli, en 1997.

    Más de 30 investigadores participaron en el
    estudio, encabezado por científicos del Instituto para
    la Investigación Genómica.

    Los
    investigadores hallaron que la bacteria que causa el
    cólera incluye dos cromosomas constituidos por 3.885
    genes, que a su vez están integrados por más de
    cuatro millones de pares de bases.

     

    Vacunas más efectivas

    "Este
    será el punto de partida para gran parte de los estudios
    que se realicen en el futuro", señaló el
    microbiólogo Matthew Waldor, del Centro Médico
    Tufts Nueva Inglaterra en
    la ciudad de Boston.

    "La
    secuencia del genoma contribuirá al desarrollo de nuevas
    vacunas y medicamentos para luchar contra el cólera",
    escribió Waldor en un comentario que será
    publicado esta semana en la revista
    especializada Nature.

    Actualmente, las vacunas disponibles para combatir el
    cólera sólo resultan efectivas en un 50 por
    ciento de los casos y sus efectos duran menos de seis meses,
    indicó el Centro para el Control y Prevención de
    Enfermedades e Estados Unidos.

     

    Científicos piden normas
    internacionales que impidan a las empresas patentar
    genes

    MADRID
    (CNN) — El establecimiento de normas de carácter
    internacional para evitar que las empresas patenten genes y
    secuencias genéticas es el reto más acuciante que
    enfrenta la comunidad científica, indicaron el
    miércoles especialistas que participan en el Primer
    Congreso Mundial de Bioética, en la ciudad
    española de Gijón.

    Más de 300 especialistas de 15 países
    participan en el congreso, que intenta establecer reglas
    éticas que garanticen el aprovechamiento equitativo de
    los avances biotecnológicos.

    El
    catedrático argentino Salvador Darío Bergel,
    profesor de bioética de la Universidad de Buenos Aires,
    indicó que el otorgamiento de patentes sobre los genes o
    secuencias genéticas supone un "disparate que amenaza
    con socavar el futuro de la investigación
    científica".

    El
    experto lamentó que la normativa europea permita
    patentar un "elemento aislado del cuerpo humano" y
    recordó que sólo es éticamente
    justificable la patente sobre un procedimiento
    concreto que
    no frene estudios ulteriores.

    Bergel
    urgió a forjar un acuerdo internacional que ponga fin a
    estas prácticas, que en su opinión son
    "insostenibles legal y éticamente y obstaculizan la
    investigación".

    El
    presidente de la Sociedad Internacional de Bioética,
    Marcelo Palacios, se refirió al Proyecto del Genoma
    Humano, cuyo objetivo es realizar un mapa de la
    composición genética del hombre, y dijo que
    descifrarlo "será un primer paso muy
    importante".

    Pero
    destacó que lo más importante será
    descubrir su funcionamiento "para avanzar en el conocimiento
    sobre el origen de la vida, las enfermedades o nuevas terapias
    quirúrgicas" y se pronunció en contra de patentar
    las secuencias genéticas.
    "En malas manos, las patentes pueden ser muy dañinas
    para la humanidad", señaló.

    Estados
    Unidos, Francia, Gran Bretaña, Japón y China, los
    cinco países que participan en el Proyecto del Genoma
    Humano, anunciarán el lunes los resultados de la
    investigación.

    El
    proyecto es el paso inicial para la investigación de los
    cerca de 30.000 a 150.000 genes contenidos en cada uno de los
    23 pares de cromosomas presentes en el ser humano.

    El
    presidente del Consejo Superior de Investigaciones
    Científicas de España (CSIC), César
    Nombela se manifestó partidario de que la
    información sobre el genoma humano quede al cuidado de
    un organismo supranacional, como por ejemplo la
    UNESCO.

    Nombela
    señaló que el reciente llamamiento del presidente
    de Estados Unidos, Bill Clinton, y del primer ministro
    británico, Tony Blair, para que las secuencias
    genéticas sean de acceso libre supone "una esperanza"
    para lograr que los adelantos "sean accesibles al conjunto de
    las personas y no agraven las diferencias sociales entre los
    mundos desarrollado y subdesarrollado".

     

    Bioética o anarquía

    El
    estadounidense Van Rensselaer Potter, el primer
    científico en usar el término bioética
    hace 30 años, reclamó en la apertura del congreso
    el martes una "acción política" ante los avances
    tecnológicos y advirtió que el tercer milenio
    será "el de la bioética mundial o el de la
    anarquía". El científico recordó que la
    bioética pide desde su comienzo una acción
    política para lograr mediante acuerdos o leyes "la
    supervivencia de la interacción entre la gente y los
    sistemas biológicos ".

    "La
    bioética no es sólo una cuestión
    médica, sino también un asunto medioambiental y
    social", señaló.

    Palacios
    coincidió y dijo que el congreso abordará los
    avances científicos desde la perspectiva de los derechos
    humanos, para propiciar el establecimiento de reglas
    éticas universales que se apliquen a la
    biotecnología.

    El
    objetivo de ese acuerdo global debe ser, a su juicio, "prever
    la revolución social derivada de estos avances y evitar
    abusos entre los países ricos y pobres, la esclavitud
    técnica, los desequilibrios alimenticios, o la
    destrucción de la biosfera"

     

    De
    la doble hélice al genoma humano

    El
    científico que creó el Proyecto Genoma Humano
    celebra el éxito
    Junio 28, 2000

    Por JAMES
    WATSON

    (TIME) —
    Ninguno de los que tuvimos el privilegio de ver por primera
    vez, a finales de 1953, la doble hélice del ADN pensamos
    jamás que viviríamos lo suficiente para verla
    totalmente descodificada.

    Por aquel
    entonces, sólo soñábamos con alcanzar el
    siguiente objetivo: descubrir de qué manera las cuatro
    letras del alfabeto del ADN (A, T, G y C) configuran las
    secuencias lineales de aminoácidos responsables de la
    síntesis de proteínas, los principales
    protagonistas de la vida celular. Resulta que la esencia del
    código genético y la maquinaria molecular
    encargada de leerlo se descubrió hacia 1966, sólo
    13 años después de que Francis Crick y yo
    descubriéramos la estructura del ADN.

    A partir
    de entonces, las imaginativas mentes científicas se
    dedicaron a estudiar la forma de leer los mensajes del ADN.
    Sorprendentemente, Fred Sanger, de la Universidad de Cambridge,
    y Walter Gilbert, de Harvard, desarrollaron cada uno, en menos
    de una década, métodos eficaces para determinar
    el orden de las letras del ADN. Casi simultáneamente,
    Herbert Boyer y Stanley Cohen idearon procedimientos
    sencillos para separar y fusionar moléculas de ADN y
    producir el "ADN recombinante".

    Los
    más pesimistas proclamaron después que estas
    técnicas crearían formas de vida que
    amenazarían nuestra existencia tanto como las armas
    nucleares. Estas falsas alarmas frenaron el progreso
    sólo durante algunos años. Pero hacia 1980, el
    inmenso poder del ADN recombinante salió a la luz
    pública. Poco tiempo después,
    transformaría de forma irreversible la biología y
    la medicina dando paso a la biotecnología
    moderna.

    Yo
    deseaba acelerar el avance de la genética humana y por
    eso en 1986 me convertí en uno de los primeros
    defensores del Proyecto Genoma Humano, cuyo objetivo definitivo
    era determinar la secuencia de los casi tres mil millones de
    letras del ADN que componen nuestro código
    genético. Aunque destacados jóvenes
    científicos sostuvieron que aún no era el
    momento, los de la generación anterior veíamos de
    cerca cómo nuestros padres y parejas caían
    víctimas de enfermedades por una predisposición
    genética. Y prácticamente todos conocíamos
    a alguna pareja con hijos cuyo futuro estaba amenazado por
    algún mal de carácter genético.

    Así, la Academia Nacional de Ciencias
    nombró una comisión de expertos que al cabo de un
    año determinó que era posible descifrar el libro
    de instrucciones humano en un plazo de 15 años, siempre
    que el proyecto fuera liderado por científicos
    apropiados y se aportaran 3.000 millones de dólares para
    gastarlos y repartirlos razonablemente durante ese
    tiempo.

    Nuestro
    primer informe hizo
    hincapié en que debíamos determinar la secuencia
    de los genomas más pequeños (de 1 a 13 millones
    de letras) de las bacterias y la levadura, y luego pasar a los
    cien millones de letras de los gusanos y las moscas.
    Estábamos seguros de que
    cuando hubiéramos terminado el proyecto, la
    tecnología secuenciadora costaría menos de 50
    centavos por letra, y entonces estaríamos listos para
    descifrar el genoma humano. También confiábamos
    en que la genómica daría resultados en el
    área científica y médica mucho antes de
    descifrar las últimas letras del genoma
    humano.

    Así que me dirigí al Congreso en mayo de
    1987 con el informe en la mano, y prometí que mucho
    antes de finalizar el proyecto genoma clonaríamos gran
    parte de los genes fundamentales que hacen que los seres
    humanos sean proclives a padecer la enfermedad de Alzheimer o
    el cáncer de mama y colon, enfermedades comunes en
    algunas familias. Afortunadamente el tiempo ha demostrado el
    avance significativo que ha experimentado la ciencia en estas
    áreas.

    El
    Congreso dio prioridad a mi proyecto anteponiéndolo al
    de otros muchos colegas biólogos moleculares y pronto
    puso a nuestra disposición el dinero
    que lo puso rápidamente en marcha. En octubre de 1988,
    fui a Washington para coordinar la iniciativa de los Institutos
    Nacionales de Salud en el proyecto. Desde el comienzo, me
    esforcé por asegurar que éste tuviera
    carácter internacional y contara con el apoyo de los
    principales países industrializados. De esta manera, se
    eliminaría la impresión de que un determinado
    país u organización controlaba el genoma humano.
    También queríamos publicar la totalidad de los
    datos en Internet para que se pudiera tener acceso a ellos de
    forma gratuita en todo el mundo.

    Actualmente, las personas que forman parte de este
    consorcio internacional se enorgullecen de publicar las nuevas
    secuencias de ADN en Internet a las 24 horas de su
    descubrimiento. Hace 12 años, nadie se habría
    imaginado que se descifrarían casi 500 millones de pares
    básicos de ADN en tan sólo un mes.

    Con el
    proyecto prácticamente terminado, tres años antes
    de lo previsto, debemos señalar que los primeros
    detractores han cambiado de actitud. En
    lugar de pedirnos que nos calláramos, como hicieron en
    1991, ahora nos suplican que pasemos rápidamente a los
    genomas del ratón, la rata y el perro.

    También es importante destacar que ningún
    otro proyecto científico de esta envergadura, salvo
    quizás el Proyecto Manhattan, se ha llevado a cabo con
    tanto celo por el bien común. Al compartir sus
    descubrimientos con esta libertad y
    rapidez, los miembros de nuestra comunidad genómica
    tienen poco tiempo para la promoción de sus
    reputaciones.

    En
    cambio, las grandes inyecciones de capital
    privado de los últimos dos años han ayudado a las
    compañías que intentan encontrar y patentar
    secuencias claves de ADN antes de que se divulguen
    públicamente. Como era de esperar, las personas que
    están al frente de esas compañías han dado
    a entender que los que comenzamos el proyecto ya no somos
    necesarios. Para alivio de todos nosotros, al proyecto
    público se destinó más dinero. Nuestros
    patrocinadores desean asegurarse de que todas las
    características esenciales del genoma humano
    estén a libre disposición de la gente. Y los
    acontecimientos de las últimas semanas demuestran que
    los que trabajan por el bien común no andan a la zaga a
    los que buscan su propio beneficio.

     

    En
    México el estudio del genoma humano a través de
    la información de la bacteria risobium x
    Oaxaca, Oax.- En unos años en México se
    podrá tener completo el ciclo de estudio del genoma
    humano, a través de la búsqueda de la
    información total sobre la bacteria "Risobium X" que se
    realiza en el Centro de Investigación sobre
    Fijación de Nitrógeno de la Universidad Nacional
    Autónoma de México.

    Así lo
    informó el doctor Pedro Julio Collado Vides, responsable
    del proyecto, en el marco del Primer Congreso de Responsables
    de Proyectos del Comité de Ingeniería
    Eléctrica, Ciencias de la Computación y
    Matemáticas Aplicadas a la Ingeniería, del
    Conacyt, que se realiza en esta ciudad.

    El doctor
    Collado explicó que hay dos formas de entender el
    proyecto del genoma humano, una es el estudio de la cadena
    genética del Homo Sapiens, y la otra es la
    investigación sobre modelos de
    seres vivos que conviven, de una u otra forma, con el hombre,
    como son ratones, bacterias o plantas.

    Por el momento ya se tiene la secuencia completa de uno
    de los siete plasmas que conforman la Risobium X, la cual vive
    en el suelo, y ayuda
    a la fijación del Nitrógeno en plantas como el
    frijol. Se estima que tardará un par de años
    más en reunirse la información genética
    completa sobre esta bacteria.Entre los beneficios que
    traerá consigo este proyecto apoyado por el Consejo
    Nacional de Ciencia y Tecnología, dijo, se encuentra la
    oportunidad de que nuestro país viva el proceso de
    estudio sobre el genoma de principio a fin, lo que
    ayudará a comprender mejor el proceso de fijación
    del nitrógeno en las plantas.

    El doctor
    Collado apuntó que se mejorará la infraestructura
    computacional para realizar estudios de predicción de
    señales reguladoras en bacterias, y tendrá un
    mejor nivel la profesionalización e interacción
    de los estudiantes en materia genética. Con la
    información obtenida podrá realizarse
    también toda una serie de experimentos productivos
    basados en la cadena completa de la bacteria, y mejorará
    la producción agrícola en nuestro
    país.

    En otra
    parte de la reunión, el doctor Harold Stoldberg, de la
    National Science Fundation (NSF), dijo que en breve se espera
    concretar un nuevo acuerdo con el Conacyt para realizar un
    taller de "Program Development" a fin de apoyar a los proyectos
    de investigación en nuestro país.

    Hasta el
    momento, dijo, NSF-Conacyt apoya aproximadamente 30 proyectos,
    sin contar las áreas de computación,
    ingeniería y biología, y aclaró que el
    apoyo que otorga dicha institución es únicamente
    para financiamiento de viajes,
    viáticos, costos de
    transportación, materiales, y comunicación y no
    se auspician salarios o
    equipamiento pesado.

     

    Domingo
    19 de marzo de 2000

    La Guerra De Los Genes: Polémica En Los Estados
    Unidos. Los intereses que hay detrás del proyecto Genoma
    Humano

    Algunos
    científicos se oponen a que las empresas privadas
    patenten los genes. Sin embargo, éstos ya se cotizan en
    Wall Street. El primer borrador del mapa genético humano
    se conocerá en septiembre.

    ROBOT
    GENETICO. Lo usan para descubrir genes en la Universidad de
    Wisconsin.

    Paula
    Andalo

    La guerra
    de los genes" tuvo un nuevo capítulo esta semana cuando
    el presidente estadounidense Bill Clinton y el primer ministro
    británico Tony Blair aseguraron que la
    información sobre el proyecto Genoma Humano debe ser de
    dominio público. Pero ambos mandatarios obviaron una
    parte importante del debate, más cercana a Wall Street
    que a un laboratorio: si es ético patentar
    genes.

    El
    proyecto Genoma Humano, que ya lleva diez años, se
    propone "dibujar" el conjunto de genes que posee un individuo y
    que determina todas las características que conforman su
    herencia, desde sus rasgos físicos hasta su
    predisposición a padecer algunas
    enfermedades.

    Quien
    posea esta información tendrá mucho poder en el
    futuro. Porque sabrá qué gen está
    vinculado a determinada enfermedad y podrá desarrollar
    fármacos precisos para combatirla. Además, quien
    sea dueño de un gen podrá cobrar derechos a quien
    quiera utilizar esa información. En pocas palabras, los
    genes ya comenzaron a cotizar en bolsa.

    En sus
    orígenes, el proyecto era exclusivamente estatal,
    financiado por el Instituto Nacional de Salud de los Estados
    Unidos y por el Welcome Trust de Londres. Pero en 1995 entraron
    en carrera empresas privadas como Celera Genomics, que ya
    patentó cientos de genes. Ambos sectores invierten por
    año 600 millones de dólares en esta
    investigación.

    Mientras
    los logros eran pequeños, la convivencia fue tranquila.
    Pero a medida en que el mapa genético fue tomando forma,
    todos mostraron las garras. Y el debate explotó cuando
    se anunció que el primer borrador estará listo
    esta primavera.

    Ahora,
    los científicos del organismo estatal quieren difundir
    los resultados del proyecto por Internet y los empresarios
    pretenden que sea de acceso más restringido. Los
    primeros están en contra de "patentar el conocimiento" y
    aseguran que hay que evitar el monopolio de
    los genes. Los segundos creen, sin embargo, que invirtieron
    muchos años y mucho dinero y que las reglas del mercado
    son otras.

    El
    experto argentino Víctor Penchaszadeh es jefe de la
    División de Genética Médica del Betch
    Israel
    Medical Center en Nueva York y es miembro del comité
    asesor sobre pruebas genéticas de la Secretaría
    de Salud Pública de los Estados Unidos. En una charla
    telefónica con Clarín, explicó la
    complejidad de este debate.

    "Las
    palabras de Clinton y Blair respondieron a una presión
    de la comunidad científica que se opone al
    patentamiento", explicó. A partir de estas
    investigaciones nació HUGO (Human Genome Organization),
    una organización formada por expertos que "luchan porque
    la ciencia se limpie de tanto negocio".

    Penchaszadeh contó que el patentamiento de genes
    no es algo nuevo en los Estados Unidos. "Pero puede ser muy
    peligroso. Pongo el caso del cáncer de mama. Una empresa
    descubrió un gen que predispone a la mujer a padecer
    este mal. Lo patentaron y ahora tienen el monopolio exclusivo
    del análisis que detecta la mutación del gen que
    provoca la enfermedad".

    "Además, -contó-, muchas veces se da que
    dos empresas patentan fragmentos de un mismo gen y la pelea por
    quién es dueño de ese gen llega a los
    tribunales." ¿Es lícito este tironeo
    genético? La cosa no es nada fácil. Y concentra
    intereses cruzados. Por un lado están las empresas
    biotecnológicas (como Celera) que secuencian y patentan
    los genes. Su objetivo es patentar el máximo de
    conocimiento para "venderlo" después a posibles usuarios
    como, por ejemplo, los laboratorios interesados en desarrollar
    medicamentos o métodos de detección a partir de
    esa información. Y también están los
    médicos, que son los que prescriben análisis y
    remedios y que consideran que la patente traba y encarece el
    sistema de salud.

    Algo
    lejos quedó el paciente. Y la naturaleza de las cosas.
    Porque, como bien dicen algunos, patentar un gen es como
    patentar la Luna y después pretender cobrarle al que
    quiera mirarla.

    "El acerbo genético de una especie no puede ser
    patentado porque es algo propio de la naturaleza",
    reflexionó Penchaszadeh. Además se está
    sobrevalorando la información. No podemos volver a un
    peligroso determinismo genético. El 90% de las
    enfermedades como el cáncer o los males cardiovasculares
    depende de interacciones mucho más complejas que la sola
    presencia de un gen defectuoso."

     

     

    Trabajo enviado por:

    Ana Gelfo

    anagelfo[arroba]hotmail.com

    Nota al lector: es posible que esta página no contenga todos los componentes del trabajo original (pies de página, avanzadas formulas matemáticas, esquemas o tablas complejas, etc.). Recuerde que para ver el trabajo en su versión original completa, puede descargarlo desde el menú superior.

    Todos los documentos disponibles en este sitio expresan los puntos de vista de sus respectivos autores y no de Monografias.com. El objetivo de Monografias.com es poner el conocimiento a disposición de toda su comunidad. Queda bajo la responsabilidad de cada lector el eventual uso que se le de a esta información. Asimismo, es obligatoria la cita del autor del contenido y de Monografias.com como fuentes de información.

    Categorias
    Newsletter