Identidad en nuestros genes

Hoy en clase hemos seguido con el tema relacionado con las leyes de la herencia, el último día estudiamos los planteamientos y leyes de Mendel. 

Mendel desconocía por completo la naturaleza de los factores hereditarios. Años más tarde, el descubrimiento de los cromosomas y del mecanismo de la división celular arrojó luz sobre cómo se produce la herencia de los caracteres.

Teoría cromosómica de la herencia 

En 1902, Sutton y Bovery observaron la relación entre cromosomas y la herencia y propusieron que la partículas hereditarias ,lo que hoy llamamos genes, se encuentran en los cromosomas, dispuestas una a continuación de la otra. Esta fue la primera formulación de la teoría cromosómica de la herencia, demostrada por Morgan en los años veinte del siglo pasado.

Tras observar la meiosis observaron y determinaron lo siguiente:

• La existencia de dos alelos: Cada uno de ellos heredado de cada progenitor. Compatible con la existencia de dos cromosomas homólogos que también se heredan de los progenitores.
• La separación de dos alelos: Esto sucede durante la formación de los gametos y en los cromosomas homólogos durante la meiosis.
• La transmisión independiente: Genes con caracteres distintos por su localización en cromosomas no homólogos distribuyéndose en gametos diferentes del progenitor del que provienen.
• Durante la fecundación: Los dos alelos de cada progenitor se agrupan del mismo modo que lo hacen los dos cromosomas para formar pareja de homólogos.  

Lo comprobamos en el experimento de Mendel por ejemplo en la tercera ley.

Genes Ligados 

Los genes que se encuentran en distinto cromosoma se heredan de forma independiente y por ello se llaman genes independientes. Pero, como el número de genes de un ser vivo es muchísimo mayor que el número de cromosomas, es lógico pensar que algunos de los genes se encuentran en el mismo cromosoma, a estos genes que aparecen juntos en el mismo cromosoma se los denomina genes ligados y en general se heredan juntos como una unidad.

Gracias a los trabajos realizados por T. H. Morgan con la mosca de la fruta (Drosophila melanogaster)se observó que la tercera ley o "principio de independencia de los caracteres" no se cumplía siempre. Se cumple cuando las parejas alélicas que rigen dos caracteres hereditarios se encuentran situadas en diferentes cromosomas.

Cada especie animal o vegetal tiene muchos más pares de genes que pares de cromosomas. Obviamente, debe haber muchos genes en cada cromosoma. Así, por ejemplo, el hombre tiene 23 pares de cromosomas, algunos grandes y otros pequeños, pero millares de genes. Los cromosomas se heredan como unidades y, por tanto, los genes de cualquier cromosoma tienden a ser heredados juntos.

La existencia de genes ligados fue demostrada por Morgan en el año 1911, investigando la herencia del color del cuerpo y de cierta anomalía de las alas, denominadas alas vestigiales o reducidas, de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster. Realizó el siguiente cruzamiento:

Todos los individuos de la F1, según la primera ley de Mendel, eran iguales, de genotipo heterocigoto (b+b vg+vg) y de cuerpo gris y alas normales, lo cual significa que estos caracteres (color del cuerpo gris y alas normales) son dominantes.

En la descendencia del retrocruzamiento de un macho de esta F1 con una hembra doble recesiva (bb vgvg) no aparecía ningún individuo de cuerpo gris y alas vestigiales, ni de cuerpo negro y alas normales, tal como hubiese ocurrido si la tercera ley de Mendel se cumpliese. Estos resultados llevaron a Morgan a deducir que los genes determinantes del cuerpo color negro y de las alas vestigiales se transmiten juntos en el mismo cromosoma y, por tanto, son genes ligados.

Esto aplicado a las leyes de Mendel según la teoría cromosómica de la herencia quedaría:

Herencia Poligénica y Alelismo Múltiple 

Para muchos caracteres el correspondiente gen no solo tiene dos variedades o alelos, sino que pueden existir muchas más se habla entonces de alelismo múltiple. 
Un ejemplo el el color de pelo de los conejos, que se debe a la presencia de cuatro alelos posibles: gris, gris plata, blancos con manchas o albinos, existiendo relaciones de domináncia entre los alelos y ajustándose la herencia de los colores a las leyes de Mendel.  
La herencia poligénica es el carácter cuantitativo entre los que no existe una clara diferencia, puesto que demuestran la gradación de pequeñas desigualdades, son caracteres controlados genéticamente, aunque sobre ellos actúan también factores condicionados por el ambiente, como el clima o las enfermedades. 

Y todo esto... ¿Para qué sirve?

Las leyes de Mendel son  importantes puesto que con ellas se han realizado estudios sobre las leyes de la herencia, es decir lo que pasa con los caracteres hereditarios de una generación a otra. Gracias a los estudios científicos y de la importancia de los genes en el ser humano, se han descubierto mutaciones en los genes que pueden afectar al desarrollo del ser humano y ocasionar daños. Así, se han descubierto las mutaciones que provocan la hemofilia, el síndrome de Down, el daltonismo, el síndrome de Turner, el síndrome de Klinelfelter y otros más.

Se pueden realizar trasplantes de riñón gracias a los estudios de compatibilidad del donante y del que va recibir el órgano; los estudios de las células madres han propiciado que se puedan curar diferentes tipos de cáncer, se han descubierto curas contra el sarampión, la bronquitis, la fiebre amarilla, y otras enfermedades.

Fuentes de Información: 

Os dejo un enlace para practicar problemas de genética 

Imágenes: Google

Fuentes escritas: Libro de texto, enciclopedia del estudiante-ciencias de la vida 

Recursos web:

http://recursostic.educacion.es/secundaria/edad/4esobiologia/4quincena6/4quincena6_contenidos_4d.htm

http://www.slideshare.net/iesjuliocarobaroja/tema-14-leyes-de-mendel-7186278

http://www.biologiasur.org/apuntes/genetica-mendeliana.html

Cristina R.R.

"ÚLTIMOS GRANITOS DE ENERGÍA"

CATABOLISMO ANAERÓBICO

FERMENTACIONES

• Se dan cuando el último aceptor de los hidrógenos es una molécula orgánica sencilla y no es el oxígeno.
• Es una de las rutas catabólicas más antiguas de la biosfera, ya que la atmósfera de la Tierra primitiva, carecía de oxígeno.
• Son las rutas de degradación de la glucosa.
• Propias de bacterias y levaduras.
• Se producen en animales cuando el O2 escasea.
• Energéticamente son poco rentables ya que solo aportas 2 ATP por molécula de glucosa.

Tipos

FERMENTACIÓN ETÍLICA

Pasos por los que el ácido pirúvico, de la glucólisis, se transforma en etanol.

• Ácido pirúvico --> Acetaldehído, deprendiendo CO2.
• Acetaldehído --> Etanol, alcohol deshigrogenasa: oxida NADH y reduce el acetaldehído.

Se da en células vegetales, hongos y bacterias. Destaca la Saccharomyces cerevisiae, que es utilizada para la fabricación de vino y cerveza.

En los organismos aerobios facultativos, es decir, que tolera la falta de oxígeno aunque su principal fuente de energía la obtiene de la respiración aeróbica, tiene gran importancia el efecto Pasteur.

FERMENTACIÓN LÁCTICA

Pasos por los que el ácido pirúvico, de la glucólisis, se convierte en ácido láctico.

• Ácido pirúvico --> Ácido láctico, láctico deshidrogenasa: oxida el NADH y reduce el ácido pirúvico.

Se da en bacterias como las del yogur, del queso o de la leche fermentada. Además se puede dar en las células musculares de los vertebrados durante ejercicios intensos.

Estas bacterias pueden ser:

• Homofermentativas, que solo producen ácido láctico. Por ejemplo, L. casei.
• Heterofermentativas, producen ácido láctico y otras sustancias. Por ejemplo, Bifidobacterium bifidum.

OTRAS RUTAS CATABÓLICAS

B-OXIDACIÓN DE LOS ÁCIDOS GRASOS

Recibe ese nombre porque el carbono 3, llamado "B", recibe la oxidación.

Los ácidos grasos son importantes depósitos de energía metabólica. Para iniciar su metabolización, es necesario separarlo con las lipasas del resto de la molécula lipídica.

De esta manera, los acilglicéridos se rompen obteniendo una molécula de glicerina y los ácidos grasos correspondientes.

Mientras que los fosfolípidos se hidrolizan obteniendo ácido fosfórico y glicerina, la cual se fosforila y se oxida y entra en la glucólisis.

Una vez en las mitocondrias, los ácidos grasos se activan uniéndose a un Acetil-CoA y son transportados a la matriz interna por la carnitina.

OXIDACIÓN DE AMINOÁCIDOS

Las proteínas tienen funciones biológicas distintas a las energéticas. Sin embargo, si es necesario, los aminoácidos son oxidados y entran en el ciclo de Krebs y en la cadena respiratoria. 

Existen tres mecanismos de oxidación de aminoácidos: 

• Transaminación.
• Desminación oxidativa.
• Descarboxilación.

Los aminoácidos excedentes no pueden almacenarse y tampoco pueden excretarse. Por ello, se utilizan como combustible para obtener energía. El grupo amino se separa convirtiéndose en urea, mientras que el resultante de la cadena carbonatada da origen a intermediarios metabólicos, que se incorporan a las principales rutas metabólicas.

¿PARA QUÉ SIRVE ESTO?

Estos procesos tienen la finalidad de producir más energía para las células que escasean de oxígeno, en el caso de las fermentaciones. Por ello solo tienen lugar en casos de extrema necesidad. Al igual ocurre con la oxidación de los aminoácidos y de los ácidos grasos, ya que también aportan energía que completa a la producida en la respiración celular y en el ciclo de Krebs, pero solo cuando es necesario.

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Esther Gómez de Lara