El términogenética (delgriego antiguo:γενετικός,guennetikós, ‘genetivo’, y este deγένεσις,génesis, ‘origen’;[1][2][3] acuñado en 1905 porWilliam Bateson) alude al área de estudio de labiología que busca comprender y explicar cómo se transmite laherencia biológica de generación en generación mediante elADN. Se trata de una de las funciones fundamentales de labiología moderna, y abarca en su interior un gran número de disciplinas propias e interdisciplinarias que se relacionan directamente con labioquímica, lamedicina y labiología celular.
El principal objeto de estudio de la genética son losgenes, formados por segmentos deADN yARN, tras la transcripción deARN mensajero,ARN ribosómico yARN de transferencia, los cuales se sintetizan a partir de ADN. El ADN controla la estructura y el funcionamiento de cadacélula, tiene la capacidad de crear copias exactas de sí mismo tras un proceso llamadoreplicación.
Aunque la genética juega un papel muy significativo en la apariencia y el comportamiento de los organismos, es la combinación de la genética, replicación, transcripción y procesamiento (maduración del ARN) con las experiencias del organismo la cual determina el resultado final.
Los genes corresponden a regiones del ADN o ARN, dosmoléculas compuestas de una cadena de cuatro tipos diferentes debases nitrogenadas (adenina,timina,citosina yguanina en ADN), en las cuales tras la transcripción (síntesis de ARN) se cambia la timina poruracilo —la secuencia de estos nucleótidos es la información genética que heredan los organismos. El ADN existe naturalmente en forma bicatenaria, es decir, en dos cadenas en que los nucleótidos de una cadena complementan los de la otra.
La secuencia de nucleótidos de un gen es traducida por lascélulas para producir una cadena deaminoácidos, creandoproteínas —el orden de los aminoácidos en una proteína corresponde con el orden de los nucleótidos del gen. Esto recibe el nombre decódigo genético. Los aminoácidos de una proteína determinan cómo se pliega en una forma tridimensional y responsable del funcionamiento de la proteína. Las proteínas ejecutan casi todas las funciones que las células necesitan para vivir.
El genoma es la totalidad de la información genética que posee un organismo en particular. Por lo general, al hablar de genoma en los seres eucarióticos se refiere solo al ADN contenido en el núcleo, organizado en cromosomas, pero también la mitocondria contiene genes y es llamadagenoma mitocondrial.
Citogenética: El eje central de esta disciplina es el estudio del cromosoma y su dinámica, así como el estudio del ciclo celular y su repercusión en la herencia. Está muy vinculada a la biología de la reproducción y a la biología celular.
Clásica o Mendeliana: Se basa en las leyes de Mendel para predecir la herencia de ciertos caracteres o enfermedades. La genética clásica también analiza como el fenómeno de la recombinación o el ligamiento alteran los resultados esperados según las leyes de Mendel.
Cuantitativa: Analiza el impacto de múltiples genes sobre el fenotipo, muy especialmente cuando estos tienen efectos de pequeña escala.
Filogenia: Es la genética que estudia el parentesco entre los distintos taxones de seres vivos.
Genética clínica: Aplica la genética para diagnosticar patologías de origen genético.
Genética preventiva: Hace uso de la genética para mostrar las distintas predisposiciones que se pueden tener a diversos factores.
Genética de poblaciones: Se preocupa del comportamiento de los genes en una población y de cómo esto determina la evolución de los organismos.
Genética del desarrollo: Estudia cómo los genes son regulados para formar un organismo completo a partir de una célula inicial.
Genética molecular: Estudia el ADN, su composición y la manera en que se duplica. Así mismo, estudia la función de los genes desde el punto de vista molecular: Como transmiten su información hasta llegar a sintetizar proteínas.
Mutagénesis: Estudia el origen y las repercusiones de las mutaciones en los diferentes niveles del material genético.
La ingeniería genética es la especialidad que utiliza tecnología de la manipulación y transferencia del ADN de unosorganismos a otros, permitiendo controlar algunas de sus propiedades genéticas. Mediante la ingeniería genética se pueden potenciar y eliminar cualidades de organismos en el laboratorio (véaseOrganismo genéticamente modificado). Por ejemplo, se pueden corregir defectos genéticos (terapia génica), fabricarantibióticos en las glándulasmamarias de vacas de granja o clonar animales como laoveja Dolly.
Algunas de las formas de controlar esto es mediantetransfección (lisar células y usar material genético libre),conjugación (plásmidos) ytransducción (uso defagos ovirus), entre otras formas. Además se puede ver la manera de regular esta expresión genética en los organismos.
Respecto a laterapia génica, antes mencionada, hay que decir que todavía no se ha conseguido llevar a cabo un tratamiento, con éxito, en humanos para curar alguna enfermedad. Todas las investigaciones se encuentran en la fase experimental. Debido a que aún no se ha descubierto la forma de que la terapia funcione (tal vez, aplicando distintos métodos para introducir el ADN), cada vez son menos los fondos dedicados a este tipo de investigaciones. Por otro lado, aunque este es un campo que puede generar muchos beneficios económicos, este tipo de terapias son muy costosas, por lo que, en cuanto se consiga mejorar la técnica y disminuir su coste, es de suponer que las inversiones subirán.
Investigaciones actuales afirman que los marcadores metabólicos entre los distintos tipos de genética muscular pueden diferenciarse en un 7-18%. La diferencia principal se encuentra en la reacción del cuerpo ante la ingesta de carbohidratos y los niveles de las hormonas sexuales como la testosterona.
La genética muscular es un área de la ciencia con potenciales herramientas para mejorar los resultados en el deporte. Determinar la predisposición genética de un individuo: ectomorfo, mesomorfo o endomorfo, es una estrategia utilizada por los profesionales del deporte para incrementar el rendimiento. Se han diferencias en la concentración de creatina en los distintos tipos somatotipos corporales así como diferencias en las concentraciones de distintos marcadores metabólicos.[5][6]
El estudio de linajes celulares mediante análisis clonal y el estudio de mutaciones homeóticas condujeron a lateoría de los compartimentos propuesta porAntonio García-Bellidoet ál. Según esta teoría, el organismo está constituido por compartimentos o unidades definidas por la acción de genes maestros que ejecutan decisiones que conducen a varios clones de células hacia una línea de desarrollo.
1977
Fred Sanger,Walter Gilbert, y Allan Maxam, secuencian ADN por primera vez trabajando independientemente. El laboratorio de Sanger completa la secuencia del genoma delbacteriófagoΦ-X174
Los cambios genéticos pueden dotar a las especies de rasgos complejos que les permita expandirse y ocupar nuevos nichos. Estos cambios son claves para la especiación y diversificación. Por ejemplo, para adaptarse a la vida en las alturas de los árboles, diferentes especies de ranas han adquirido evolutivamente rasgos complejos para escalar y planear.[9]
King, Robert C; Mulligan, Pamela K; Stansfield, William D (2013).A Dictionary of Genetics(en inglés) (8th edición). New York: Oxford University Press.ISBN978-0-19-976644-4.
Lodish H, Berk A, Zipursky LS, Matsudaira P, Baltimore D, Darnell J (2000).Molecular Cell Biology(en inglés) (4th edición). New York: Scientific American Books.ISBN978-0-7167-3136-8.
