El ARN y el ADN: Ácidos Nucleicos Esenciales para la Vida

El ARN es un ácido nucleico formado por una cadena de ribonucleótidos. Está presente tanto en las células procariotas como en las eucariotas, y es el único material genético de ciertos virus. El ADN es un ácido nucleico que contiene instrucciones genéticas usadas en el desarrollo y funcionamiento de todos los organismos vivos conocidos y algunos virus, y es responsable de su transmisión hereditaria.

Conceptos Clave en Genética

• GENOMA: es el conjunto de material genético de un organismo.
• FENOTIPO: expresión del genotipo en función de un determinado ambiente.
• TRANSCRIPCIÓN: es la síntesis de ARNm tomando como molde una hebra de ADN.
• ENZIMA: moléculas de naturaleza proteica que catalizan reacciones químicas.
• BIOTECNOLOGÍA: es la tecnología basada en la biología.
• ARN RECOMBINANTE: es aquel que tiene fragmentos de distintas procedencias.
• CLONACIÓN: consiste en la obtención de copias genéticamente iguales.
• TERAPIA GÉNICA: consiste en modificar los genes anómalos para impedir que se manifieste una enfermedad o para curarla una vez manifestada.

Comparación entre ADN y ARN

ADN

• Número de cadenas: Dos cadenas de nucleótidos formando una doble hélice.
• Tipos de bases: Timina, Guanina, Adenina y Citosina.
• Tipo de azúcar: Desoxirribosa.
• Localización: Núcleo.
• Función: Transmisión del material hereditario.

ARN

• Número de cadenas: Únicamente una sola cadena.
• Tipos de bases: Guanina, Uracilo, Adenina y Citosina.
• Tipo de azúcar: Ribosa.
• Localización: Núcleo (ARN mensajero) y citoplasma, en la mitocondria.
• Función: Sintetiza las proteínas.

Replicación del ADN

Es el proceso por el cual se sintetizan dos copias idénticas del ADN tomando como molde otra cadena de ADN. Todas las células, antes de dividirse, deben duplicar su ADN para que las nuevas lleven la misma información genética. Su complementariedad también es imprescindible en los siguientes casos: cuando se debe reparar una secuencia de ADN dañado o para la síntesis de ARN mensajero.

El Código Genético y su Importancia

El código genético se traduce en proteínas en las células vivas. Es fundamental porque (casi siempre correspondiente a la molécula llamada ADN, aunque en organismos primitivos puede ser el ARN) es una gran molécula que posee genes. Cada gen puede servir para crear una parte (por ínfima que sea) del organismo.

Producción de ADN Recombinante

El proceso de producción de un ADN recombinante comienza con la identificación, desde un organismo, de una secuencia de ADN de interés con el fin de propagarlo en otro organismo que carece de la secuencia y, por ende, del producto protéico de esa secuencia de ADN.

Huella Genética

Es una técnica que se utiliza para distinguir entre los individuos de una misma especie utilizando muestras de su ADN. Hay varios tipos para analizarlas: RFLP, PCR, AmpFLP, STR, análisis del cromosoma y análisis de mitocondrias. Se utiliza para ciencia forense, pruebas paternas, estudiar la compatibilidad de donaciones, etc.

Aplicaciones de la Biotecnología a la Salud Humana

• Prevención de enfermedades genéticas.
• Producción de sustancias terapéuticas.
• Desarrollo de vacunas.

Aplicaciones de la Biotecnología en la Agricultura: Transgénicos

• Lograr plantas resistentes a los herbicidas e insectos.
• Aumentar el rendimiento fotosintético.
• Disminuir las necesidades nutricionales de las plantas.
• Mejorar la calidad de los productos.

Argumentos a Favor de las Plantas Transgénicas

• Incremento en la productividad.
• Posibilidad de incorporar características nutricionales distintas en los alimentos.
• Resistencia a plagas.

Argumentos en Contra de las Plantas Transgénicas

• Expresión inesperada de genes.
• Alteración de la calidad nutricional.
• Amenaza a la diversidad biológica.

Tipos de Biocombustibles

• Bioetanol: obtenido fermentando remolacha y maíz.
• Biodiesel: producido a partir de plantas oleaginosas, como el girasol.
• Biogás: generado a partir de desechos orgánicos de la basura.
• Biohidrógeno: obtenido a través de fermentación usando bacterias.
• Biometanol: obtenido a partir de la madera.

Clonación

En el ámbito de las células, se hace mediante mitosis (de una célula madre se obtienen dos células hijas genéticamente iguales que entre ellas e iguales a la célula de procedencia). En el caso de los organismos, se ejecuta mediante reproducción asexual o por formación de dos embriones a partir de la escisión de uno preexistente.

Clonación Reproductiva

Este tipo de clonación se basa en la creación de una copia genéticamente idéntica a una copia actual o anterior de un ser humano o animal.

Células Madre

Son aquellas que tienen la capacidad de multiplicarse y la posibilidad de desarrollarse y diferenciarse, dando lugar a células especializadas.

Reproducción Asistida

Dentro de este gran campo se encuentran dos grandes diferencias y tipos: la inseminación artificial y la inseminación in vitro. La primera trata de la introducción médica del semen, previamente tratado, en el útero de la mujer. El protocolo de la inseminación artificial es el siguiente:

1. Control y estimulación de la ovulación con tratamiento hormonal, para poder llegar a madurez completa entre uno y cuatro folículos.
2. Obtención y preparación del semen el día señalado para la inseminación.
3. Inseminación en el momento adecuado del ciclo.
4. Tratamiento hormonal que favorezca el desarrollo del posible embrión.

El mayor riesgo de este tipo de tratamiento es que el embarazo puede ser múltiple.

Fecundación In Vitro

Técnica de reproducción asistida en la que la unión del espermatozoide y del óvulo se realiza en el laboratorio. El preembrión se deposita en el útero de la paciente. Puede hacerse con óvulos propios o con donados. Previamente, antes de todo esto, la mujer ha sido estimulada ováricamente entre 12-14 días, lo que aumenta la posibilidad de obtener óvulos. Posteriormente, en un tubo de ensayo se unen esperma y óvulo para que se fecunden y, posteriormente, si ha salido bien, se implanta el preembrión en el endometrio del útero.