ADN genómico
Antes de discutir los pasos que una célula se compromete a replicar, es necesaria una comprensión más profunda de la estructura y función de la información genética de una célula. El complemento completo de ADN de una célula se llama genoma. En los procariotas, el genoma está compuesto por una molécula de ADN monocatenaria de doble cadena en forma de bucle o círculo. La región en la célula que contiene este material genético se llama nucleoide. Algunos procariotas también tienen bucles más pequeños de ADN llamados plásmidos que no son esenciales para el crecimiento normal.
En eucariotas, el genoma comprende varias moléculas de ADN lineales bicatenarias unidas con proteínas para formar complejos llamados cromosomas. Cada especie de eucariota tiene un número característico de cromosomas en los núcleos de sus células. Las células del cuerpo humano (células somáticas) tienen 46 cromosomas. Una célula somática contiene dos conjuntos de cromosomas coincidentes, una configuración conocida como diploide. La letra n se usa para representar un conjunto único de cromosomas; por lo tanto, un organismo diploide se designa 2n. Las células humanas que contienen un conjunto de 23 cromosomas se llaman gametos o células sexuales; estos óvulos y espermatozoides se designan n, o haploides.
| Hay 23 pares de cromosomas homólogos en una célula somática humana femenina. Estos cromosomas se ven dentro del núcleo (arriba), se eliminan de una célula en mitosis (derecha) y se ordenan según la longitud (izquierda) en una disposición llamada cariotipo. En esta imagen, los cromosomas fueron expuestos a manchas fluorescentes para distinguirlos. |
Los pares de cromosomas emparejados en un organismo diploide se denominan cromosomas homólogos. Los cromosomas homólogos tienen la misma longitud y tienen segmentos de nucleótidos específicos llamados genes exactamente en la misma ubicación o locus. Los genes, las unidades funcionales de los cromosomas, determinan características específicas mediante la codificación de proteínas específicas. Los rasgos son las diferentes formas de una característica. Por ejemplo, la forma de los lóbulos de las orejas es una característica con rasgos libres o unidos.
Cada copia del par homólogo de cromosomas se origina de un padre diferente; por lo tanto, las copias de cada uno de los genes pueden no ser idénticas. La variación de los individuos dentro de una especie es causada por la combinación específica de los genes heredados de ambos padres. Por ejemplo, hay tres posibles secuencias de genes en el cromosoma humano que codifica el tipo de sangre: secuencia A, secuencia B y secuencia O. Debido a que todas las células humanas diploides tienen dos copias del cromosoma que determina el tipo de sangre, el tipo de sangre (el rasgo) se determina por qué dos versiones del gen marcador se heredan. Es posible tener dos copias de la misma secuencia génica, una en cada cromosoma homólogo (por ejemplo, AA, BB u OO), o dos secuencias diferentes, como AB.
Las variaciones menores en los rasgos, como los del tipo de sangre, el color de los ojos y la altura, contribuyen a la variación natural que se encuentra dentro de una especie. Los cromosomas sexuales, X e Y, son la única excepción a la regla de los cromosomas homólogos; Además de una pequeña cantidad de homología necesaria para producir gametos de manera confiable, los genes que se encuentran en los cromosomas X e Y no son los mismos.
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