Fundamentos de Bioprocesos. Genética

 Genética

Probablemente hayas escuchado términos como "ADN" y "gen", o si eres muy profesional, incluso términos como "traducción" y "genética". O tal vez incluso "SNP" y "epigenética" a nivel de posgrado.

Si ya conoces todos estos términos, genial, ya hablas el lenguaje de la genética. Pero tal vez puedas venir y revisar la genética. O tal vez estos términos sean completamente nuevos para usted. Independientemente de su nivel de lectura sobre genética, comprender el vocabulario es absolutamente esencial; especialmente en la era de la medicina y la nutrición personalizadas, su conocimiento de la genética es absolutamente esencial.

Esta es la primera lección de una serie de cuatro cursos básicos de genética, donde comenzará aprendiendo las definiciones de los términos genéticos clave. Aprender los conceptos básicos lo ayudará a obtener una comprensión más profunda de la genética.

Una vez que esté familiarizado con el vocabulario de la genética, puede pasar a los conceptos básicos de la genética: los conceptos básicos del ADN y los genes. A continuación, esta información se utilizará en los artículos de Genética, Evolución y Ascendencia. Luego concluirá su curso acelerado de genética con la sección final, La genética y su salud. Con un nuevo artículo cada mes, obtendrá información sobre la genética para que pueda tomar decisiones informadas sobre su salud.

Ahora empecemos con lo básico.

Definiciones de términos comunes en genética

Antes de sumergirse en cómo su genética determina quién es usted, es importante comprender 26 términos comunes. Pueden ayudarlo a comprender cómo la genética afecta su apariencia y el funcionamiento de sus células, por qué sus hijos se ven y se comportan de la manera en que lo hacen y cómo la genética afecta su salud.

Primero definamos algunos términos relacionados con la genética.

Núcleo: técnicamente, el núcleo es un orgánulo, una estructura separada dentro de una célula. El núcleo de tu célula contiene todo el material genético que recibiste de tus padres y, a menudo, se lo denomina genoma o ADN. El trabajo del núcleo es proteger, organizar y replicar el ADN a medida que la célula se divide.

Genoma: Se refiere a todo el material genético.

ADN : Abreviatura de ácido desoxirribonucleico (ácido desoxirribonucleico ) . El ADN es el portador de toda la información genética. El orden específico en el que se ensambla el ADN que heredas de tus padres determina cómo te ves y cómo funcionan tus células.

Nucleótido/Base: Estas dos palabras se usan indistintamente y se refieren a los componentes básicos individuales del ADN y el ARN. El ADN está formado por cuatro nucleótidos/bases: adenina , guanina , citosina y timina , que a menudo se denominan abreviados en ADN respectivamente A, G, C, T.

Par de bases: Desde un punto de vista químico y molecular, el ADN es una molécula de doble cadena. Pero también es antiparalelo, lo que significa que el ADN está formado por dos hebras en la misma dirección pero en direcciones opuestas. Piénsalo así: una acción va de "A a Z" y la otra va de "Z a A".

Las dos hebras están unidas entre sí por un conjunto de enlaces químicos relativamente débiles. Puede pensar en estos enlaces de hidrógeno como cintas de velcro que se unen cuando es necesario pero se separan cuando es necesario.

Es importante destacar que una base solo se unirá a otra base complementaria. Por ejemplo, la adenina se empareja solo con la guanina (que también se empareja solo con la adenina), mientras que solo la citosina se empareja con la timina (la timina se empareja solo con la citosina). Estos pares de AG y CT se denominan pares de bases. Esta regla básica de emparejamiento es importante porque es fundamental para la reproducción y la división celular.

Cromosoma: La forma más común en que el ADN se empaqueta en el núcleo de una célula. Los cromosomas organizan grandes cantidades de ADN en estructuras compactas bien definidas que ayudan a organizar y proteger el ADN. Los organismos varían ampliamente en la cantidad de cromosomas, y pueden variar desde uno hasta cientos o incluso más de 10,000 cromosomas. Los seres humanos tienen 23 pares, o 46 cromosomas.

Genes: Otra suborganización de su material genético. Es un segmento corto y discreto de ADN. Si el ADN fuera un libro, piense en los genes como capítulos individuales dentro de él. Estos capítulos de ADN (genes) son instrucciones para que las células fabriquen proteínas o enzimas. Específicamente, los genes le indican a las células la secuencia adecuada de aminoácidos que deben ensamblar para construir la estructura de una proteína o enzima tridimensional. Los seres humanos tienen de 20.000 a 25.000 genes.

Expresión génica: en algún lugar dentro o alrededor de un gen (la mayoría de las veces al principio) hay una secuencia especial de ADN que es responsable de encender o apagar el gen (piense en un interruptor de luz), y el gen también se puede mantener encendido todo el tiempo. . Sus productos genéticos (proteínas o enzimas) se elaboran todo el tiempo, generalmente a un nivel bajo y constante. Los dos procesos principales de la expresión génica, la lectura de genes y la posterior producción de proteínas, respectivamente, se denominan transcripción y traducción.

Transcripción: El proceso por el cual las células leen la información contenida dentro de los genes. Este mensaje se copia en moléculas mensajeras de ARN y se envía desde el núcleo al resto de la célula. 

ARN : Abreviatura de ácido ribonucleico ( ribon ucleic a cid ), químicamente muy similar al ADN. El ARN se considera el principal mensajero. Transmite pequeños fragmentos de información contenidos en el ADN (genes) a otros lugares dentro de la célula; el ARN en particular permite que esta información se convierta en las unidades funcionales de la célula: proteínas y enzimas. La información en el ARN se divide en tres nucleótidos/bases llamados codones.

Codón: Un grupo de tres nucleótidos/bases consecutivas en una molécula de ARN. La secuencia de tres nucleótidos/bases codifica un aminoácido específico. Después de leer los codones en el ARN, las células comienzan a ensamblar cadenas de aminoácidos, los componentes básicos de proteínas y enzimas. Este proceso se llama traducción.

Traducción: El proceso mediante el cual las células convierten las moléculas mensajeras de ARN en proteínas o enzimas.

Proteína / Enzima: Estas dos palabras se usan indistintamente para describir cadenas de aminoácidos que se mantienen unidas por enlaces químicos. Una vez que los aminoácidos individuales se unen, se pliegan sobre sí mismos para formar el producto funcional final que a menudo llamamos proteínas o enzimas. Si bien todas las enzimas son proteínas, no todas las proteínas son enzimas. Por convención, los científicos se refieren a una proteína como proteína cuando su función en una célula es estática o estructural. El término "enzima" se usa para describir una proteína activa (como una enzima que convierte los alimentos en energía).

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