martes, 27 de octubre de 2009

Variabilidad Genética


La variabilidad genética se refiere a la variación en el material genético de una población o especie, e incluye el genoma nuclear, mitocondrial y ribosomal, además de los genomas de otros orgánulos. La variabilidad genética nueva puede estar causada por mutaciones, recombinaciones y alteraciones en el cariotipo (el número, forma, tamaño y ordenación interna de los cromosomas). Los procesos que eliminan variabilidad genética son la selección natural y la deriva genética.


La variabilidad genética es una medida de la tendencia de los genotipos de una población a diferenciarse. Los individuos de una misma especie no son idénticos. Si bien, son reconocibles como pertenecientes a la misma especie, existen muchas diferencias en su forma, función y comportamiento.

En cada una de las características que podamos nombrar de un organismo existirán variaciones dentro de la especie. Por ejemplo, los jaguares del pantanal en Brasil son casi del doble del tamaño (100 kilos) que los jaguares mexicanos (entre 30 y 50 kilos) y sin embargo son la misma especie (Panthera onca).















Los casos más evidentes de variabilidad genética de las especies son las especies domesticadas, en donde los seres humanos utilizamos la variabilidad para crear razas y variedades de maíces, frijoles, manzanas, calabazas, caballos, vacas, borregos, perros y gatos, entre otros.

Gran parte de la variación en los individuos proviene de los genes, es decir, es variabilidad genética. La variabilidad genética se origina por mutaciones, recombinaciones y alteraciones en el cariotipo (el número, forma, tamaño y ordenación interna de los cromosomas). Los procesos que dirigen o eliminan variabilidad genética son la selección natural y la deriva genética.

La variabilidad genética permite la evolución de las especies, ya que en cada generación solamente una fracción de la población sobrevive y se reproduce transmitiendo características particulares a su progenie.

La diversidad de especies de insectos representa más de 50% de las especies conocidas hoy en día. Sin embargo, existen muchas especies de insectos cuyas poblaciones, debido a su forma particular de reproducción, poseen una variabilidad genética menor que otras. Es el caso de los zánganos de las abejas que por lo general, nacen de huevos no fecundados, proceso denominado partenogénesis.





Los zánganos son las abejas


machos de la colmena; se desarrollan en celdas más grandes que las obreras, de 8 milímetros de diámetro y proceden de huevos sin fecundar (partenogénesis), por lo tanto tienen la mitad de la dotación genética de la especie. Nacen a los 24 días de la puesta, la celda operculada es fácilmente reconocible ya que sobresale por ser más abultada que la de una obrera. Cuando se permite estirar panales a las obreras sin cera estampada es factible que construyan panales zanganeros, en los cuales la reina depositará huevos no fecundados que darán origen a zánganos.


Por este motivo, la variabilidad genética en estos organismos es muy reducida, puesto que no tienen la posibilidad de recombinar su material genético, ya que solo cuentan con la información proporcionada por la madre.


La variabilidad genética es una propiedad de los individuos que pertenecen a poblaciones de una misma especie, y tiene como condición el surgimiento de nuevas variantes, también denominados alelos, para uno o más de los genes.


Un alelo (del griego: αλλήλων, allélon: uno a otro, unos a otras) es cada una de las formas alternativas que puede tener un gen que se diferencian en su secuencia y que se puede manifestar en modificaciones concretas de la función de ese gen. Al ser la mayoría de los mamíferos diploides estos poseen dos alelos de cada gen, uno de ellos procedente del padre y el otro de la madre. Cada par de alelos se ubica en igual locus o lugar del cromosoma.

En función de su expresión en el fenotipo se pueden dividir en:

  • Alelos dominantes: aquellos que aparecen en el fenotipo de los individuos heterocigotos o híbridos para un determinado carácter, además de en el homocigoto.
  • Alelos recesivos: los que quedan enmascarados del fenotipo de un individuo heterocigoto y sólo aparecen en el homocigoto, siendo homocigótico para los genes recesivos.





La variabilidad genética depende de los procesos de Mutación, Recombinación genética y Migración de genes.




MUTACIÓN:La información genética la mayor parte se encuentra en el ADN, el que a su vez está empaquetado en los cromosomas ubicados en el núcleo de cada célula.

El ADN, como toda molécula, puede sufrir cambios durante su existencia. Estos cambios pueden ocurrir de manera espontánea o bien producida por alguna sustancia dañina. Alos cambios en la información genética, es decir, a los cambios en el ADN, en su estructura o en el número de cromosomas, se les denomina mutación.





Una mutación es una alteración o cambio en la información genética de un ser vivo y que por lo tanto le va a producir un cambio de una o varias características que se presenta súbita y espontáneamente y que se puede transmitir o heredar, o no, a la descendencia. La unidad genética capaz de mutar es el gen que es la unidad de información hereditaria que forma parte del ADN.


La mutación en genética y biología, es una alteración o cambio en la información genética (genotipo) de un ser vivo y que, por lo tanto, va a producir un cambio de características, que se presenta súbita y espontáneamente, y que se puede transmitir o heredar a la descendencia. La unidad genética capaz de mutar es el gen que es la unidad de información hereditaria que forma parte del ADN. En los seres multicelulares, las mutaciones sólo pueden ser heredadas cuando afectan a las células reproductivas.


Una consecuencia de las mutaciones puede ser una enfermedad genética, sin embargo, aunque en el corto plazo puede parecer perjudiciales, a largo plazo las mutaciones son esenciales para nuestra existencia. Sin mutación no habría cambio y sin cambio la vida no podría evolucionar.


La mutación puede afectar al génoma en distintas maneras:


1) MUTACIÓN CROMOSÓMICA: Se puede perder un trozo completo de cromosomas.


2) MUTACIÓN PUNTUAL: Intercambio cromosómico en el nucleótido.



RECOMBINACIÓN:


Una recombinación genética es un proceso que lleva a la obtención de un nuevo genotipo a través del intercambio de material genético entre secuencias homólogas de DNA de dos orígenes diferentes. La información genética de dos genotipos puede ser agrupada en un nuevo genotipo mediante recombinación genética. Por lo tanto la recombinación genética es otra forma efectiva de aumentar la variabilidad genética de una población.




· Recombinación Génica. Durante la primera profase meiotica hay intercambio de ADN entre cromosomas homólogos, lo que se conoce como “crossing-over”, que asegura la recombinación de genes.

MIGRACIÓN DE GENES

Una migración: flujo de genes es el movimiento de alelos hacia y desde una población como consecuencia de la inmigración o emigración de individuos reproductivos o, en el caso de las plantas, la introducción de gametos (por medio del polen) procedentes de otras poblaciones. La inmigración puede introducir alelos nuevos en una población o modificar las frecuencias de los alelos.

En la naturaleza los tres procesos Mutación, Recombinación genética y Migración de genes ocurren de manera constante, sin embargo el ser humano ha logrado acelerarlos y obtener nuevas variedades. Hablamos de una selección artificial basados en la realización de cruzamientos dirigidos. Como resultado. Aumentó la variabilidad genética.

Una selección artificial, es una modificación de la constitución hereditaria de plantas y animales por medio del control del cruce entre los organismos parentales. El objetivo principal de la selección artificial es producir organismos que respondan mejor a las necesidades humanas de alimento, trabajo (animales de tiro), deporte (caballos de carreras, perros de caza) y satisfacción estética (plantas ornamentales, razas especiales de animales de compañía).







Como resultado, aumentó la variabilidad genética, obteniéndose los animales utilizados en la ganadería y las plantas de cultivo que constituyen la base de nuestra dieta.

En el campo de la ingeniería genética se ha obtenido productos genéticamente modificados, producidos por organismos transgénicos, es decir, individuos que presentan genes provenientes de distintas especies, las cuales no se reproducen en condiciones naturales.

Por ejemplo: La planta de arroz común (Oryza sativa) ha sido modificada genéticamente, mediante la incorporación de genes bacterianos y del narciso (Narcisus pseudonarcisus), involucrados en la síntesis de la vitamina A.








Arroz transgénico alto en vitamina A Científicos británicos desarrollan una nueva variedad de arroz genéticamente modificada rica en beta caroteno, la sustancia que necesita el cuerpo para producir vitamina A.

El llamado "arroz dorado" logra producir una cantidad de beta caroteno 20 veces superior a la que contiene un grano normal.

Este nuevo tipo de arroz transgénico podría ayudar a reducir la deficiencia de vitamina A y disminuir la ceguera infantil en el mundo en desarrollo.

Un transgénico (Organismo Modificado Genéticamente, OMG) es un organismo vivo que ha sido creado artificialmente manipulando sus genes. Las técnicas de ingeniería genética consisten en aislar segmentos del ADN (el material genético) de un ser vivo (virus, bacteria, vegetal, animal e incluso humano) para introducirlos en el material hereditario de otro.