Genètica

¿Qué es la Genética?

Bateson, 1906: ciencia que estudia la herencia y la variación en los seres vivos.

Lacadena, 1988: ciencia que estudia el material hereditario bajo cualquier nivel o dimensión.

Ciencia que estudia la naturaleza y transmisión del material hereditario, así como su variación en las poblaciones de organismos.

FENOTIPO GENOTIPO

                                                                

Divisiones de la Genética:

Genética de transmisión: se ocupa de los principios básicos de la herencia de los caracteres 

Genética molecular: estudia la estructura y función del gen.

Explica los mecanismos a través de los cuales el material hereditario se replica y se expresa.

Genética de poblaciones: analiza la composición genética de grupos de organismos y cómo esa composición cambia temporal y espacialmente.

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Genética de transmisión (herencia de caracteres)

Genética mendeliana: leyes que gobiernan la segregación de caracteres (mendelianos)

Cartografía genética: ordenamiento de loci genéticos en los cromosomas (ligamiento y recombinación)

Genética cuantitativa: leyes que gobiernan la herencia de caracteres cuantitativos (continuos)

Genética molecular (gen ➫ función)

Naturaleza química del material hereditario. ¿Dónde y cómo se almacena la información biológica necesaria para el desarrollo de un ser vivo?

Mecanismos que conducen a la replicación del material hereditario. ¿Cómo se perpetúa la información biológica a lo largo de la vida de un ser vivo?

Procesos de expresión del material hereditario. ¿Cómo se expresa la información biológica contenida en el genoma y cómo se regula la expresión del genoma?

Genética de poblaciones:

Frecuencias alélicas. ¿Cómo influye la variación en las poblaciones de seres vivos?

Evolución. La selección natural tiene como sustrato la variación genética.

Historia y desarrollo de la Genética:

1858. Charles Darwin publica el “Origen de las especies”

1865. Gregor Mendel publica “Experimentos de hibridación en plantas” donde describe que la herencia se transmite en unidades discretas.

1868. Darwin propone la teoría de la “Pangénesis” en la que sostiene que “gémulas” portadoras de la información hereditaria de todas las partes del cuerpo confluyen en las células germinales.

1869. Friedrich Miescher aisla un material rico en fósforo a partir de células sanguíneas que denomina “nucleína” (DNA).

1879. Walter Fleming describe la mitosis celular.

1885. August Weismann enuncia la teoría de la “Continuidad del Plasma Germinal” que propone la existencia de dos tipos de tejidos: el somatoplasma y el germoplasma.

1889. Francis Galton publica “Herencia natural” donde introduce algunos conceptos básicos de la Biometría y de la variación de caracteres cuantitativos.

1900. Carl Correns, Hugo de Vries y Eric Von Tschermak redescubren las leyes de Mendel de forma independiente en sus trabajos con plantas híbridas.

1902. Walter Sutton introduce la teoría cromosómica de la herencia.

1904. William Bateson demuestra que algunos caracteres no se heredan independientemente, introduciendo, por tanto, el concepto de ligamiento genético.

1905. Nettie Stevens y Edmund Wilson proponen la idea de que diferentes cromosomas determinan el sexo.

1908. Archibald Garrod determinó la existencia de “errores congénitos del metabolismo” mediante el estudio de la alcaptonuria.

1909. Wilhelm Johannsen acuña el término gen como "una palabrita... útil para definir los factores unitarios... que se ha demostrado que están en los gametos por los investigadores modernos del mendelismo". También describe los conceptos de genotipo y fenotipo.

1910. Thomas Hunt Morgan establece las bases la teoría genética de la herencia (1926) probando que los genes se localizan en los cromosomas y demuestra el ligamiento genético. También propone un modelo de herencia ligada al sexo para una mutación descubierta en Drosophyla.

1913. Alfred H. Sturtevant contruye el primer mapa genético y describe que los genes están ordenados de manera lineal en los cromosomas.

1918. Ronald Fischer demuestra que la variación cuantitativa (biometría) es una consecuencia natural de la herencia mendeliana.

1928. Fredrick Griffiths introduce la idea de “principio transformante”

1931. Harriet Creighton y Barbara McClintock descubren el proceso de recombinación intracromosómica (sobrecruzamiento) mediante análisis citológicos.

1941. George Beadle y Edward Tatum establecen el concepto de un gen-una enzima: los genes son elementos portadores de información que codifican enzimas.

1943. William Astbury obtiene el primer patrón de difracción de rayos X del DNA.

1944. Oswald Avery, Colin MacLeod y Maclyn McCarty demuestran que el “principio transformante” de los experimentos de Griffiths es DNA.

1944. Barbara McClintock descubren los elementos genéticos móviles (transposones).

1946. Edward Tatum y Joshua Lederberg describen la conjugación bacteriana.

1950. Erwin Chargaff determina la relación 1:1 entre adenina-timina y citosina-guanina en la composición del DNA (reglas de Chargaff).

1952. Alfred Hershey and Martha Chase demuestran que los genes están hechos de DNA. El material hereditario está formado de DNA.

1953. James Watson y Francis Crick se basan en los experimentos de Rosalind Franklin y Maurice Wilkins para deducir la estructura de doble hélice del DNA.

1958. Arthur Kornberg aisla la DNA polimerasa de E. coli.

1958. Matthew Meselson y Frank Stahl demuestran que la replicación del DNA es semiconservativa

1959. Francois Jacob y Jacques Monod describen la existencia del operón en bacterias y de los procesos de regulación de la expresión génica

1961. Sidney Brener, Francois Jacob y Matthew Meselson descubren el RNA mensajero.

1966. Marshall Nirenberg, Har Khorana y Severo Ochoa descifran el código genético.

1968. Varios grupos independientes aíslan las primeras enzimas de restricción.

1969. Paul Berg y Herbert Boyer producen la primera molécula de DNA recombinante.

Años 70. Se introducen las técnicas de manipulación del DNA recombinante.

1973. Annie Chang y Stanley Cohen que moléculas de DNA recombinante pueden ser mantenidas y replicadas en Escherichia coli.

1977. Fred Sanger desarrolla el método de secuenciación de DNA de terminación de cadenas.

1983. Kary Mullis inventa la técnica de reacción en cadena de la polimerasa (PCR).

1983-1986. Desarrollo de técnicas para el mapeo de enfermedades y de clonación posicional.

1987-1989. Desarrollo de mapas genéticos (RFLPs) del genoma humano y de nuevos marcadores como los microsatélites o los sitios de secuencia marcada (STSs).

1990. Se inicia el Proyecto Genoma Humano. Comienza la era “omics”

1992-1995. Se consiguen mapas genéticos y físicos detallados del genoma humano.

1995. Primer genoma secuenciado: Haemophilus influenzae.

1996. Primer genoma eucariotico secuenciado: Saccharomyces cerevisiae. Comienza la secuenciación del genoma humano.

2001. Se publica el primer borrador de la secuencia del genoma humano.

2002. Se anuncia el inicio del Proyecto HapMap.

2003. El Proyecto Genoma humano se da por completado.

2005. Se completa la primera fase del Proyecto HapMap

2005-2006. Se publican secuencias refinadas de cromosomas humanos. Secuenciación del genoma del chimpancé y el mono rhesus.

2007- Proyecto Varioma Humano

¿Para qué sirve la Genética?

Como ciencia básica:

¨      Es importante como principio unificador de la Biología porque todos los organismos utilizan el mismo sistema genético.

¨      Nos permite entender la herencia.

¨      Es la base del estudio de la evolución.

¨      Para entender la biología del desarrollo que se basa en la expresión génica diferencial.

Como ciencia aplicada:

¨      La mayoría de las enfermedades tienen un factor genético.

¨      La mejora genética en agrobiología.

¨      La ingeniería genética es muy importante en biotecnología.
   

La genética y su relación con otras ciencias