Medicina Genómica. Descubrir el secreto de cómo funciona la vida y entender el desarrollo de las enfermedades han sido temas clave que han cautivado a los científicos durante años; esta curiosidad ha traído importantes descubrimientos que han ayudado a la humanidad a entender lo que es el Genoma. La base de estos descubrimientos revela por qué cada persona es diferente y tiene características propias que la hacen única. Estas características son dadas por los genes, que son heredados de nuestros padres. Los genes están conformados por el Ácido Desoxirribonucleico, mejor conocido como ADN, que a su vez está constituido por cuatro bases nitrogenadas: Adenina (A), Citosina (C), Guanina (G) y Timina (T), además de grupos fosfato y azúcares, que en combinación son responsables de contener la información para la producción adecuada principalmente de proteínas, las cuales tienen diversas funciones como constituyentes estructurales de células y tejidos y catalizadores de reacciones químicas de procesos que mantienen funcionando a las células. A todo el ADN de un organismo se le llama Genoma y en particular al nuestro se le conoce como Genoma Humano, que está constituido de aproximadamente 23,000 genes.
Terapia génica. La terapia génica consiste en la inserción de elementos funcionales ausentes en el genoma el genoma de un individuo. Se realiza en las células las células y tejidos con el objetivo de tratar una enfermedad o realizar un marcaje. La técnica todavía está en desarrollo, motivo por el cual su aplicación se lleva a cabo principalmente dentro de ensayos clínicos controlados, y para el tratamiento de enfermedades severas o bien de tipo hereditario o adquirido. Al principio se planteó sólo para el tratamiento de enfermedades genéticas, pero hoy en día se plantea ya para casi cualquier enfermedad. Entre los criterios para elegir este tipo de terapia se encuentran:
Enfermedad letal sin tratamiento. La causa sea un único gen que esté ya clonado. La regulación del gen sea precisa y conocida.
Reproducción asexual. La reproducción asexual es una forma de reproducción de un ser vivo ya desarrollado en la cual a partir de una sola célula sola célula o grupo de células,1 células ,1 se desarrolla por procesos mitóticos procesos mitóticos un individuo completo, genéticamente idéntico al primero. Se lleva a cabo con un solo progenitor y sin la intervención de los núcleos de las célulassexuales células sexuales o gametos. Los organismos celulares más simples se reproducen por un proceso conocido como fisión o escisión, en el que la célula madre se fragmenta en dos o más células hijas, perdiendo su identidad original. La división La división celular que da lugar a la proliferación de las células que constituyen los tejidos, órganos y sistemas de los organismos pluricelulares no se considera una reproducción, aunque es casi idéntica al proceso de escisión binaria. En ciertos animales pluricelulares, animales pluricelulares, tales como celentéreos, como celentéreos, esponjas esponjas y tunicados, la división celular se realiza por yemas. Estas yemas. Estas se originan en el cuerpo del organismo madre y después se separan para desarrollarse como nuevos organismos idénticos al primero.
Reproducción asexual en organismos unicelulares. La reproducción asexual es el tipo de reproducción más sencillo y primitivo, no requiere células especializadas. Como forma general, una célula, llamada “célula madre”, se divide dando lugar a dos o más células llamadas “células hijas”, con la misma información
genética que la célula madre.
Reproducción asexual en organismos pluricelulares. En los organismos pluricelulares las células se dividen mediante mitosis, pero la reproducción se produce en estructuras especiales que crecen unidas al progenitor, y que tras separarse, dan lugar a los nuevos individuos. A partir de un organismo se obtiene la descendencia directamente, por bipartición o por formación de esporas. Todos los organismos son idénticos genéticamente, como si fueran clonados. Este tipo de reproducción en el reino animal se da exclusivamente en los más primitivos y menos evolucionados, los poríferos y los cnidarios. En este tipo de organismos no existen sexos.
Tubérculos. Raíces tuberosas son un tipo especial de raíces que se caracteriza por acumular sustancias de reserva. De las raíces tuberosas pueden brotar tallos que dan lugar a un nuevo individuo. Al final del verano, una vez seca la planta, puedes optar por dejar de regar la maceta hasta la primavera siguiente que vuelva a rebrotar, o bien, desenterrar las raíces tuberosas y límpialas a fondo. Lo mismo da. Una vez eliminada la tierra, envuelve los tallos secos en papel de periódico y almacénalos en un lugar fresco y seco durante todo el invierno. Con la llegada de la primavera vuelve a plantarlos. En el caso de raíces tuberosas, la multiplicación es cortando en trozos el tubérculo.
Rizomas. Los rizomas son tallos horizontales que están a ras de tierra o ligeramente enterrados. Los rizomas almacenan reservas y de ellos salen brotes que forman la planta. A principios de la primavera, desentierra los rizomas y córtalos en trozos con un cuchillo o navaja, llevando cada una un brote con hojas. Planta cada fragmento en una maceta individual. Se pueden plantar de inmediato o dejar a la sombra algunos días, tras aplicarles fungicida.
Bulbo. El bulbo, por lo tanto, es un órgano que permite almacenar nutrientes. Se forma cuando la base de las hojas se vuelve más gruesa y posee cinco partes principales: el disco basal (donde crecen las raíces), los catáfilos (donde se almacenan los nutrientes), la túnica (que protege a los catáfilos), el vástago (con la yema floral) y las yemas laterales (las cuales dan origen a los nuevos bulbos).
Estolón. En botánica, un estolón es un brote lateral que nace en la base del tallo de algunas plantas herbáceas y que crece horizontalmente con respecto al nivel del suelo, de manera epigea (surge perpendicular al suelo) o subterránea. Tiene entrenudos largos y cortos alternados que generan raíces adventicias. Son muy conocidos los estolones de las fresas, los tréboles y las cintas. La separación de estos segmentos enraizados produce nuevas plantulas.
Estaca.
Una estaca es un objeto largo y afilado que se clava en el suelo. Tiene muchas aplicaciones, como demarcador de una sección de terreno, para anclar en ella cuerdas para levantar una tienda de campaña u otra estructura similar, o como una forma de ayudar al crecimiento de las plantas. Un palo largo usado en la técnica de tortura del empalamiento. Un pilar vertical de roca que surge en medio del mar, como los de Saint Kilda, en Escocia. Las Estacas, una aldea de Asturias, España. L'Estaca (La Estaca), una canción libertaria compuesta en 1968 por el cantautor catalán Lluís Llach. Estaca de Bares, un cabo situado en Galicia, que marca la separación convencional entre el Mar Cantábrico y el Océano Atlántico. Estaca es el nombre con que se conoce a una de las divisiones administrativas en algunas denominaciones del Movimiento de los Santos de los Últimos Días. Estaca (botánica) un fragmento de tallo con yemas que se utiliza como forma de propagación asexual o multiplicación de especies vegetales. Es muy usada para propagar ciertas especies frutales y forestales.
Acodo. El acodo o amorgonamiento terrestre y aéreo es un método artificial de propagación de plantas, que consiste en hacer posible la aparición de raíces. El acodo consiste en obligar por medio del calor, la humedad de la tierra preparada y de incisiones o ligaduras a que echen raíces las ramas acodadas formando nuevos individuos dotados de cualidades idénticas a las de la planta de que derivan. Las ramas acodadas echan raíces tanto más fácilmente cuanto más tierna sea la madera y sus fibras estén más separadas lo cual se explica teniendo en cuenta que todas las operaciones de acodadura solo se dirigen a detener y dirigir la savia a la parte de la rama o ramas que se acodan.
Partenogénesis. La partenogénesis es una forma de reproducción basada en el desarrollo de células sexuales femeninas no fecundadas, que se da con cierta frecuencia en platelmintos, rotíferos, tardígrados, crustáceos, insectos, anfibios y reptiles, más raramente en algunos peces y, excepcionalmente, en aves. La partenogénesis fue descubierta por Charles Bonnet. Jan Dzierżon fue el primero en descubrir el origen partenogenético de los zánganos de las abejas. Consiste en la segmentación del óvulo sin fecundar, puesta en marcha por factores ambientales, químicos, descargas eléctricas, etc. En algunos casos (peces), a los que nos referimos como geitonogamia, se requiere el contacto o la fusión con un gameto masculino, pero no se completa la fecundación, no contribuyendo con sus genes la célula masculina. En algunos animales y bajo ciertas condiciones específicas, un óvulo puede desarrollarse en un nuevo ser sin que haya sido fertilizado por un espermatozoide. El producto, llamado partenote, no podrá llevar cromosomas específicamente masculinos. Según la modalidad de la determinación del sexo, eso puede limitar a los descendientes a solo uno de ellos, como ocurre en las abejas y otros insectos himenópteros, donde las hembras son diploides, procedentes de huevos fecundados, y los machos haploides, partenogenéticos. Aunque el procedimiento se ha intentado también con gametos masculinos, no se ha logrado todavía el desarrollo de embriones, porque las células masculinas están generalmente reducidas para la única función de fecundar, mientras que las femeninas son característicamente totipotentes.
Meiosis. Meiosis (del griego μείωσις meíōsis 'disminución') es una de las formas de la reproducción celular, este proceso se realiza en las gónadas para la producción de gametos. La meiosis es un proceso de división celular en el cual una célula diploide (2n) experimenta dos divisiones sucesivas, con la capacidad de generar cuatro células haploides (n). En los organismos con reproducción sexual tiene importancia ya que es el mecanismo por el que se producen los óvulos y espermatozoides (gametos). Este proceso se lleva a cabo en dos divisiones nucleares y citoplasmáticas, llamadas primera y segunda división meiótica o simplemente meiosis I y meiosis II. Ambas comprenden profase, metafase, anafase y telofase. Durante la meiosis I miembros de cada par homólogo de cromosomas se emparejan durante la profase, formando bivalentes. Durante esta fase se forma una estructura proteica denominada complejo sinaptonémico, permitiendo que se produzca la recombinación entre ambos cromosomas homólogos. Posteriormente, se produce una gran condensación cromosómica y los bivalentes se sitúan en la placa ecuatorial durante la primera metafase, dando lugar a la migración de n cromosomas a cada uno de los polos durante la primera anafase. Esta división reduccional es la responsable del mantenimiento del número cromosómico característico de cada especie. En la meiosis II, las cromátidas hermanas que forman cada cromosoma se separan y se distribuyen entre los núcleos de las células hijas. Entre estas dos etapas sucesivas no existe la etapa S (replicación del ADN). La maduración de las células hijas dará lugar a los gametos.
Primera División Meiótica. Es la más significativa y la de mayor duración, ya que tarda aproximadamente el 90% del tiempo total que dura el proceso de la meiosis. Antes de iniciarse ésta, los cromosomas ya se duplicaron, es decir que cada uno formó una copia exacta de él, permaneciendo unidos a todo lo largo dando lugar a las cromátidas hermanas. Por ejemplo, si la célula original tenía 46 cromosomas ahora tiene dos juegos de 46 (92 cromosomas). Para que los gametos sean haploides es necesario que los cromosomas homólogos duplicados se reconozcan entre sí y se lleve a cabo el apareamiento, dando lugar a los cromosomas bivalentes o tetradas que están formados por cuatro cromátidas. El apareamiento de los cromosomas permite la recombinación genética, que consiste en el intercambio de fragmentos de una cromátida materna con una paterna. Los sitios de unión entre las dos cromátidas no hermanas se llaman quiasmas (Gr. Khiasma - cruz), es el lugar donde se realiza el entrecruzamiento y puede haber dos o más quiasmas y se pueden presentar en cualquier sitio del cromosoma; también son importantes porque mantienen unidos a los cromosomas homólogos paternos y maternos hasta la anafase I. La profase I se ha subdividido a su vez en cinco etapas que son: leptoteno, zigoteno, paquiteno, diploteno y diacinesis.
Segunda División Meiótica. Se vuelven a condensar los cromosomas hasta hacerse visibles, se fragmenta y desaparece la envoltura nuclear y el nucleolo, se forman los microtúbulos del huso acromático que se desplazan hacia el centro de la célula, para unirse a los cinetocoros de los cromosomas, que los desplazarán hacia el centro de la célula.
A esta segunda división meiótica se le considera como una etapa ecuacional, debido a que se mantiene el número cromosómico haploide que se había originado en la etapa anterior (primera división meiótica).
Reproducción sexual. La reproducción sexual es el proceso de crear un nuevo organismo descendiente a partir de la combinación de material genético de dos organismos con material genético similar, comenzando con un proceso que se denomina meiosis, que es un tipo especializado de división celular; el cual se produce en organismos eucariotas.12 Los gametos son los dos tipos de células especiales, uno más grande, el femenino, y otro más pequeño, el masculino. La fusión de estas dos células se llama fertilización y ésta crea un cigoto, que incluye material de los dos gametos en un proceso que se llama recombinación genética donde el material genético, el ADN, se empareja para que las secuencias de los cromosomas homólogos se alineen. A continuación se producen otras dos divisiones celulares más, para producir cuatro células hijas con la mitad de cromosomas de cada una de las dos células del padre, y el mismo número que tienen los padres, aunque puede ocurrir la auto-fertilización. Por ejemplo, en la reproducción humana cada célula humana contiene 46 cromosomas (23 pares), mientras que los gametos, sólo contienen 23 cromosomas, así el hijo tendrá 23 cromosomas de cada padre recombinadas genéticamente en 23 pares.
Fecundación Externa. Son los animales OVULÍPAROS o sea que tienen Fecundación y Desarrollo Embrionario Externos, es decir fuera de la hembra. Ejemplos: - Invertebrados acuáticos - En la mayoría de los Peces - Anfibios La fecundación externa es un tipo de fecundación que a diferencia de la interna tiene lugar fuera del cuerpo de la madre. Bajo el nombre de fecundación se conoce al proceso mediante el cual dos gametos, uno femenino y otro masculino, se fusionan durante la reproducción sexual con el objetivo de crear un nuevo ser con un genoma derivado de ambos progenitores. La reproducción se da cuando el esperma y el óvulo se combinan en la fecundación permitiendo dar inicio al ciclo reproductivo. En el caso de la fecundación interna, los gametos se unen dentro del cuerpo de la madre como en el caso de los humanos, mamíferos, aves, reptiles o insectos.
Características de la fecundación externa
Producción de gametos En primer lugar, se requiere que el macho y la hembra produzcan una gran cantidad de gametos. En el caso del macho, debe producir grandes cantidades de esperma para asegurarse que la mayor cantidad de espermatozoides posibles viajen en el agua hasta encontrar un huevo que fecundar. En el caso de la hembra, es vital que deposite docenas de cientos de huevos para asegurar el éxito reproductivo. Si bien generar una gran cantidad de gametos requiere más energía, hacerlo es crucial para este tipo de fecundación.
Ambiente adecuado Para que la fecundación tenga lugar se requiere de un medio acuático. Si bien los peces y algunos invertebrados acuáticos viven en el agua como su entorno natural, en el caso de los anfibios es necesario que regresen al agua para depositar los huevos fecundados. El agua es el requisito principal que se necesita para la realización de esta fecundación, ya que sus corrientes permiten que los espermatozoides viajen con mayor facilidad, y además, protege a los huevos durante su desarrollo brindando un ambiente cálido, húmedo y adecuado parecido al vientre materno.
Proceso de fecundación Lo principal es que la hembra vierta sus huevos en el agua y los espermatozoides sean liberados sobre ellos. Es fundamental que exista un cierto grado de proximidad entre el huevo y el esperma para que la fecundación sea exitosa. En este tipo de fecundación, los animales dispersan sus gametos en el agua, y precisamente esa dispersión hace difícil que el esperma y el huevo se encuentren haciendo que muchos gametos mueran antes de ser fecundados. Por ello, para que la fecundación externa se lleve a cabo es necesario que el nido se encuentre cerca de la zona donde el esperma fue liberado.
Fecundación Interna. La fecundación interna es aquella que se da cuando los gametos femeninos y masculinos se unen dentro del cuerpo de la receptora y futura madre. Es decir, cuando el proceso en el cual el espermatozoide fecunda al óvulo se da dentro del cuerpo femenino. El propósito de la existencia de los seres vivos es la reproducción. Para poder mantener viva una especie, es necesario que ésta se reproduzca pues de lo contrario, se extingue. La fecundación interna es la más usada entre los animales. La fertilización o fecundación es el primer paso para que pueda darse cualquier vida nueva. Es dada en los humanos, mamíferos, reptiles, algunos insectos y muchas aves. Este tipo de fecundación en su mayoría asegura el crecimiento del feto, dentro del cuerpo de la madre. Debido a que la unión de gametos ocurre dentro de la hembra, el feto crecerá y se desarrollará ahí hasta estar listo para nacer. Este método es usado especialmente en las especies terrestres, pues la fecundación interna es la única que puede darse en ambientes no acuáticos. Gametogénesis como producto de la meiosis .
Meiosis es una de las formas de la reproducción celular, este proceso se realiza en las glándulas sexuales para la producción de gametos. La meiosis es un proceso de división celular en el cual una célula diploide (2n) experimenta dos divisiones sucesivas, con la capacidad de generar cuatro células haploides (n). En los organismos con reproducción sexual tiene importancia ya que es el mecanismo por el que se producen los óvulos y espermatozoides (gametos). La gametogénesis es la formación de gametos por medio de la meiosis a partir de células germinales. Mediante este proceso, el número de cromosomas que existe en las células germinales se reduce de diploide (doble) a haploide (único), es decir, a la mitad del número de cromosomas que contiene una célula normal de la especie de que se trate. Este proceso se realiza en dos divisiones cromosómicas y citoplasmáticas, llamadas primera y segunda división meiótica o simplemente meiosis I y meiosis II Durante la meiosis " I " los miembros de cada par homólogo de cromosomas se unen primero y luego se separan con el huso mitótico y se distribuyen en diferentes polos de la célula. En la meiosis "II", las cromátidas hermanas que forman cada cromosoma se separan y se distribuyen en los núcleos de las nuevas células.
La meiosis no es un proceso perfecto, a veces los errores en la mitosis son responsables de las principales anomalías cromosómicas. La meiosis consigue mantener constante el número de cromosomas de las células de la especie para mantener la información genética. Este proceso se lleva a cabo en dos divisiones nucleares y citoplasmáticas, llamadas primera y segunda división meiótica o simplemente meiosis I y meiosis II. Ambas comprenden profase, metafase, anafase y telofase. En conclusión, la meiosis posibilita: 1. La obtención de células haploides, ya que después de duplicar el material genético una sola vez, se realizan dos divisiones sucesivas. En la primera de ellas se separan los cromosomas homólogos; en la segunda, se separan las cromátides hermanas. 2. La generación de diversidad dentro de la especie, puesto que las células hijas son distintas entre sí, y probablemente lo sean en cada meiosis que realiza un individuo. Esto se debe a tres fenómenos: el crossing over, la separación al azar de los homólogos y la separación al azar de la cromátides hermanas.
Mitosis. En biología, la mitosis es un proceso que ocurre en el núcleo de las células eucariotas y que precede inmediatamente a la división celular, consistente en el reparto equitativo del material hereditario (ADN) característico. Este tipo de división ocurre en las células somáticas y normalmente concluye con la formación de dos núcleos separados (cariocinesis), seguido de la separación del citoplasma (citocinesis), para formar dos células hijas. La mitosis completa, que produce células genéticamente idénticas, es el fundamento del crecimiento, de la reparación tisular y de la reproducción asexual. La otra forma de división del material genético de un núcleo se denomina meiosis y es un proceso que, aunque comparte mecanismos con la mitosis, no debe confundirse con ella, ya que es propio de la división celular de los gametos. Produce células genéticamente distintas y, combinada con la fecundación, es el fundamento de la reproducción sexual y la variabilidad genética.
