Material genético: naturaleza y propiedades del material genético
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Naturaleza del material genético:
El material genético es esa sustancia que no solo controla la herencia de los rasgos de una generación a la siguiente, sino que también puede expresar su efecto a través de la formación y el funcionamiento de los rasgos.
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Los componentes del material genético que controlan los caracteres se denominan genes. Los genes se ubican sobre los cromosomas. En los organismos que se reproducen sexualmente, un individuo recibe un genoma o un conjunto de cromosomas (y, por lo tanto, genes) de un progenitor masculino y un segundo genoma o un conjunto de cromosomas de un progenitor femenino.
Hay tres características fundamentales de los genes:
(i) Almacenamiento y expresión de información hereditaria,
(ii) Replicación y transmisión a la progenie,
(iii) Mutabilidad.
Propiedades del material genético:
Una molécula que puede actuar como material genético debe cumplir los siguientes criterios:
1. La información hereditaria debe estar presente en forma codificada en la estructura del material genético y sus genes.
2. Los elementos estructurales del material genético deben ser ubicuos en su distribución.
3. Debe tener una vasta diversidad como se encuentra en las innumerables formas de vida.
4. Debe ser capaz de replicar o formar sus copias de carbono.
5. Debería estar presente en todas las células.
6. Debe ser igual tanto en cantidad como en calidad en todas las células somáticas de un individuo.
7. El material genético replicado debe ser transferido fielmente de una célula a sus hijas y de una generación a la siguiente.
8. El material genético debe poder expresarse a través de la formación de bioquímicos específicos.
9. Debería haber algún sistema de control intrínseco para el funcionamiento diferencial del material genético o sus genes para que diferentes partes de un organismo puedan tener un tamaño, estructura y funciones específicas.
10. Debe haber una especie de reloj biológico en la expresión del material genético que rige el desarrollo del embrión, el estado juvenil, el estado de madurez, la maduración sexual y el envejecimiento.
11. Hay cambios ocasionales o mutaciones en la estructura y el funcionamiento de sus genes que son de naturaleza permanente y heredable. Las mutaciones son esenciales para la evolución y adaptabilidad.
12. Debe ser estable tanto química como físicamente.
13. El material genético debe poder expresar su efecto en forma de caracteres mendelianos.
Naturaleza bioquímica del material genético:
La materia viva está formada por bioquímicos. Por lo tanto, el material genético también debe ser de naturaleza bioquímica. Sin embargo, el material genético de un individuo consiste en varios miles de genes. Por lo tanto, para que un bioquímico sea material genético, debe tener un tamaño grande y un alto grado de variedad. En la naturaleza hay dos tipos de macromoléculas que tienen tal diversidad: las proteínas y el ácido desoxirribonucleico.
Cada organismo tiene numerosos tipos de proteínas. Las proteínas están hechas de aminoácidos. Hay 20 aminoácidos que se encuentran comúnmente en las proteínas. Se pueden organizar en cualquier secuencia y hasta cualquier longitud, dando como resultado el desarrollo de innumerables tipos de proteínas. Las proteínas se encuentran universalmente en todos los tipos de organismos. Por lo tanto, las proteínas deben ser un fuerte candidato para el material genético.
Sin embargo, no tienen ningún mecanismo para replicarse. El ácido desoxirribonucleico o el ADN tiene la capacidad de replicarse. Está formado por 4 tipos de nucleótidos que se organizan de forma diversa para formar moléculas de cadena larga. Se ha demostrado experimentalmente que el ADN es el material genético para la mayoría de los organismos. El ARN también actúa como material genético en algunos virus.
Su función principal es actuar como mensajero, adaptador, estructural y, en algunos casos, como molécula catalítica. El ARN se forma a partir del ADN durante la transcripción. Su genética lleva instrucciones que determinan la secuencia de aminoácidos en la proteína formada durante la traducción. La secuencia de nucleótidos del genoma humano completo se determinó en 2000. La cantidad y secuencia de varios genes presentes en los cromosomas humanos también se determinó en 2006.
