El término “virus” significa veneno; cuando se comenzó a estudiarlos, se vio que eran capaces de atravesar hasta los más delicados filtros y seguir ejerciendo su capacidad de enfermar, como un misterioso tóxico diluido. Si durante siglos no los descubrimos fue porque son increíblemente pequeños: se necesitarían unos 23 000 millones de virus amontonados —más o menos cuatro veces el número de humanos en el mundo— para poder observarlos a simple vista.
El uso de ultracentrífugas y la microscopía electrónica develaron su misterio en los años cuarenta, y ya en los cincuenta se sabía que eran material genético (pueden ser moléculas de ácido desoxiribonucleico, el ADN o ácido ribonucleico, el ARN) recubierto de una cápsula proteica que los protege y les permite pasar de una célula a otra. Según definamos qué es la vida, podemos o no decir que los virus están vivos, porque no son capaces de reproducirse por sí solos: necesitan de los componentes, del metabolismo y del entorno de una célula (a la que infectan) para hacerlo.
Los virus tampoco tienen un metabolismo; no necesitan alimentarse, respirar, ni excretar sustancias. Por el contrario, pueden permanecer años en un estado de latencia, como si fueran minerales en forma de cristal, aguardando las condiciones apropiadas para su propagación y reproducción. Podríamos decir que los virus se encuentran en el limbo entre la vida y la muerte.
Particularidades de los virus
Los virus son parásitos intracelulares compuestos por un núcleo de ARN o de ADN y una capa protectora de proteína.
La cubierta externa de proteína se llama cápside.
Algunos virus poseen una envuelta adicional que suelen adquirir de la propia membrana celular arrancándosela. La partícula viral completa se llama virión.
Replicación de los virus
Los virus, al carecer de las enzimas y precursores metabólicos necesarios para su propia replicación, tienen que obtenerlos de la célula huésped que infectan.
La replicación se inicia cuando el virus entra en la célula, su cápside inyecta el ADN viral que rápidamente se integra al del huésped y comienza a dirigir la maquinaria celular.
Una única partícula viral puede originar miles. Determinados virus se liberan destruyendo la célula infectada, y otros sin embargo salen de la célula sin destruirla.
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La duplicación de ADN es uno de los con mayor fidelidad de reproducción, lo que permite que las células hijas hereden perfectamente las instrucciones que reciben de sus antecesoras.
Cada célula tiene, además, unos mecanismos de reparación del ADN cuyo objeto es disminuir en lo posible las alteraciones en los nucleótidos.
Aun con todas estas protecciones, debido al gran tamaño de las moléculas de ADN, en cada célula superior suelen darse, al menos, dos o tres cambios de nucleótidos por término medio, por duplicación. Estos cambios en el ADN se llama mutaciones.
Las mutaciones son la fuente de variabilidad de las poblaciones sobre la que actúan los mecanismos de selección; son por lo tanto, imprescindibles para que se produzca la evolución.
AGENTES MUTAGÉNICOS
Las mutaciones pueden surgir espontáneamente. También puede haber mutaciones inducidas por medio de diversas sustancias (agentes mutagénicos).Ej: rayos X, rayos ultravioleta, análogos de base, agentes modificadores de bases, sustancias intercalantes en el ADN, alquitranes del tabaco, colorantes, amianto, colchicina, benceno...
TIPOS DE MUTACIONES
Puntuales: son las lesiones que afectan solo a un gen.
Cromosómicas: afectan a la estructura de los cromosomas, son causadas por rupturas o modificaciones en los brazos cromosómicos. Las más frecuentes son: las delecciones (rotura con pérdida de un segmento cromosómico, ej. síndrome del maullido del gato, anomalía en el cromosoma 5) y duplicaciones (duplicación de un segmento cromosómico, peden se beneficiosos).
Genómicas: afectan al número de los cromosomas. Se producen por errores en la meiosis. Ej. Trisomías: Este síndrome aparece cuando el individuo presenta tres copias del cromosoma 21, es decir, que tiene un cromosoma de más. Los individuos afectados por el síndrome de Down tienen un cuerpo de talla baja y macizo, cuello grueso, lengua grande y, frecuentemente, padecen alteraciones en el corazón o en otros órganos. Su retraso mental puede ir desde leve a grave.
Evolución y mutación
Mutación
Las mutaciones pueden ser pequeñas, afectando solo a una base, o bien tan grandes que abarquen a todo el cromosoma.
Clasificación:
Benéficas:le dan una ventaja al organismo, por ejemplo, ser más alto o más fuerte.
Perjudiciales:pueden ser letales o solo disminuir la calidad de vida.
Silenciosas: no alteran al fenotipo, es decir, no causan cambios detectables.
Mutación genética
Las mutaciones genéticas son las que se producen cuando una base del ADN es sustituida por otra, alterando la conformación de la proteína que esta codificada en dicho segmento de ADN.
Mutación cromosómica
Son las que se producen cuando el cromosoma se altera en su morfología, ya sea perdiendo una parte (deleccion), por la duplicación de algún fragmento (duplicación) o cuando un fragmento del cromosoma se inserta de manera invertida respecto de su posición normal (inversión).
Mutación aneuploidias
Son alteraciones que afectan al número total de cromosomas que recibe el cigoto. Puede ser por ejemplo, que se reciba un cromosoma de mas y en ese caso se llama trisomia, o que reciba un cromosoma de menos y entonces se llama monosomia.
Mutación poliploidias
Son alteraciones en las que el organismo recibe, en lugar de dos juegos de cromosomas, tres o más, es decir, que en vez de ser diploide puede ser triploide o más.
Síndrome
Manifestaciones
De Turner (X)
Mujeres que tienen órganos genitales externos pero que no logran desarrollar adecuadamente los ovarios. Tienen baja estatura, cuello corto y ancho con pliegues, pueden tener inteligencia normas
De Klinefelter (XXY)
Individuos del sexo masculino de estatura alta, testículos rudimentarios que no producen espermatozoides, mamas desarrolladas y ausencia de vello en el cuerpo, hay deficiencia normal.
De XXX
Individuos del sexo femenino, con inteligencia por debajo de lo normal, en algunos casos son fértiles y pueden tener hijos sanos
De Edwards (trisomia en el par 18)
Se presenta retraso mental y retraso en el desarrollo, hay tensión arterial elevada y orejas deformadas.
De Down
Los ojos presentan un doblez que los hace verse rasgados, son individuos de baja estatura, de manos pequeñas y gruesas, con la lengua grande y gruesa, lo que provoca que laboca se mantenga abierta, también deficiencia mental y son más propensos a enfermedades cardiacas y respiratorias.
Agentes mutagenos
Las mutaciones pueden ser espontaneas o inducidas. Mientras mas alta sea la tasa de reproducción de un individuo, mas alta es también la probabilidad de que se produzcan mutaciones.
Las tres leyes de Mendel explican y predicen cómo van a ser los caracteres físicos (fenotipo) de un nuevo individuo. Frecuentemente se han descrito como «leyes para explicar la transmisión de caracteres» a la descendencia. Por lo que esta observación mendeliana en ocasiones no se considera una ley de Mendel. Así pues, hay tres leyes de Mendel que explican los caracteres de la descendencia de dos individuos, pero solo son dos las leyes mendelianas de transmisión: la Ley de segregación de caracteres independientes (2ª ley, que, si no se tiene en cuenta la ley de uniformidad, es descrita como 1ª Ley) y la Ley de la herencia independiente de caracteres (3ª ley, en ocasiones descrita como 2ª Ley).
1ª Ley de Mendel: Ley de la uniformidad
Establece que si se cruzan dos razas puras para un determinado carácter, los descendientes de la primera generación serán todos iguales entre sí fenotípica y genotípicamente e iguales fenotípicamente a uno de los progenitores.
2ª Ley de Mendel: Ley de la segregación
Conocida también, en ocasiones como la primera Ley de Mendel, de la segregación equitativa o disyunción de los alelos. Esta ley establece que durante la formación de los gametos y cada alelo de un par se separa del otro miembro para determinar la constitución genética del gameto filial. Mendel obtuvo esta ley al cruzar diferentes variedades de individuos heterocigotos (diploides con dos variantes alélicas del mismo gen: Aa), y pudo observar en sus experimentos que obtenía muchos guisantes con características de piel amarilla y otros (menos) con características de piel verde, comprobó que la proporción era de 3:4 de color amarilla y 1:4 de color verde.
Para cada característica, un organismo hereda dos alelos, uno de cada pariente. Esto significa que en las células somáticas, un alelo proviene de la madre y otro del padre. Éstos pueden ser homocigotos o heterocigotos.
En palabras del propio Mendel.
"Resulta ahora claro que los híbridos forman semillas que tienen el uno o el otro de los dos caracteres diferenciales, y de éstos la mitad vuelven a desarrollar la forma híbrida, mientras que la otra mitad produce plantas que permanecen constantes y reciben el carácter dominante o el recesivo en igual número. "
Gregor Mendel
3ª Ley de Mendel: Ley de la recombinación independiente de los factores
En ocasiones es descrita como la 2ª Ley. Mendel concluyó que diferentes rasgos son heredados independientemente unos de otros, no existe relación entre ellos, por lo tanto el patrón de herencia de un rasgo no afectará al patrón de herencia de otro. Sólo se cumple en aquellos genes que no están ligados (en diferentes cromosomas) o que están en regiones muy separadas del mismo cromosoma.
En palabras del propio Mendel:
Por tanto, no hay duda de que a todos los caracteres que intervinieron en los experimentos se aplica el principio de que la descendencia de los híbridos en que se combinan varios caracteres esenciales diferentes, presenta los términos de una serie de combinaciones, que resulta de la reunión de las series de desarrollo de cada pareja de caracteres diferenciales.
Gregor Mendel
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