Segundo

La célula, a lo largo de su tiempo de vida, pasa por distintas etapas dentro de lo que conocemos como el ciclo celular. Las dos fases fundamentales son la interfase y la división celular.

Interfase

La interfase es el período más largo y consta de tres etapas:

• G1: la célula aumenta su tamaño y su número de orgánulos y estructuras celulares. Esto ocurre hasta que la relación superficie‑volumen ya no permite un intercambio eficiente, por lo que la célula debe entrar en división.
• S: durante esta etapa el ADN se duplica.
• G2: la célula comienza a prepararse para la división.

Tras la interfase, la célula puede entrar en división. Si se divide por mitosis, pasará por cuatro etapas de división del núcleo y luego por citocinesis (división del citoplasma).

División por mitosis

Las etapas nucleares de la mitosis son:

• Profase: los cromosomas se condensan y desaparece la membrana nuclear. Los centriolos comienzan a separarse hacia los polos.
• Metafase: los centriolos, ya situados en los polos de la célula, han formado el huso mitótico, al cual se anclan los cromosomas que se alinean en el centro formando la placa ecuatorial.
• Anafase: las cromátidas hermanas de los cromosomas se separan debido a la contracción de las fibras del huso.
• Telofase: los cromosomas se descondensan y se vuelven a formar las envolturas nucleares que rodean las cadenas de ADN.

Citocinesis

Tras la división del material genético, tiene lugar la división del resto de la célula por citocinesis. En células animales ocurre una invaginación de la membrana plasmática que origina la citocinesis por estrangulación; en células vegetales se forman tabiques (paredes celulares) que separan las dos células hijas.

Meiosis

Existe otro tipo de división celular llamado meiosis, en la que, en lugar de originarse dos células idénticas a la madre, se generan cuatro células diferentes con la mitad de la información cromosómica. Estas células son los gametos y son necesarias para la reproducción sexual.

La meiosis ocurre como dos divisiones sucesivas. La segunda división de la meiosis es muy similar a la mitosis. En la primera, sin embargo, se produce el emparejamiento de cromosomas homólogos y la recombinación, lo que permite que cada célula resultante tenga distinta información genética al final del proceso.

Reproducción sexual y fecundación

La reproducción sexual ocurre por la unión de dos gametos en un fenómeno conocido como fecundación, que da lugar a un cigoto. Este cigoto contiene un juego completo de información genética resultado de la unión de la mitad de la información del gameto masculino y la mitad del gameto femenino. El cigoto comenzará a dividirse por mitosis, originando un embrión que acabará desarrollándose en un organismo adulto.

Tercer

Durante la reproducción, la información genética contenida en los cromosomas pasa de una generación a la siguiente. Esto puede ocurrir de dos formas distintas: mediante reproducción sexual o asexual. En la reproducción asexual, cada descendiente es genéticamente idéntico a su progenitor. En la reproducción sexual, durante la meiosis se separan los cromosomas homólogos; por ello, todos los gametos son diferentes y los descendientes no son idénticos entre sí ni respecto a sus progenitores.

Alelo, dominancia y codominancia

En la fecundación, dos alelos se combinan. Si ambos contienen la misma información, el individuo es homocigoto; si contienen información diferente, es heterocigoto. Cuando un alelo se expresa por encima de otro, decimos que es dominante, mientras que el que no se expresa es recesivo. Si ambos se expresan simultáneamente, hablamos de codominancia o de dominancia intermedia.

Un ejemplo de codominancia se encuentra en los grupos sanguíneos humanos: los alelos A y B son codominantes entre sí, y ambos son dominantes frente al alelo 0, que es recesivo.

Herencia ligada al sexo

Otra forma de herencia es la herencia ligada al sexo, definida por los cromosomas X y Y. Las mujeres presentan los cromosomas XX y los hombres XY, por lo que puede existir una diferente frecuencia de fenotipos y genotipos entre hombres y mujeres para caracteres cuyos genes estén en estos cromosomas.

Mendel y las leyes de la herencia

Gregor Mendel fue el primero en expresar las ideas de dominancia y recesividad al calcular frecuencias fenotípicas y genotípicas en generaciones resultantes de distintos cruces que realizó entre plantas de Pisum sativum. A partir de sus experimentos, enunció tres leyes que se cumplen en los denominados caracteres mendelianos (no necesariamente en todos los caracteres):

• Uniformidad en la primera generación filial (F1).
• Segregación de los alelos que permite que reaparezca un carácter oculto.
• Independencia de los alelos cuando se observan dos caracteres a la vez (ley de la segregación independiente).

Ingeniería genética

Se conoce como ingeniería genética al conjunto de técnicas basadas en la manipulación del ADN. A veces se utiliza también la expresión tecnología del ADN recombinante, porque muchas técnicas se basan en la recombinación de fragmentos de ADN.

La ingeniería genética se puede aplicar con finalidades muy diversas, desde sintetizar sustancias necesarias para el ser humano hasta corregir una enfermedad hereditaria. Los principales instrumentos usados en ingeniería genética son las enzimas, los virus y los microorganismos, gracias a los cuales podemos cortar, copiar y transformar distintos fragmentos de ADN.

Existen dos líneas principales de investigación en ingeniería genética: la genómica, que se encarga de la estructura y organización del genoma; y la proteómica, que estudia las proteínas que se expresan en las células y en el organismo.