La Genética es una de las múltiples ramas que componen la Biología, y tiene implicancias en muchas otras disciplinas como la Medicina, la Biotecnología, la Agroindustria, etc. A grandes rasgos, la Genética se ocupa del estudio de los genes, su expresión, interacciones y herencia.
Objeto de estudio de la Genética
Como mencionamos, el principal objeto de estudio de la Genética se relaciona con el material genético de la mayoría de los seres vivos, es decir, el ADN (ácido desoxirribonucleico). Más específicamente, se interesa por el conocimiento del comportamiento de los genes, esas porciones de ADN que albergan secuencias específicas que contienen la información necesaria para la síntesis de todas las proteínas que cumplen un sinfín de funciones en una célula/organismo, y que, a su vez, en conjunto, se traducen en ciertas características físicas y químicas que podemos ver y medir, como el color de ojos o de pelo, por ejemplo.
Los estudios de la genética también incluyen las interacciones que se producen entre los genes, y la forma en la que las características que estos codifican se heredan de una generación a otra dentro de una especie. Además, estudia las mutaciones, que son los cambios aleatorios y accidentales que se producen en los genes (tras la replicación del ADN), y sus consecuencias.
Básicamente, la Genética busca dar respuestas preguntas tales como: ‘’¿Qué hace que un especie sea de la manera que es?’’, ‘’¿Qué es lo que provoca la variabilidad dentro de una especie determinada?’’ o ‘’¿Cómo interactúan los genes con el medio ambiente?’’.
Inicios de la Genética
Si bien históricamente se ha tenido interés por la herencia de características específicas y se han realizado cruzamientos intencionales entre individuos con la finalidad de obtener mejoramientos en animales domésticos y plantas cultivables, la Genética como área de estudio formal surgió recién hacia el año 1860 a partir de los estudios de Gregor Mendel.
Mendel dedicó su vida a experimentar realizando cruzamientos de individuos de la planta del guisante, y observó patrones determinados que permitieron conjeturar la existencia de elementos (después conocidos como genes) que se heredaban de generación en generación y determinaban las características observables en las plantas. A partir de sus observaciones, Mendel formuló lo que hoy se estudia como ‘’Las Leyes de Mendel’’.
Las ideas de Mendel fueron reinterpretadas años más tarde, a partir de 1909, gracias a los trabajos de Thomas Morgan, que investigaba la herencia de caracteres tomando como modelo experimental a la mosca de la fruta, Drosophila Melanogaster. Estas y otras investigaciones posteriores permitieron determinar que los elementos (elemente) descriptos por Mendel eran efectivamente los genes, y que éstos se encontraban localizados dentro de los cromosomas. Esta idea toma el nombre de ‘’Teoría cromosómica de la herencia’’.
A partir del descubrimiento de la estructura del ADN a mediados del siglo XX, en conjunción con las tecnologías moleculares actuales que permiten la secuenciación del ADN y su manipulación como nunca, se puede decir que la genética está atravesando una segunda ‘’edad de oro’’ con grandes avances tanto en el campo básico como aplicado.
Niveles de estudio dentro de la Genética
La Genética ha sido de los campos de la Biología con mayor desarrollo durante el siglo XX y lo que va del XXI. Actualmente, y gracias a las nuevas tecnologías, los genetistas tienen la posibilidad de abordar el estudio de los genes a diferentes niveles.
– Nivel molecular: El estudio de los genes a nivel molecular se centra en las secuencias mismas del ADN que los conforman. La genética molecular se centra específicamente en el estudio de los genes y sus interacciones moleculares con otros genes y moléculas presentes dentro de la célula, como así también en los cambios moleculares que se producen a partir de interacciones con el medio ambiente (epigenética).
– Nivel celular: Muy relacionado con el nivel anterior, la genética celular se centra en el estudio de los efectos que tienen los genes y su expresión dentro de las células.
– Nivel de organismo: Pone en foco en los efectos que tienen la expresión de los genes en el funcionamiento de un organismo completo, como así también en la relación entre el genotipo (los genes presentes en el ADN del organismo) y el fenotipo (lo que se expresa de esos genes, es decir, las características observables o medibles, que pueden ser tanto físicas, químicas o fisiológicas).
– Nivel familiar: El estudio de la genética a nivel familiar estudia la herencia de genes a partir de determinadas características observables o medibles dentro de una familia. Los conocimientos aplicados que aporta esta disciplina se utilizan, por ejemplo, para la determinación de las relaciones de parentesco (análisis de filiación), enfermedades genéticas heredables, entre otras.
– Nivel poblacional: La genética de poblaciones estudia las implicancias de la herencia en un nivel más macro, analizando los efectos que tiene en las variables poblacionales para determinadas características.
– Nivel evolutivo: Por último, el estudio de la genética a nivel evolutivo es la rama que, en relación con la genética poblacional, analiza la herencia y variabilidad de genes poniendo especial hincapié en el desarrollo de la historia evolutiva de las especies.
Métodos utilizados en Genética
Los genetistas utilizan diferentes métodos para estudiar los mecanismos biológicos que dependen de los genes. Entre ellos, podemos mencionar:
– Análisis de la descendencia de cruzamientos controlados: Este abordaje fue el utilizado por científicos como Mendel y Morgan mencionados anteriormente. Ellos analizaban la descendencia de cruzamientos entre individuos mutantes y salvajes, lo cual permite la identificación de genes y sus alelos. Además, da pistas sobre sus posiciones cromosómicas, como fue el caso de las características estudiadas por Morgan (el color de ojos de las moscas), que evidenció estaban ubicados en uno de los cromosomas sexuales.
– Aislamiento de mutantes
– Análisis bioquímicos de los procesos celulares que están controlados por genes: Para esto se utilizan generalmente los alelos mutantes, ya que permiten descubrir defectos funcionales de los genes para su posterior identificación y descripción, ya que otorga pistas sobre el rol de ese gen en la fisiología celular.
– Análisis microscópicos: Además de analizar el comportamiento de los cromosomas en procesos celulares clave como la mitosis y la meiosis, los genetistas tienen la capacidad de marcar los genes y sus productos (con fluorescencia, por ejemplo), y observarlos a través de un microscopio.
– Análisis y manipulación del ADN: Actualmente existen diversas técnicas moleculares que permiten el análisis y manipulación directa del ADN. La clonación y secuenciación son algunas de estas técnicas, que permiten copiar un gen y luego determinar su secuencia de bases en la porción de ADN específica que lo conforma. Además, se pueden realizar mutaciones controladas para evaluar la consecuencias.
En todo caso, la Genética es un área de la Biología en constante y actual desarrollo, que seguramente otorgará en el mediano y largo plazo, nuevos y emocionantes avances en el conocimiento de la vida.
Autora
Escrito por Tatiana Bengochea para la Edición #137 de Enciclopedia Asigna, en 06/2024. Tatiana es Lic. en Ciencias Biológicas y Prof. en Biología. Graduada en la UBA, Arg.