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miércoles, 21 de enero de 2026

El silencio y la palabra, una singularidad en el código genético

El código genético es uno de los conceptos más centrales de la biología moderna porque establece la forma en que la información hereditaria se transforma en materia viva. A través de este sistema, las instrucciones almacenadas en el ADN y el ARN se traducen en proteínas, las moléculas que realizan casi todas las funciones dentro de la célula. Durante décadas, el código genético se presentó como un conjunto de reglas claras y estables, en el que cada codón tenía un significado preciso y universal. Esta aparente simplicidad permitió entender cómo pequeñas variaciones en la información genética podían producir cambios en la estructura y función de las proteínas, sentando las bases de la genética, la biotecnología y la medicina molecular. Además, la notable conservación del código genético entre organismos muy distintos reforzó la idea de un origen común de la vida y convirtió a este sistema en uno de los mejores ejemplos de continuidad evolutiva. Sin embargo, esta visión también llevó a pensar que el código genético era rígido e inmutable, una especie de lenguaje perfecto que no admitía ambigüedades. Solo con el paso del tiempo comenzaron a aparecer excepciones que obligaron a cuestionar esa idea y a reconocer que, incluso en los principios más básicos de la biología, existe un margen para la flexibilidad y la adaptación.

En este contexto, el estudio realizado por Shalvarjian y colaboradores representa una singularidad notable dentro de la biología molecular. Publicado en la revista PNAS, este trabajo se centra en la arquea metanogénica Methanosarcina acetivorans y en un fenómeno que desafía la idea clásica de un código genético rígido. Los autores muestran que en este microorganismo el codón UAG, tradicionalmente considerado una señal de parada, puede tener un doble significado funcional: detener la síntesis de una proteína o permitir la incorporación del aminoácido pirrolisina. Lo más llamativo es que esta ambigüedad no está controlada por un mecanismo especializado y estricto, como ocurre en otros casos conocidos, sino que es tolerada y regulada de manera indirecta por la propia fisiología celular. Este hallazgo convierte al estudio en un ejemplo excepcional de cómo la vida puede operar en los márgenes de sus propias reglas, mostrando que la ambigüedad genética no siempre es un error, sino que puede ser una estrategia estable y funcional. En ese sentido, el trabajo de Shalvarjian et al. no solo amplía nuestro conocimiento sobre un organismo particular, sino que invita a repensar la naturaleza misma del código genético.

Música

Epic Music World - Ruben K & Lara Ausensi‬ - Sands Of Valhalla ‪
Cale Alit  -  Persian Santoor - Healing Music For Inspiration & Meditation
8 Bit Universe - Pour Some Sugar On Me [8 Bit Tribute to Def Leppard] 
Soft Cell – Tainted Love

Enlaces

K.E. Shalvarjian,G.L. Chadwick,P.I. Pérez,P.H. Woods,V.J. Orphan, & D.D. Nayak.   (2025). Methanogenic archaea encoding Pyrrolysine maintain ambiguous amber codon usage, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 122 (45) e2517473122.  Disponible en:
https://doi.org/10.1073/pnas.251747312 

Para leer más 

Gong, X., Zhang, H., Shen, Y., & Fu, X. (2023). Update of the Pyrrolysyl-tRNA Synthetase/tRNAPyl Pair and Derivatives for Genetic Code Expansion. Journal of bacteriology, 205(2), e0038522. Disponible en: https://doi.org/10.1128/jb.00385-22 

Li, J., Kang, P.T., Jiang, R. et al. (2023).  Insights into pyrrolysine function from structures of a trimethylamine methyltransferase and its corrinoid protein complex. Commun Biol 6, 54  Disponible en:  https://doi.org/10.1038/s42003-022-04397-3 

D.G. Longstaff, R.C. Larue, J.E. Faust, A. Mahapatra, L. Zhang, K.B. Green-Church, & J.A. Krzycki. (2007). A natural genetic code expansion cassette enables transmissible biosynthesis and genetic encoding of pyrrolysine, Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 104 (3) 1021-1026.  Disponible en:
Lukeš, J., Eliáš, M., Kachale, A., van der Gulik, P. T. S., & Speijer, D. (2025). Natural and artificial variations of the standard genetic code. Current biology : CB, 35(22), R1104–R1126.
Disponible en: https://doi.org/10.1016/j.cub.2025.09.071 

Pánek, T., Žihala, D., Sokol, M., Derelle, R., Klimeš, V., Hradilová, M., Zadrobílková, E., Susko, E., Roger, A. J., Čepička, I., & Eliáš, M. (2017). Nuclear genetic codes with a different meaning of the UAG and the UAA codon. BMC biology, 15(1), 8.  Disponible en:
https://doi.org/10.1186/s12915-017-0353-y 

Peiter N., Rother M.  (2022).  SECIS-dependent selenocysteine translation in Archaea. Life Science Alliance, 6 (1) e202201676.  Disponible en:  
https://www.life-science-alliance.org/content/lsa/6/1/e202201676.full.pdf

Xian Fu, Dieter Söll & Anastasia Sevostyanova (2018) Challenges of site-specific selenocysteine incorporation into proteins by Escherichia coli , RNA Biology, 15:4-5, 461-470. Disponible en:


martes, 8 de julio de 2025

Biografia de Reginald Crundall Punnett

Hacia comienzos del siglo XX, el redescubrimiento de los principios de la herencia propuestos por Gregor Mendel generó un torbellino de ideas, dudas y discusiones. En ese contexto no todos los científicos aceptaron de inmediato que la herencia se transmitía a través de unidades discretas, lo que hoy llamamos genes, y existía confusión sobre cómo se podían aplicar esos conceptos a la observación real de los rasgos en plantas y animales. Es aquí que aparece nuestro personaje de hoy el biólogo y genetista inglés Reginald Crundall Punnett, uno de los primeros divulgadores de la ciencia.


Reginald Punnett fue, pero sobre todo, un traductor de las ideas complejas de la herencia mendeliana hacia un lenguaje visual y más comprensible. Su mayor aporte, sin duda, fue la creación del "cuadro de Punnett", una herramienta fundamental que hasta hoy se enseña en escuelas y universidades de todo el mundo. Punnett ayudó a demostrar que los patrones de herencia mendeliana también se aplicaban a animales como las gallinas y las moscas. También participó activamente en la consolidación de la terminología genética moderna, incluyendo términos como alelo, heterocigoto y genotipo. Su trabajo en el campo de la genética, abarcó campos tan diversos como la determinación del sexo en animales, el determinismo genético de ciertos caracteres, y hasta la genética de poblaciones en un momento en el cual, este campo apenas nacía. Punnett fue uno de los primeros en advertir sobre la importancia de los genes ligados al sexo, al estudiar cómo ciertos rasgos se transmitían de forma distinta según el sexo del individuo.

Además, Reginald Punnett escribió varios libros, entre ellos su obra de 1905 Mendelismo, que se convirtió en uno de los primeros textos introductorios sobre genética mendeliana. En un momento en que la genética aún no era una disciplina consolidada, ese libro ayudó a educar a generaciones de estudiantes, científicos jóvenes e incluso al público general. A pesar de que hoy su nombre suele estar asociado a un simple cuadro en los libros de texto, la figura de Punnett va mucho más allá. Fue un puente entre la biología experimental y la comprensión popular de los mecanismos hereditarios. Su capacidad para unir el rigor científico con la claridad pedagógica lo convierte en uno de los grandes arquitectos del pensamiento genético moderno.

Nuestro viaje de hoy nos llevará hasta las últimas décadas del siglo 19, a la localidad de Tonbridge, hacia el sur de Kent, Inglaterra, donde veremos de cerca algunos detalles de la vida de Reginald Punnett, un notable hombre de ciencia que además de su legado, contribuyó a la formulación de la ley de Hardy-Weinberg y en el descubrimiento del "acoplamiento" o ligamiento genético.

Música del capítulo

John G. Music - Murray Gold - Jack Wall - Eleventh Doctor Theme (Matt Smith) | EPIC VERSION (The Majestic Tale)
Mists Of Serenity - Shamanic Spirit Powerful Shamanic Meditation Music with Drumming Spiritual Shaman Music
Rock Nacional en 8 Bit – Soda Stereo – De Musica Ligera - 8 bit
Francesco – Soda Stereo – Cae el sol - 8 bit
Alux Nahual – La trampa


Enlaces

Crew F. A. 1967. Reginald Crundall Punnett, 1875-1967. Biogr. Mems Fell. R. Soc.13309–326. Disponible en: http://doi.org/10.1098/rsbm.1967.0016

Edwards A. W. (2012). Reginald Crundall Punnett: first Arthur Balfour Professor of Genetics, Cambridge, 1912. Genetics, 192(1), 3–13. Disponible en:

Hutf, F. B. (1970). Professor R. C. Punnett. World’s Poultry Science Journal, 26(3), 696–700. Disponible en: https://doi.org/10.1017/S0043933900020006

Lobo, I. & Shaw, K. (2008) Discovery and types of genetic linkage. Nature Education1(1):139 Disponible en: https://www.nature.com/scitable/topicpage/discovery-and-types-of-genetic-linkage-500/

Marie, J. (2004) The importance of place: A history of genetics in 1930s Britain. Doctoral thesis (Ph.D), UCL (University College London). Disponible en:

Punnett, R.C. (1923). Linkage in the sweet pea (Lathyrus odoratus). Journal of Genetics 13: 101–123. Disponible en: https://www.ias.ac.in/public/Volumes/jgen/013/01/0101-0123.pdf

Punnett, R. Early days of genetics. Heredity 4, 1–10 (1950). Disponible en:

viernes, 3 de mayo de 2024

Nettie Stevens – pionera de la genetica del siglo XX

 

Nettie Maria Stevens fue una genetista estadounidense, cuyo trabajo científico fue pionero hacia principios del siglo XX.  Su aporte fue importante no solo en el desarrollo de la nueva ciencia que se venia desarrollando, la genética, si no que también fue pionera en marcar el camino para futuras mujeres que gracias a su ejemplo incursionaron en el campo de la ciencia.   Los aportes de Stevens en el campo de la Biología, en su momento supusieron un punto de inflexión, dado que ella fue la primera investigadora que logró describir las bases cromosómicas que determinan el sexo. Gracias a estos aportes amplió exitosamente los campos de la embriología y la citogenética.  

Durante su vida, Nettie Stevens publicó aproximadamente unos cuarenta artículos científicos, siendo su mayor contribución a la ciencia la demostración de que el sexo estaba determinado por un par de cromosomas particulares. Para aquel momento el biólogo estadounidense Edmund Beecher Wilson, que era considerado el mejor citólogo de su época, estaba investigando sobre el mismo tema. A menudo, el descubrimiento de los cromosomas que determinan el sexo le ha sido adjudicado a Wilson, a pesar de que la cuestión de prioridad se ha discutido recientemente. Como veremos más adelante, resulta evidente, sin embargo, a partir del estudio de las fechas en que publicaron sus trabajos, que ambos llegaron a las mismas conclusiones de manera independiente.  

Sin embargo, no fueron los resultados de Stevens los que pasaron a la historia ni tampoco a los que se les ha reconocido el merecido valor. Por el contrario, sus hallazgos han permanecido casi por completo olvidados, salvo algunas excepciones, hasta hace relativamente poco tiempo. Nettie Stevens se doctoró en 1903 y comenzó entonces sus estudios de genética y embriología en Filadelfia. Por aquel entonces, no se conocía qué contenía la carga genética ni cómo se transmitía de una generación a la siguiente. De hecho, muchos científicos de la época dudaban de que algo así realmente existiese y apenas se estaban desempolvando las investigaciones de Mendel sobre la herencia en los guisantes.

Las observaciones de Nettie Stevens fueron de gran influencia para los investigadores de la época, incluyendo sus mentores. Sus investigaciones ayudaron a resolver la cuestión de la localización del material genético. Gracias a esto, más adelante, las demostraciones experimentales del papel de los cromosomas en la herencia de caracteres le valieron a Thomas H. Morgan un Premio Nobel más de veinte años después de la muerte de Stevens.

Nettie Stevens ejerció su trabajo en los años que rodearon al cambio del siglo XIX al XX. Hacia aquellas fechas, la Biología experimental, estaba discurriendo por una trayectoria significativamente expansiva, esta disciplina nacida en Alemania y rápidamente extendida a otros países como una respuesta de las jóvenes generaciones de científicos respecto a los tradicionales estudios descriptivos de la Morfología y la Sistemática, hasta entonces dominantes en las Ciencias Naturales.  El trabajo de Nettie Stevens proporcionó un considerable avance de los conocimientos biológicos en un área clave de la investigación del siglo XX, como fueron son los cromosomas, y en un tema de interés generalizado en todas las épocas, como es la determinación del sexo de los seres vivos.

Nettie Stevens creció en el Estados Unidos justo después de la Guerra Civil, época en la cual más allá de la enseñanza, la enfermería o el trabajo como secretaría, las mujeres que buscaban una tener una profesión tenían en realidad muy pocas oportunidades; la mayoría simplemente esperaba casarse bien.  Stevens, sin embargo, no seguiría ese camino. Ella fue maestra, pero eso era sólo un medio para un fin mayor. Stevens quería ser científica y se abrió camino en la escuela, hasta que finalmente alcanzó su objetivo y se ganó un lugar en la historia de la genética.

En nuestro viaje de hoy, nuestra máquina del tiempo, nos llevará hasta Vermont, Estado Unidos, al mes de julio de 1861, para seguir de cerca la vida de esta destacada mujer, cuyo trabajo científico sobresale por la forma metódica en que los desarrolló, por la descripción rigurosa y detallada de los métodos empleados, en muchos de los cuales ella hizo innovaciones relevantes. Pero lo más notable es la lucidez de sus interpretaciones, en un contexto teórico -el mendelismo- por entonces apenas desarrollado y muy discutido por la comunidad científica.   Hoy veremos cual fue su aporte en el campo de la ciencia y seguiremos de cerca su vida, que fue muy corta, y que termino precisamente un día como hoy hace 112 años, gracias a su legado definitivamente se ha marcado y se seguirá marcando la ruta para muchas mujeres que hoy incursionan en el mundo de la ciencia.

Música del capítulo

Pandora Journey - Sham Stalin - S.A.B.E.R Squad - Epic Battle Music
Pandora Journey - David Chappell - ECHELON – Epic Heroic Motivational Orchestral
HumanDaikon – Queensrÿche - Eyes Of A Stranger 8-bit
Queensrÿche – I Dont Belive in Love

Enlaces

Carey SB, Aközbek L,Harkess A. 2022 The contributions of NettieStevens to the field of sex chromosomebiology.Phil. Trans. R. Soc. B377: 20210215. Disponible en:

Delgado-Echeverría I. 2000. Nettie Maria Stevens y la función de los cromosomas sexuales. Cranos, 3(2): 239-271.  Disponible en: https://core.ac.uk/download/pdf/36166372.pdf 

Delgado-Echeverría I. 2007.  ACERCA DE NETTIE MARIA STEVENS.  Mujeres de Ciencia.  Disponible en:  

Gilgenkrantz S. 2008. Nettie Maria Stevens (1861-1912).  MEDECINE/SCIENCES 2008 ; 24 : 874-8.  Disponible en:  

Macho-Stadler M. 2007.  Nettie Stevens, genetista.  Mujeres con Ciencia. Disponible en: 

Martínez-Pulido C.  2005.  Una científica pionera en la historia de la Biología: Nettie Maria Stevens.  CLEPSYDRA, 4.  pp. 85-96.  Disponible en: 

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Morgan, T.H. 1912. The Scientific Work of Miss N. M. Stevens. Science vol. 36(928). 468-470. Disponible en:

Rivera J. 2016.  Nettie Stevens, la primera investigadora en responder por qué se nace hombre o mujer.  Diario ABC.  Disponible en: 

San Martín Fernández de Heredia M. 2018. Hoy los llamamos X e Y. Mujeres con Ciencia.  Disponible en:

Scitable. 2014. Nettie Stevens: A Discoverer of Sex Chromosomes.  Disponible en:

Stevens, N. M. (1910 a) The Chromosomes in the Germ-cells of Culex, Journal Experimental Zoololgy, 8 (2), 207-226.  Disponible en: https://doi.org/10.1002/jez.1400080207 

The Doc. 2016. "Nettie Stevens." Famous Scientists. famousscientists.org. Disponible en: 

martes, 30 de abril de 2024

Cromosomas - parte 2


Los cromosomas se constituyen como los distintos tomos de una enciclopedia que contiene toda la información que se necesita para construir y hacer funcionar a un ser  vivo.  Esos cromosomas están constituidos por el material hereditario en forma de ADN, que se encuentra organizado alrededor de un esqueleto de proteínas, cuyas funciones son las de conservar, transmitir y expresar la información genética contenida en los genes que porta. En un núcleo eucariótico, en principio cada uno de los cromosomas es estructuralmente independiente de los demás, aunque no ocurre lo mismo funcionalmente, debido a las interrelaciones que se establecen entre los mismos. Su estructura ha adquirido mayor complejidad a lo largo de la evolución, desde moléculas de ADN con una organización de más simple, en el caso de los procariotas, hasta complejas asociaciones de ADN con proteínas histónicas, que constituyen la fibra de cromatina en organismos eucariotas.
 
En el pasado capítulo vimos la historia del descubrimiento de los cromosomas, de los personajes que participaron del mismo y de como fue cambiando la concepción del cromosoma, hasta llegar a ser una estructura portadora de los caracteres hereditarios de los seres vivos, culminando con las ideas planteadas en la Teoría Cromosómica de la Herencia y algunos aspectos que la complementan.  Igualmente revisamos los procesos que ocurren a nivel estructural en el enrollamiento de la molécula de ADN gracias a las histonas, pasando por distintas etapas, iniciando en los nucleosomas hasta la formación de una fibra de unas 30 micras de diámetro, la cual posee actividad biológica, al menos en cuanto a la expresión de sus secuencias, y la producción de proteínas, la fibra de cromatina.

Posteriormente, y bajo la condición específica de que la célula se va a dividir, la molécula de cromatina se sigue enrollando con ayuda de otras proteínas accesorias que forman diversas estructuras que muestran también diferente grado de plegamiento, hasta llegar a formar una estructura que comprime al ADN en un orden de magnitud de 1 a 10000, la fibra cromosómica, que representa el diámetro de las cromátidas de unos 700 micras de diámetros.  Estas estructuras se pueden estudiar a la luz de su estructura, definiendo para ello distintos tipos de cromosomas, a partir de su estructura, gracias a la posición que ocupa el centrómero o  constricción primaria respecto de los telómeros o partes distales.

El complemento cromosómico de una especie, representado a través de un cariotipo, muestra la existencia de algunos tipos de cromosomas, pudiendo diferenciarse dos tipos principales, los cromosomas A y los cromosomas supernumerarios, cromosomas accesorios ó cromosomas B. Los primeros incluyen tanto a los autosomas, siempre presentes en plantas y animales, como a cromosomas sexuales presentes en muchos grupos de organismos.   Además en algunos organismos, junto a los cromosomas de tamaño normal del complemento, se diferencian un tipo especial de cromosoma; los microcromosomas  que son de tamaño muy pequeño y están presentes en grupos como aves y reptiles.  

Otros tipos especiales de cromosomas son los cromosomas holocéntricos, los cromosomas dicéntricos, los cromosomas en escobilla, los cromosomas politénicos, los cromosomas parasíticos y los cromosomas procarióticos, todos ellos serán abarcados en nuestro viaje de hoy, profundizando en los detalles de sus estructuras y de las distintas funciones que estos tienen en la naturaleza.

Nuestro viaje de hoy nos permitirá conocer más de estas estructuras, como otros tipos no tan comunes, su aplicación en la determinación del sexo, así como los distintos tipos de clasificaciones cromosómicas del mismo, así como la determinación del número cromosómico de las especies y finalmente los cromosomas de los organismos procariotas.

Música del capítulo

John Williams - Duel of the Fates - From Star Wars: The Phantom Meneace
John Williams - Imperial March - From Star Wars: The Empire Strikes Back
ABBA - Knowing Me, Knowing You - 8 Bits
Frida - I Know There's Something Going On

Enlaces

Enlaces WEB

Walter Sutton and the Chromosome.  Disponible en:

La naturaleza química del DNA (hasta el primer tercio del siglo XX).  Disponible en:

Twenty-Five Years of the Nucleosome, Fundamental Particle of the Eukaryote Chromosome.  Disponible en:

Chromatin Architecture of the Human Genome:  Disponible en:

Structure and organization of chromatin fiber in the nucleus.  Disponible en:

Chromatin behavior in living cells.  Disponible en:

Artículos científicos

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BUENO, MARTA LUCIA. (2011). CROMOSOMAS, VEHÍCULOS EN LA ORGANIZACIÓN Y TRANSMISIÓN DE LOS CARACTERES. Acta Biológica Colombiana, 16(3), 43-60. 

Bütschli, Otto. Complete Dictionary of Scientific Biography. Retrieved March 2024 from Encyclopedia.com: Disponible en:

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Cremer T., Cremer Ch. 2005. Rise, fall and resurrection of chromosome territories: A historical perspective. Part I. The rise of chromosome territories. European journal of histochemistry: EJH 50(3):161-76.  Disponible en:

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Ferguson-Smith MA. History and evolution of cytogenetics. Mol Cytogenet. 2015 Mar 20;8:19. Disponible en:

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Neumann P, Navrátilová A, Schroeder-Reiter E, Koblížková A, Steinbauerová V, Chocholová E, Novák P, Wanner G, Macas J. Stretching the rules: monocentric chromosomes with multiple centromere domains. PLoS Genet. 2012;8(6):e1002777. Disponible en:

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Pannell J.R. 2017. Plant Sex Determination.  MINIREVIEW. Current Biology. VOLUME 27, ISSUE 5, PR191-R197.  Disponible en:

Satzinger H. Theodor and Marcella Boveri: chromosomes and cytoplasm in heredity and development. Nat Rev Genet. 2008 Mar;9(3):231-8. doi: 10.1038/nrg2311. PMID: 18268510.  Disponible en:

Waters PD, Patel HR, Ruiz-Herrera A, Álvarez-González L, Lister NC, Simakov O, Ezaz T, Kaur P, Frere C, Grützner F, Georges A, Graves JAM. Microchromosomes are building blocks of bird, reptile, and mammal chromosomes. Proc Natl Acad Sci U S A. 2021 Nov 9;118(45):e2112494118.  Disponible en: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC8609325/pdf/pnas.202112494.pdf 

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sábado, 20 de abril de 2024

Cromosomas - parte 1

 

El término cromosoma procede de los vocablos griegos “chroma” y “soma”, y su significado literal es “cuerpo coloreado o cuerpo que se tiñe”. Los cromosomas se constituyen como estructuras fundamentales a nivel biológico en el caso de los organismos eucariotas y son estructuras altamente organizadas, compuestas principalmente por ADN y proteínas y en ellos se encuentran contenidas las unidades básicas de la información genética, los genes.  Los genomas de los eucariotas de forma general son más complejos que los de procariotas, ya que el ADN se encuentra organizado de forma diferente al de éstos últimos. Casi siempre los genomas de procariotas contienen cromosomas únicos que normalmente son moléculas circulares de ADN doble banda, que no tienen la compactación que le dan las histonas a los cromosomas eucariotas. Además, los genomas de eucariotas están compuestos por múltiples estructuras cromosómicas, y cada uno de los cuales contiene una molécula de ADN doble banda lineal y a pesar de variar el número de estas estructuras según la especie, su estructura básica es esencialmente la misma.

La rama de la biología que se encarga del estudio de los cromosomas es la citogenética, ciencia surgió hacia comienzos del siglo XX con la finalidad de explicar los principios de Mendel a partir del comportamiento cromosómico, y por fusión de dos disciplinas, la citología y la genética, heredando de la primera los aspectos cualitativos, físicos y descriptivos, y de la segunda los enfoques cuantitativos y fisiológicos. Desde ese entonces, se ha avanzado en el desarrollo de técnicas y metodologías que brindan valiosos aportes en la resolución de problemas diagnósticos, taxonómicos y evolutivos, entre tantos otros, de diversos grupos animales y vegetales.

Adicionalmente, en la actualidad estas tecnologías son ampliamente utilizadas en medicina y, mediante el análisis de distintos tipos de tejidos, se pueden identifican cambios en los cromosomas, como cromosomas rotos, faltantes o adicionales, y éstos cambios pueden ser utilizados como signos de una enfermedad o defecto genético, e inclusive de algunos tipos de cáncer.

En todas las especies que existen en la actualidad los cromosomas mantienen, replican y regulan el uso de la información genética que se encuentra codificada en la secuencia de la molécula de ADN.  Este tipo de estructuras resultan importantes no sólo para encajar físicamente las largas hebras de ADN en un pequeño espacio subcelular, sino también para organizar la regulación genética, la replicación y la reparación del ADN, así como otras funciones y procesos. Muchos de los principios de la organización cromosómica son compartidos entre diferentes especies, las cuales presentan procesos de plegamiento cada vez más complejos empleados a medida que aumenta el tamaño del genoma y los espacios físicos entre los distintos genes. 

Los estudios que hace la citogenética sobre la estructura de los cromosomas consisten en analizar la forma, el tamaño y el número de los mismos para cada especie. El mejor momento para llevar a cabo dicho estudio suele ser aquel en el que los cromosomas han alcanzado su máximo grado de condensación y tienen sus bordes perfectamente definidos. Dicho momento suele ser la metafase mitótica. El estudio de la estructura externa de los cromosomas culmina con la obtención del cariotipo, es decir el patrón de cromosomas que posee una especie que se expresa por medio de un código establecido por convenio. El cariotipo se confecciona usualmente después de un apropiado tratamiento y posterior tinción de las células, para hacer más visibles los cromosomas individuales. Al diagrama simplificado de los cromosomas metafásicos del cariotipo se le denomina idiograma, el cual es característico de cada especie y representa su identidad genómica.  

Nuestro viaje de hoy nos lleva a iniciar un recorrido a través de la historia de estas estructuras con la finalidad de revisar su diversidad y sus distintos tipos, con la finalidad de entender sus funciones y de como mediante su estudio se podrían resolver algunos de los problemas que afronta la medicina moderna, entre muchas otras aplicaciones.

Música del capítulo

Bear McCreary – Escape Pod (Foundation -  Original Series Soundtrack)
Bear McCreary - The Imperial Library (Foundation -  Original Series Soundtrack)
James Roach - Over the Misty Mountains Cold (Chiptune Cover)
The Wellermen -  Misty Mountains

Enlaces WEB

Walter Sutton and the Chromosome.  Disponible en:

La naturaleza química del DNA (hasta el primer tercio del siglo XX).  Disponible en:

Twenty-Five Years of the Nucleosome, Fundamental Particle of the Eukaryote Chromosome.  Disponible en:

Chromatin Architecture of the Human Genome:  Disponible en:

Structure and organization of chromatin fiber in the nucleus.  Disponible en:

Chromatin behavior in living cells.  Disponible en:

Artículos científicos

Andrazek K, Smalec E.  2011.  Structure and functions of lampbrush chromosomes.  BioTechnologia.  vol. 92(4) C pp. 337-34.  Disponible en:

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lunes, 24 de julio de 2023

El Pangenoma Humano

En el capítulo anterior hicimos un viaje a través de la historia del genoma humano, que es, como se logró y algunos aspectos de sus primero resultados, que fueron publicados de forma más o menos completa, hacia el año 2001.  En aquel entonces, las revistas Nature y Science publicaron la secuencia de nucleótidos del genoma humano, reportando apenas un 92% de las secuencias totales, correspondiente a eucromatina, pero dejando por fuera un 8% de secuencias repetitivas consideradas en ese entonces genéticamente inactivas anteriormente llamadas secuencias satelitales o simplemente ADN basura, pero que en nuestro capítulo anterior denominamos ADN oscuro

En el mes de abril de 2022, un poco más de 21 años después de haberse concluido en los laboratorios los análisis que permitieron esta primera aproximación al genoma humano, el consorcio T2T, publicó en Science la “Secuencia completa de un genoma humano”, gracias al equipo liderado por el biólogo Sergey Nurk de Oxford Nanopore Technologies, consiguiendo la primera secuencia completa, pero con el inconveniente de que esto se hizo a partir del ADN de una célula de una mujer que la desarrolló en su placenta y sin el aporte de uno de los genomas parentales, una célula Mola Hidatiforme Completa o CMH.   

Esto es el ADN de un solo individuo, que por cierto es de origen europeo y con trazas de genomas neandertales, que además tiene muy pocas regiones compartidas con comunidades actuales de los demás continentes del planeta. Así, es de esperar que este genoma de referencia (T2T-CMH13) sirva, como decían los autores al final de su artículo, sirviera como base para “revelar la diversidad completa del género humano”.

En de octubre de 2004, se estableció que el número de genes que codifican proteínas que tiene el genoma humano estaba comprendido en una cifra de entre 20000 y 25000, y que esto representaba algo parecido a un valor que oscila entre un 2% a un 3% del total de la secuencia. Ese número asombró a los científicos de todo el mundo, dado que se esperaba una cantidad mayor, entonces surgía la pregunta de que ¿para qué servía todo el resto la secuencia de ADN? Ahora sabemos que este ADN no codificante tiene una gran importancia, por ejemplo, en la regulación de los genes. Pero además, el 25% del genoma humano está casi desierto con largos espacios entre un gen y otro.  Además se calcula que existen entre 250000 a 300 000 proteínas distintas., por lo que cada gen podría estar implicado por término medio en la síntesis de unas diez de estas proteínas. 

Con la publicación definitiva de los resultados del Proyecto Genoma Humano hacia  2003, se consiguió un logro trascendental, por primera vez había descifrado el código del ADN del humana, sin embargo un inconveniente, en ese momento, no se consiguió reunir toda la información del genoma, ya que por vacíos en la tecnología del momento, existían algunas lagunas o regiones sin rellenar que resultaban a menudo repetitivas y demasiado confusas para unirlas.  Gracias a los avances en la tecnología para manejar estas secuencias repetitivas, los científicos finalmente llenaron esos vacíos en mayo de 2021, y el primer genoma humano completo ha sido publicado oficialmente para finales de marzo de 2022.

Cada ser vivo tiene su propio genoma y salvo contadas excepciones, éste que es único. Dos individuos de la misma especie, en el caso de su material genético, este se parecerá más que si son de especies diferente, pero, aún así, estos genomas son diferentes. El pangenoma es el genoma que reúne varios genomas de la misma especie con la intención de poder dilucidar las pequeñas diferencias entre ellos.  El pangenoma que se está elaborando permitirá establecer e investigar las diferencias genéticas que provocan, por ejemplo, las enfermedades del ADN, pero también mejorará los test y permitirá comprender mejor la contribución de todas las variaciones genéticas al estado de salud y las enfermedades. También permitirá observar las diferencias en el éxito de los tratamientos dependiendo de la etnia o, a más corto plazo, detectar posibles rechazos en los trasplantes. Además, será muy útil para estudiar los orígenes del ser humano.

En  nuestro capítulo de hoy, veremos la segunda parte y final de este tema, que recapitula la información de algo que como tecnología tiene la capacidad de cambiar profundamente el campo de la salud humana, por las múltiples aplicaciones que trae, entender mejor nuestro código genético

Música del capítulo

Scott Buckley - Passage Of Time - Cinematic & Background (Royalty Free Music)

Disjoint Square - Skylight – HDSounDI: Most Epic Music Ever

Kabronero – Pescado Rabioso - Bajan - versión 8 Bit

Invisible – La llave del mandala


Enlaces

Amalio Telenti, Levi C. T. Pierce, William H. Biggs, Julia di Iulio, Emily H. M. Wong, Martin M. Fabani, Ewen F. Kirkness, Ahmed Moustafa, Naisha Shah, Chao Xie, Suzanne C. Brewerton, Nadeem Bulsara, Chad Garner, Gary Metzker, Efren Sandoval, Brad A. Perkins, Franz J. Och, Yaron Turpaz, and J. Craig Venter. 2016. Deep sequencing of 10,000 human genomes. PNAS. 113 (42) 11901-11906 Disponible en:

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