domingo, 14 de julio del 2024 Fecha
Ir a la página principal Ir al blog

IMPRESIÓN NO PERMITIDA - TEXTO SUJETO A DERECHOS DE AUTOR




Los Genes marcan lo que somos

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en Biologia    ~    Comentarios Comments (0)

RSS de la entrada Comentarios Trackback Suscribirse por correo a los comentarios

Existen “claves” que son diagramas , trazados a escala, de cuatro moléculas (bases del nucleótido) cuya excepcional interrelación interna, inserta bajo la cremallera del ácido desoxirribonucleico (ADN), contiene el código de toda la vida en la Tierra. Se ha llegado a explicar con precisión cómo miles de características únicas, que varían de un individuo a otro, se tramsmiten intactas de generación en generación. Este descubrimiento fue el prtogreso más grande del siglo XX en el campo del conocimiento biológico.

                   Situación del ADN dentro de una célula

En el interior de cada célula de nuestro cuerpo tenemos cadenas de ADN increíblemente largas. Es la materia prima de los genes. Almacena, reproduce y transmite todas nuestras características personales y únicas, nuestra herencia genética. Estas cadenas de ADN contienen las plantillas codificadas de las proteínas, que son los ladrillos de nuestros cuerpos.

Esta codificación es una serie de combinaciones de cuatro moléculas llamadas bases de los nucleótidos (y representadas por las letras A, G, C y T), que dan todas las instrucciones necesarias para fabricar nuestro cuerpo. Heredamos ADN de nuestros dos progenitores y, puesto que recibimos una mezcla única de ambos, la cadena de ADN de cada uno de nosotros es ligeramente distinta de la de los demás. Nuestro ADN es como una huella dactilar molecular.

Durante la reproducción sexual humana, el ADN de los progenitores se copia y se transmite en proporciones iguales. Es importante saber que, aunque casi todo el ADN de cada progenitor se separa durante la reproducción, en cada generación se barajan y se mezclan pequeños fragmentos de las dos aportaciones. Por mezcla no se entiende la distribución aleatoria y masiva, sino pequeños intercambios, duplicaciones y permutas entre el lote materno y el lote paterno de ADN. Este fenómeno se llama técnicamente “recombinación”. Afortunadamente para los fines de los investigadores genéticos, hay dos pequeñas porciones de nuestro ADN que no se recombinan. El ADN no recombinante es más fácil de rastrear, dado que su información no se altera durante su transmisión de una generación a otra. Las dos pequeñas porciones son el ADN mitocondrial (ADNmt) y la parte no recombinante del cromosoma Y (YNR).

Así que, el ADN mitocondrial es útil para el estudio evolutivo, en primer lugar, porque su variabilidad depende exclusivamente de las mutaciones, ya que no sufre el ya mencionado proceso de recombinación durante la concepción. En segundo lugar, permite un seguimiento de la línea materna evolutiva, pero solamente se podría estudiar en zonas que se saben estuvieron habitadas por mujeres, por lo que poría traer fallas, en caso de que la población femenina fuera mayor a la masculina. Aquellas regiones donde el ADN m. presnetan mayor variabilidad, significaran que allí se han producido mayores mutaciones en el tiempo, por tanto serán más antigua, rastreándose así nuestra posible zona de origen. El número de genes en el ADN mitocondrial es de 37, frente a los 20.000 – 25.000 genes del ADN cromosómico nuclear humano.

Así que, decir que recibimos el 50% de nuestro ADN de nuestro padre y el otro 50% de nuestra madre no es totalmente verdadero. Un pequeño fragmento de nuestro ADN se hereda sólo a través de la madre. Es al que antes nos referíamos como el ADN mitocondrial porque se trata de filamentos circulares individuales contenidos en pequeñas cápsulas tubulares llamadas mitocondrias que funcionan un poco como baterias en el interior del citoplasma celular.

Algunos biólogos moleculares dicen que, cuando el mundo era joven, la mitocondria era un organismo autónomo con su propio ADN y poseía el secreto de generar muchísima energía. Invadió organismos unicelulares nucleados y allí sigue desde entonces, dividiéndose, como la levadura, por fusión binaria. Aunque los varones reciben y usan el ADN mitocondrial de la madre, no pueden transmitirlo a los hijos. El esperma tiene mitocondrias propias para propulsar el largo viaje desde la vagina hasta el óvulo, pero al entrar en éste, las mitocondrias masculinas se marchitan y se mueren.

Así pues, cada cual hereda el ADNmt de la madre, quer a su vez lo ha heredado intacto de su madre y ésta de la suya, hasta el infinito; de ahí que el nombre popular del ADNmt, “el gen EVA”. En última instancia, todas las personas que viven hoy en el mundo han heredado su ADN mitocondrial de una única antepasada que vivió hace casi 200.000 años. Este ADNmt nos proporciona un raro punto de estabilidad en las arenas movedizas de la transmisión del ADN. Sin embargo, si todos los cromosomas EVA del mundo actual fueran una reproducción exacta del primer gen Eva, todos serían idénticos. Sería algo prodigioso, pero significaría que el ADNmt tiene poco que decirnos sobre nuestra prehistoria. Saber que todas las mujeres descienden de una remota EVA común resulta emocionante, pero no nos ayuda a reconstruir la vida de cada una de sus hijas. Necesitamos un poco de variedad.

Los genes pueden mutar (transformarse) de diferentes formas. La forma más sencilla de mutación implica un cambio en una base individual a lo largo de la secuencia de bases de un gen en particular–muy parecido a un error tipográfico en una palabra que ha sido mal escrita. En otros casos, se pueden agregar o eliminar una o más bases. Y algunas veces, grandes segmentos de una molécula de ADN se repiten, se eliminan o se traslocan accidentalmente.

Así, aparecen mutaciones puntuales del ADN. Al heredar el ADNmt de nuestra madre, a veces hay un cambio en una o más “letras” del código del ADNmt, aproximadamente una mutación cada mil generaciones. La nueva letra, llamada “mutación puntual”, se transmitirá desde entonces a todas las descendientes. Aunque otra mutación es un fenómeno raro dentro de una sóla línea familiar, la probabilidad total de las mutaciones aumenta de manera visible a causa de la cantidad de mujeres que tienen hijas. Así, en una generación, un millón de mujeres podrían tener más de mil hijas con una mutación personal e intransferible. Por este motivo, y salvo que hayamos tenido una antepasada común en los últimos 10.000 años, cada cual tiene un código que es ligeramente distinto del de los demás.

Spliceman

                   Sí, aunque pequeñas, existen esas probabilidades de mutaciones del genéticas

Claro que, también existe el “Gen Adán”. A semejanza del ADNmt de transmisión materna y que reside fuera del núcleo de la célula, dentro del núcleo hay un paquete de genes que sólo se transmite por línea masculina. Es el cromosoma Y, el cromosoma definidor de la masculinidad. Exceptuiando un pequeño segmento, el cromosoma Y no desempeña ningún papel en el promiscuo intercambio de ADN que se permiten otros cromososmas, esto significa que, al igual que el ADNmt, la parter no recombinable del cromosoma Y pasa intacta a cada generación y puede ser rastreado, siguiendo una linea ininterrumpida, hasta nuestro primer antepasado masculino.

Los cromosomas Y se utilizan desde hace menos tiempo que el ADNmt en la reconstrucción de árboles genéticos y existen problemas para estimar el alcance cronológico. Cuando se solucionen, el método YNR podría tener una resolución cronológica y geográfica mucho mayor que el ADNmt, tanto para el pasado reciente como para el remoto. Esto se debe sencillamente a que el YNR es mucho mayor que el ADNmt y en consecuencia tiene mayor viabilidad potencial.

Bueno, tanto este artículo, o, pasaje (de una parte de nosotros) como el del día anterior que llamé: Estamos señalados por muchos dones pero…¡El habla!, nos viene a confirmar que, la vida, no es sólo “la materia evolucionada”. ¡La Vida! es mucho más que todo eso y, seguramente, como nos dice el amigo Kike, sea una parte sustancial del Universo que, a través de su sabia Naturaleza, nos ha creado para poder contemplarse (también lo decía Nelson) como nos dijo el sabio.

emilio silvera

Fuente: Los Senderos del Edén de Stephen Oppeheimer.

El sorprendente Universo

Autor por Emilio Silvera    ~    Archivo Clasificado en El Universo asombroso    ~    Comentarios Comments (0)

RSS de la entrada Comentarios Trackback Suscribirse por correo a los comentarios

File:Egg Nebula.jpg

 

Aquí tenemos a la Nebulosa del Huevo, una nebulosa protoplanetaria en la costellación de Cygnus

La nebulosa del huevo es una nebulosa protoplanetaria que fue identificada  en 1975 por un grupo de investigación del Observatorio Palomar, esta nebulosidad de reflexión  asociada a una simétrica  fuente altamente polarizada fue identificada como una posible nebulosa planetaria muy joven.

Aparece formado por una serie de círculos concéntricos de luz alrededor de la estrella central, una densa capa de gas y polvo se extiende alrededor de la estrella, bloqueando sus rayos en nuestra dirección. Sin embargo, la luz llega a nosotros de una manera indirecta por la reflexión de la nube de gas. Los polvos tienen un interior oscuro se ve como un disco; chorros bipolares fuera de la nube de indicar que el sistema tiene un momento angular, probablemente generada por un disco de acreción.

Nosotros empleamos el término de nebulosa protoplanetaria para la etapa temprana de la formación de una nebulosa planetaria. En esta fase, la estrella central ha expulsado sus capas exteriores, dajando al caliente núcleo estelar expuesto. La luz ultravioleta del núcleo comienza a ionizar  la nube de gas y polvo circundante, y durante una breve fase la envoltura circunestelar contiene a la vez material ionizado  y muy caliente cerca de la estrella y material molecular frío lejos de la misma.

                                      Identificados discos protoplanetarios en la Nebulosa de Orión

Cuanto hablamos de nebulosa protoplanetaria, también nos estamos refiriendo a la nube a partir de la cual se forman los planetas alrededor de una estrella recien nacida , como ocurrió en nuestra propia nebulosa solar. En estas inmensas nebulosas se forman remolinos creados por la gravedad al juntarse una ingente cantidad de gas y polvo que rota y atrae más material que en el centro se va compromiendo hasta llegar al punto de generar tanta temperatura que se forma una protoestrella a punto de comenzar la fusión del hifrógeno en helio. El material que expulsa esa futura estrella es lanzado a diferentes distancias y, como el material de la propia estrella, también está girando. Cuando se enfrían, se convierten en planetas que orbitan al cuerpo principal: La estrella nueva que ha formado así, su propio sistema planetario.

En repetidas ocasiones hemos tenido aquí las imágenes de nebulosas planetarias de muy distintas figuras, son una familia muy rica por su diversidad y extraña belleza. Arriba podemos contemplar el halo de la Nebulosa conocida con el nombre Ojo de gato, y, abajo, la Nebulosa en sí misma que conforma  una imagen muy pecular de volutas de gases que nos hablan de las distintas eyecciones de la estrella central al expulsar sus capas exteriopres al espacio interestelar.

Como nuestro Sol en el futuro será una de estas bellas nebulosas, me extenderé un poco más en explicarlas. Hablamos de una brillante nube de gas y polvo luminoso que rodea a una estrella altamente evolucionada en los últimos instantes de su larga vida de 10.000 millones de años. Una Nebulosa planetaria se forma cuando una gigante roja (que es el destino del Sol dentro unos 4.000 millones de años), arroja sus capas exteriores al espacio a una velocidad de unos diez kilómetros por segundo.

               Cada estrella en función de sus masas, tienen marcado sus destinos

Decíamos que al llegar a la fase de gigante roja, el Sol expulsará sus capas exteriores que formaran una envoltura alrededor de la estrella y, ese gas, en las cercanías del núcleo será ionizado por la inmensa radiación ultravioleta que irradia la estrella que ha alcanzado temperaturas muy grandes. A medida que pierde materia, el núcleo queda progresivamente expuesto hasta convertirse en una estrella enana blanca. Las nebulosas planetarias suelen tener típicamente un diámetro de unos o,5 años-luz.

  Otro ejemplo de Nebulosa planetaria con la enana blanca expuesta a la vista

Este tipo de Nebulosas son muy brillantes debido a la altísima temperatura del núcleo que, como he dicho antes, ioniza todo el material que la circunda. La Nebulosa planetaria dura unos 100.000 años, tiempo durante el cual una fracción apreciable de la masa de la estrella es devuelta al espacio interestelar. Gracias a los modernos telescopios hemos podido captar una gran variedad de este tipo de nebulosas que cubren una amplia gama de tipos diferentes, incluyendo las que tienen forma de anillo.

File:M57 The Ring Nebula.JPG

                La de arriba es la Nebulosa Planetaria conocida como del Anillo

Los procesos que siguen al final de la vida de las estrellas están supeditados a sus masas. Una estrella con la masa de nuestro Sol, cuando consume todo su combustible nuclear de fusión, se resiste a morir y se convierte en una Gigante roja que, termina (como hemos dicho) expulsando sus capas exteriores al espacio para crear una nebulosa planetaria y convertirse en una estrella enana blanca. Es decir, para convertirse en una pequeña y densa estrella que es el resultado de la evolución de todas las estrellas excepto de las más masivas.

Para que os hagáis una idea de como se compactará la masa del Sol cuando se convierta en una enana blanca, ahí tenéis una imagen a escala de lo que sería en relación al planeta Tierra. Sabemos que el Sol tiene un diámetro de 1 392 530 Km, que el de  la Tierra es de 12 756 Km. Sin embargo, cuando el Sol se conviertew en una enana blanca, tendrá un diámetro muy similar al de la Tierra como consecuencia de su inemnsa densidad (5 x 108 Kg/m3).

Al finalizar la intensa radiación que producía la fusión en el núcleo de la estrella y que la hacía expandirse para quedar sujeta por la fuerza de gravedad que tendía a contraerla, las estrellas como el Sol, después de convertirse dn gigantes rojas y soltar parte de su masa al espacio, quedan a merced de la fuerza gravitatoria que generan sus propias masas, lo que da lugar a que comiencen a contraerse sobre sí mismas más y más.

Llegados a este punto no tenemos más remedio que recordar aquí al físico W. Pauli que vaticinó la existencia de un principio de exclusión para los fermiones que, según la mecánica cuántica, dos partículas nunca podrían ocupar el mismo lugar por no permitirlo un principio de exclusión al que dieron su nombre. Es decir, para partículas idénticas en un sistema, como por ejemplo los electrones, no pueden estar muy juntos y se repelen de manera violenta. Así, cuando la Gravedad comprime la masa de la estrella y los electrones se ven cada más juntos, llega un momento en el cual se sienten enclaustrados y se produce lo que se llama degeneración de los electrones que, en ese momento, comienzan a moverse con velocidades relativistas, hasta tal punto que son capaces de detener a la fiuerza gravitatoria que los comprime y, de esa manera, se estabiliza la estrella enana blanca y queda frenada la contracción gravitacional.

La temperatura inicial, con el paso del tiempo se va enfriando gradualmente, volviéndose más débiles y rojas. Las enanas blancas pueden constituir el 30% de la vecindad solar, aunque debido a sus bajas luminosidadesde unas 10-3/10-4 veces la del Sol pasan inadvertidas. La masa máxima posible para una enana blanca es de 1,44 masas solares, el límite de Chandrasekhar. Un objeto de masa mayor se contraería aún más para convertirse en estrella de neutrones (al degenerarse los neutrones en lugar de los electrones que no pueden detener esa inmensa gravedad), o, si la masa de la estrella es muy alta, sigue contrayéndose hasta convertirse en un Agujero Negro.

También existen las enanas negras, marrones y rojas pero… ¡Esas son otras historias!

emilio silvera