Información genética
La información genética son las instrucciones hereditarias codificadas en la secuencia de nucleótidos del ADN que determinan cómo se construye y funciona un organismo.
La información genética es el conjunto de instrucciones biológicas que contiene el material hereditario de un organismo y que determina cómo se construye, cómo funciona y cómo se reproduce. En casi todos los seres vivos está almacenada en la secuencia de nucleótidos del ADN, y se expresa en forma de proteínas y ARN a través de un código universal.
¿Qué es la información genética?
Todo ser vivo hereda de sus progenitores un «manual de instrucciones» escrito con un alfabeto de cuatro letras: las bases nitrogenadas adenina (A), timina (T), guanina (G) y citosina (C). El orden en que se disponen esas bases en la molécula de ADN es la información genética. Algunos virus, como el VIH o el coronavirus SARS-CoV-2, almacenan esa información en ARN en lugar de ADN.
El conjunto completo de información genética de un organismo es su genoma. El genoma humano nuclear tiene unos 3.200 millones de pares de bases; el de la bacteria Escherichia coli, unos 4,6 millones; y el ADN mitocondrial humano, 16.569 pares de bases con 37 genes. El tamaño del genoma no guarda una relación sencilla con la complejidad del organismo.
Dónde se almacena
- Células eucariotas: en el núcleo, repartida en cromosomas, y en las mitocondrias y cloroplastos, que conservan su propio ADN.
- Células procariotas: en el nucleoide, con un cromosoma generalmente circular, y en plásmidos.
- Virus: en una molécula de ADN o ARN protegida por una cápsula de proteínas.
El código genético
La información del ADN se traduce a proteínas mediante el código genético, que funciona así: el ARN mensajero se lee en grupos de tres bases llamados codones. Con cuatro bases hay 4³ = 64 combinaciones posibles; de ellas, 61 codifican aminoácidos y 3 (UAA, UAG y UGA) son señales de terminación. El codón AUG codifica el aminoácido metionina y suele marcar el inicio de la lectura.
El código tiene varias propiedades:
- Degenerado o redundante: la mayoría de los aminoácidos tienen más de un codón; por ejemplo, la leucina tiene seis.
- No solapado: cada base pertenece a un único codón.
- Casi universal: es el mismo en bacterias, plantas y animales, con ligeras excepciones como el de las mitocondrias, lo que respalda el origen común de la vida.
- Sin ambigüedad: cada codón corresponde a un único aminoácido o señal.
Flujo de la información genética
Francis Crick formuló en 1958 el llamado dogma central de la biología molecular, que describe cómo fluye la información en la célula:
| Proceso | De qué a qué | Resultado |
|---|---|---|
| Replicación | ADN → ADN | Dos moléculas idénticas antes de dividirse la célula |
| Transcripción | ADN → ARN | ARN mensajero, de transferencia, ribosómico, etc. |
| Traducción | ARN → proteína | Cadena de aminoácidos que se pliega y cumple una función |
Existen excepciones: los retrovirus, como el VIH, utilizan una enzima, la transcriptasa inversa, para copiar su ARN en ADN. El flujo desde proteína hacia ácido nucleico, en cambio, no se ha observado nunca.
Cómo se transmite y varía
La información genética pasa de una célula a sus hijas gracias a la replicación del ADN y la mitosis, y de una generación a otra por la reproducción. En la reproducción sexual interviene la meiosis, que produce gametos con la mitad de la información; al fusionarse un óvulo y un espermatozoide se restablece la dotación completa, y se mezclan las informaciones de ambos progenitores. La recombinación durante la meiosis y la unión aleatoria de gametos crean combinaciones nuevas.
La información también cambia por mutaciones, errores o alteraciones del ADN producidos por fallos de copia, radiación o agentes químicos. La mayoría de las células disponen de sistemas de reparación, pero los cambios que escapan a ellos y afectan a células germinales pueden heredarse. Esta variabilidad es la materia prima de la evolución. En cambio, el ambiente influye en qué partes de la información se utilizan en cada momento, un campo que estudia la epigenética.
Importancia
La información genética explica la herencia de caracteres, la unidad de la vida y su diversidad. Su lectura permite diagnosticar enfermedades genéticas, estudiar el parentesco entre especies, identificar individuos mediante perfiles de ADN y desarrollar fármacos o terapias dirigidas. Gracias a la secuenciación, hoy se pueden leer genomas completos en cuestión de horas y a un coste mucho menor que hace dos décadas.
Ejercicios resueltos
1. Una cadena molde de ADN es 3′-TAC GGA TTT ACT-5′. Obtén el ARN mensajero y la secuencia de aminoácidos.
Transcripción (A→U, T→A, G→C, C→G): el ARNm es 5′-AUG CCU AAA UGA-3′. Traducción: AUG = metionina, CCU = prolina, AAA = lisina y UGA = codón de terminación. La proteína es Met-Pro-Lys.
2. ¿Cuántos nucleótidos de ARNm codifican una proteína de 100 aminoácidos, contando el codón de terminación?
Cada aminoácido requiere un codón de 3 nucleótidos: 100 × 3 = 300, más 3 del codón de terminación: 303 nucleótidos.
Preguntas frecuentes
¿Qué es la información genética?
¿Dónde se encuentra la información genética?
¿Cómo se expresa la información genética?
¿Es universal el código genético?
¿Se puede modificar la información genética?
Referencias
- Alberts, B. et al. (2015). Molecular Biology of the Cell (6.ª ed.). Garland Science.
- Crick, F. H. C. (1970). «Central dogma of molecular biology». Nature, 227, 561-563.
- Griffiths, A. J. F. et al. (2015). Introduction to Genetic Analysis (11.ª ed.). W. H. Freeman.
Cómo citar este artículo
Equipo de Conceptualia. (2023). «Información genética». Conceptualia. https://conceptualia.es/ciencias-naturales/biologia/informacion-genetica/
