
Nanolab te da la bienvenida a nuestro nuevo mini curso de genética. Ya sea que te interese la genética, sientas curiosidad por el tema, o estés enfrentando una enfermedad genética, en Nanolab trabajamos para que la genética esté al alcance de todos. Lo logramos a través de análisis y diagnóstico genético y recursos educativos, como este. En esta ocasión, revisaremos el dogma central de la genética, el cual nos explica cómo del ADN salen proteínas que permiten la vida.
El dogma central de la genética
El dogma central de la genética es un concepto sencillo que explica procesos complejos, ¡toda una paradoja! Este dogma explica que en el ADN hay genes; de los genes se consigue ARN; cuando el ARN es procesado, se forma una proteína. Las proteínas son bloques de construcción que forman a todos los seres vivos. ¿Suena simple, verdad? Sin embargo, de esta información podemos aprender y contestar muchas preguntas respecto a la genética. Así que, vamos a analizarlo a más detalle.
El ADN y los genes
El ADN almacena todas las instrucciones para formar a un ser vivo. Este “libro especial de instrucciones” tiene su propio lenguaje, basado en solo cuatro letras: “A” de adenina, “T” de timina, “C” de citosina y “G” de guanina. Estas moléculas, conocidas como bases nitrogenadas, forman combinaciones que escriben las instrucciones genéticas. A cada instrucción se le denomina gen y cada gen contiene la información para construir una proteína. Los humanos tenemos alrededor de 20 mil genes diferentes para producir las proteínas que nos mantienen vivos y funcionando.

Los cromosomas
Los cromosomas son la forma en la que se almacena y compacta la información genética. Aunque el ADN es minúsculo, contiene una cantidad colosal de información. Si imaginamos cada gen como una página en un libro, el ADN humano tendría alrededor de 20,000 páginas, superando por mucho los libros más extensos jamás escritos, que pueden tener unas 2,000 hojas. Otra analogía más moderna es pensar en los smartphones: Si guardáramos una copia de nuestro ADN en un teléfono, ocuparíamos alrededor de 3 GB de memoria. Además, hay que considerar que cada célula del cuerpo tiene una copia de nuestro ADN.
En un solo gramo de ADN hay 1 millón de GB de información. Los humanos tenemos alrededor de 19 gramos de ADN, equivalente a 19 millones de GB de información almacenada. Si pudiéramos guardar información en el ADN, no necesitaríamos comprar nunca más una memoria. Además, el ADN no solo es un archivo pesado, también es largo. Si estiraras todo tu ADN fuera de tus células, podrías ir y volver de la Luna unas 150 mil veces. Para conseguir guardar toda esa información dentro de nuestras pequeñas células, el ADN se compacta en forma de cromosomas. Puedes imaginar a un cromosoma como una bola de estambre: un único hilo compactado en una pelota de pequeño tamaño mucho más manejable.

Las proteínas
Las proteínas son el resultado final de seguir una instrucción del ADN, que, si recuerdas, se denominan genes. Estas moléculas fundamentales no solo nos conforman físicamente, sino que desempeñan una amplia variedad de funciones esenciales en el cuerpo, como defensa, estructura, comunicación, movimiento, digestión, reparación, etc. Las proteínas están compuestas por bloques más pequeños llamados aminoácidos, que obtenemos de nuestros alimentos. Cuando comemos proteínas, el sistema digestivo las rompe en aminoácidos, los cuales nuestro cuerpo usa para fabricar sus propias proteínas.
De genes a proteínas
Regresemos al dogma central de la genética: de cada gen se produce una proteína. ¿Cómo ocurre esto? Cuando una célula quiere formar una proteína, busca la “receta” correspondiente en su ADN. Para localizarla fácilmente, utiliza proteínas especializadas que actúan como bibliotecarios y saben exactamente dónde buscar. Una vez que ha encontrado el gen deseado, la célula pide “prestada” la información. Sin embargo, el ADN nunca sale del núcleo celular porque es muy largo, por eso, la célula saca una copia de la instrucción. Esta copia se llama ARN. Unas proteínas especializadas en fotocopiar, llamadas polimerasas, copian letra por letra la instrucción del gen y forman el ARN, en un proceso conocido como transcripción.
Una vez completado, el ARN puede salir del núcleo para dirigirse a una estructura especial de la célula llamada retículo endoplásmico rugoso, donde existen unas pequeñas estructuras conocidas como ribosomas. Los ribosomas actúan como constructores, conforme van “leyendo” las instrucciones del ARN, van solicitando los componentes necesarios para armar la proteína. Estos componentes se llaman aminoácidos que, en conjunto y siguiendo un orden específico, forman una proteína específica. Este proceso se denomina traducción.
Podríamos pensar en la traducción como comprar por catálogo. Imagina que quieres recrear la habitación de una revista de diseño de interiores. El ARN sería ese catálogo que contiene las instrucciones exactas para armarla. El ribosoma, como organizador, lee esas instrucciones y solicita cada mueble o accesorio (que representan a los aminoácidos). Siguiendo el orden preciso del catálogo, el ribosoma une cada pieza hasta construir la habitación completa, que en este caso sería la proteína.

Una vez que el ribosoma ha leído todo el ARN y construido la proteína, esta es liberada. Luego, puede ser modificada en otra parte de la célula o ir directamente a cumplir sus tareas. En el aparato de Golgi, las proteínas pueden sufrir ajustes, pero estos cambios no son genéticos, ya que la información original del ADN no se altera. Siguiendo con la analogía de las revistas de diseño, podrías imaginar estas modificaciones como agregar detalles personales. Por ejemplo, poner fotos tuyas en los marcos o poner tus libros favoritos en el librero. Estos son cambios que hacen que la “habitación” o proteína se ajuste mejor a las necesidades del organismo, sin modificar la estructura base.
Una simple explicación
El ADN y formar proteínas es un proceso increíblemente complejo, pero el dogma central de la genética lo simplifica para que sea muy digerible: En el ADN hay genes. Cada gen es una instrucción. De una instrucción se hace una copia, llamada ARN. El ribosoma lee el ARN y construye la proteína deseada.
Lo más importante del dogma central de la genética es que cada gen actúa como una instrucción, y de cada uno se produce una proteína. Cuando hablamos de mutaciones, hablamos de cambios en las instrucciones o genes, lo que altera la proteína resultante y sus funciones. Por ejemplo, si un gen muta y cambia una proteína encargada de la defensa del cuerpo, esa proteína alterada podría ser incapaz de protegerte de infecciones.
Con esto cerramos esta pequeña clase. Si te ha interesado, puedes continuar aprendiendo con nuestras otras clases de genética: Clase 1 y Clase 2. En Nanolab, esperamos que hayas aprendido algo nuevo y tengas una comprensión más clara de que la genética. Si necesitas la ayuda de expertos, ¡estamos aquí para ti! En nuestros laboratorios, no solo contamos con genetistas altamente cualificados, sino que también tenemos una gran variedad de pruebas de análisis genéticos para cubrir las diferentes necesidades de los pacientes y sus familias.

Referencias
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Piovesan, A., Pelleri, M. C., Antonaros, F., Strippoli, P., Caracausi, M., & Vitale, L. (2019). On the length, weight and GC content of the human genome. BMC research notes, 12(1), 106. https://doi.org/10.1186/s13104-019-4137-z
Ball, P. (2012). How genetic origami shapes us all. BBC. Retrieved 2024, from https://www.bbc.com/future/article/20120217-how-genetic-origami-shapes-us-all.
Hysolli, E. (2019). Save it in DNA. Wyss Institute. 2024, https://wyss.harvard.edu/news/save-it-in-dna/
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