Microorganismos de Importancia Médica

1. Bacterias Aerobias y Facultativas
1.1. Cocos Grampositivos
1.1.1.Catalasa positivos

• Staphylococcus aureus
• Staphylococcus epidermidis
• Staphylococcus saprophyticus
• Especies de Staphylococcus

1.1.2. Catalasa negativos

• Especies de Aerococcus
• Enterococcus faecalis
• Enterococcus faecium
• Especies de Enterococcus
• Especies de Gemella
• Especies de Lactococcus
• Especies de Pediococcus
• Especies de Leuconostoc
• Streptococcus agalactiae (Grupo B)
• Streptococcus bovis (Grupo D)
• Streptococcus canis (Grupo G)
• Streptococcus pneumoniae
• Streptococcus pyogenes (Grupo A)
• Estreptococos de grupo Viridans
  • Streptococcus anginosus
  • Streptococcus constellatus
  • Streptococcus intermedius
  • Streptococcus milleri
  • Streptococcus mitis
  • Streptococcus mutans
  • Streptococcus salivarius
  • Streptococcus sanguis
• Especies de Abiotrofos
  • Estraptococo nutricionalmente variable

1.2. Cocos Gramnegativos

• Moraxella catarrhalis
• Neisseria gonorrhoeae
• Neisseria meningitidis
• Especies de Neisseria

1.3. Bacilos Grampositivos

• Arcanobacterium haemolyticum
• Bacillus anthracis
• Bacillus cereus
• Corynebacterium diphtheriae
• Corynebacterium jeikeium
• Especies de Corynebacterium
• Erysipelothrx rhusiopathiae
• Gardnerella vaginalis
• Listeria monocytogenes
• Mycobacterium avium
• Mycobacterium bovis
• Mycobacterium chelonae
• Mycobacterium fortuitum
• Mycobacterium intracellulare
• Mycobacterium kansasii
• Mycobacterium leprae
• Mycobacterium marinum
• Mycobacterium tuberculosis
• Especies de Mycobacterium
• Nocardia asteroides
• Rhodococcus equi
• Rhotia dentocariosa

1.4. Bacilos Gramnegativos
1.4.1. Enterobacteriáceos

• Especies de Citrobacter
• Edwardsiella tarda
• Enterobacter aerogenes
• Enterobacter cloacae
• Escherichia coli
• Especies de Escherichia
• Klebsiella oxytocaa
• Klebsiella pneumoniae
• Morganella morganii
• Proteus mirabilis
• Proteus vulgaris
• Providencia rettgeri
• Providencia stuartii
• Salmanella choleraesuis
• Salmonella paratyphi A
• Salmonella paratyphi B
• Salmonella tiphya
• Serotipos de Salmonella
• Serratia marcescens
• Shigella boydii
• Shigella dysenteriae
• Shigella flexneri
• Shigella sonnei
• Yersinia enterocolitica
• Yersinia pestis

1.4.2. No enterobacteriáceos-Bacilos Fermentativos

• Especies de Aeromonas
• Pasteurella multocida
• Plesiomonas shigelloides
• Vibrio cholerae
• Vibrio parahaemolyticus
• Especies de Vibrio

1.4.3. No enterobacteriáceos-Bacilos no Fermentativos

• Especies de Acinetobacter
• Especies de Alcaligenes
• Especies de Brevundimonas
• Brukholderia cepacia
• Brukholderia mallei
• Brukholderia pseudomallei
• Especies de Chryseobacterium
• Especies de Comamonas
• Eikenella corrodens
• Especies de Moraxella
• Pseudomonas aeruginosa
• Pseudomonas fluorescens
• Especies de Pseudomonas
• Especies de Roseomonas
• Ralstonia pickettii
• Shewanella putrefasciens
• Especies de Sphingobacterium
• Especies de Sphingomonas
• Stenotrophomonas maltophilia

1.5. Cocobacilos Gramnegativos

• Actinobacillus actinomycetemcomitans
• Especies Acrobacter
• Bartonella bacilliformis
• Especies de Bartonella
• Especies de Bordetella
• Bordetella pertussis
• Especies de Brucella
• Calammatobacterium grantulomatis
• Campylobacter fetus
• Campylobacter jejuni
• Especies de Campylobacter
• Especies de Capnocytophaga
• Cardiobacterium hominis
• Chlamydia pneumoniae
• Chlamydia psittaci
• Chlamydia trachomatis
• Coxiella burnetti
• Ehrlichia Chaffeensis
• Francisella tularensis
• Haemophilus aegyptius
• Haemophilus aphrophilus
• Haemophilus ducreyi
• Haemophilus influenzae
• Helicobacter pylori
• Kingella kingae
• Legionella micdadei
• Legionella pneumophila
• Especies de Legionella
• Rickettsia akari
• Rickettsia conorii
• Rickettsia mooseri
• Rickettsia prowazekii
• Rickettsia rickettsii
• Rickettsia tsutsugamushi
• Streptobacillus monoliformis

1.6. Micoplasmas

• Mycoplasma hominis
• Mycoplasma pneumoniae
• Especies de mycoplasma
• Ureaplasma urealyticum

1.7. Treponematáceas (microorganismos espirales)

• Borrelia burgdorferi
• Borrelia recurrentis
• Leptospira interrogans
• Treponema pallidum
• Especies de Treponema

2. Bacterias Anaerobias

2.1. Bacilos Gramnegativos

• Grupo Bacteroides fragilis
• Especies de Bacteroides
• Especies de Fusobacterium
• Especies de Mobiluncus
• Especies de Porphyromonas
• Prevotella melninogenica
• Especies de Prevotella

2.2. Cocos Gramnegativos

• Veillonella parvula

2.3. Bacilos Grampositivos no Esporulantes

• Actinomyces israelii
• Especies de Actinomyces
• Especies de Bifidobacterium
• Especies de Eubacterium
• Especies de Lactobacillus
• Propionibacterium acnes
• Especies de Propionibacterium

2.4. Bacilos Grampositivos Esporulantes

• Clostridium botulinum
• Clostridium difficile
• Clostridium perfringens
• Clostridium tetani
• Especies de Clostridium

2.5. Cocos Grampositivos

• Especies de Peptostreptococcus

3. Virus

3.1. Virus ADN

• Parvoviridae
  • Erythrovirus
    • Parvovirus humano B19
• Papovaviridae
  • Papillomavirus
    • Virus del papiloma humano
  • Polyomavirus
    • Virus BK, JC, SV40
• Adenoviridae
  • Mastadenovirus
    • Adenovirus humano
• Hapadnaviridae
  • Orthohepadnavirus
    • Virus de la hepatitis B
• Herpesviridae
  • Alphaherpesviridae
    • Simplexvirus
      • Virus del herpes simple 1 y 2
      • Virus del herpes B
    • Varicellovirus
      • Virus de la varicela zoster
  • Betaherpesviridae
    • Cytomegalovirus
      • Citomegalovirus
  • Roseolovirus
    • Herpesvirus humano 6 y 7
  • Gammaherpesvirinae
    • Lymphocryptovirus
      • Virus de Epstein-Barr
    • Rhadinovirus
      • Sarcoma de Kaposi asociado a herpesvirus
• Poxviridae
  • Orthopoxvirus
    • Virus de la vaccinia
    • Virus de la viruela
    • Poxvirus de los monos
    • Poxvirus de las vacas
  • Parapoxvirus
    • Orf virus
    • Virus de los nódulos de los ordeñadores
  • Yatapoxvirus
    • Virus tanapox y yabapox
  • Molluscipoxvirus
    • Virus del molusco contagioso

3.2. Virus ARN

• Picornaviridae
  • Enterovirus
    • Poliovirus
    • Virus Coxsackie A
    • Virus Coxsackie B
    • Echovirus
    • Enterovirus
  • Hepatovirus
    • Virus de la hepatitis A
  • Rhinovirus
    • Virus del resfriado común
• Astroviridae
  • Astrovirus
    • Astrovirus humano
• Caliciviridae
  • Calicivirus
    • Virus Norwalk
    • Virus de la hepatitis E
• Reoviridae
  • Coltivirus
    • Fiebre de las garrapatas de Colorado
  • Rotavirus
    • Rotavirus humano
• Togaviridae
  • Alphavirus
    • Arbovirus del grupo A
    • Virus de la encefalitis equina
  • Rubivirus
    • Virus de la rubeola
• Flaviviridae
  • Flavivirus
    • Arbovirus del grupo B
    • Virus de la encefalitis
    • Virus del dengue
    • Virus de la fiebre amarilla
    • Virus de la encefalitis transmitidos por garrapatas
    • Virus de la hepatitis C
• Arenaviridae
  • Arenavirus
    • Virus coriomeningitis linfocítico
    • Virus de la fiebre de Lassa
    • Virus Junin
    • Virus Machupo
• Coronaviridae
  • Coronavirus
    • Coronavirus humano
  • Torovirus
    • Torovirus humano
• Retroviridae
  • Virus 1 y 2 lipotrópicas de las células T humanas
  • Lentivirus
    • Virus 1 y 2 de inmunodeficiencia humana
• Bunyaviridae
  • Bunyavirus
    • Serogrupo Bunyamwera
    • Serogrupo California
    • Otros subgrupos
  • Phlebovirus
    • Virus de la fiebre Sandfly
    • Virus de la fiebre Rift Valley
  • Nairovirus
    • Virus de la fiebre hemorrágica Crimean-Congo
    • Otros serogrupos
  • Hantavirus
    • Fiebre hemorrágica coreana
    • Sindrome pulmonar por Hantavirus
• Orthomiyxoviridae
  • Influenzavirus A y B
    • Virus de la influenza A y B
  • Influenzavirus C
    • Virus de la influenza C
• Paramyxoviridae
  • Paramyxovirus
    • Virus de la parainfluenza
  • Rubulavirus
    • Virus de la parotiditis
    • Virus de la parainfluenza
  • Morbilivirus
    • Virus del sarampión
  • Neumovirus
    • Virus sincitial respiratorio
• Rhabdoviridae
  • Lyssavirus
    • Virus de la rabia
  • Vesiculovirus
    • Virus de la estomatitis vesicular
• Filoviridae
  • Filovirus
    • Virus Ebola y Marburg

3.3. Virus Humanos no Clasificados

• Virus de la enfermedad de Borna

3.4. Agentes no Convencionales

• Virus de Creutzfedft-Jacobs

4. Hongos

4.1. Dermatofitos

• Epidemophyton floccosum
• Microsporum audouinii
• Microsporum canis
• Especies de Microsporum
• Trichophyton mentagrophytes
• Trichophyton rubrum
• Trichophyton tonsurans
• Trichophyton verrucosum
• Especies de Trichophyton

4.2. Levaduras

• Candida albicans
• Candida glabrata
• Candida krusei
• Candida parapsilosis
• Candida tropicales
• Especies de Candida
• Crytococcus neoformans
• Especies de Geotrichum
• Malassezia furfur
• Pneumocystis carinii
• Especies de Rhodotorula
• Especies de Trichosporon

4.3. Hongos Dimórficos

• Blastomyces dematitidis
• Coccidioides immitis
• Histoplasma capsulatum
• Paracoccidioides brasiliensis
• Penicilinum marneffei
• Sporothrix schenckii

4.4. Mohos Filamentosos

• Especies de Acremonium
• Aspergillus fumigatus
• Aspergillus Niger
• Especies de Aspergillus
• Especies de Fusarium
• Especies de Paecilomyces
• Pseudollescheria boydii

4.5. Hongos Dermatiáceos

• Especies de Alternaria
• Especies de Aureobasidium
• Especies de Bipolaris
• Especies de Cladophialophora
• Especies de Cladosporium
• Especies de Exerohilum
• Especies de Esophiala
• Especies de Fonsecaea
• Hortaea werneckii
• Especies de Madurella
• Especies de Phialophora
• Piedraia hortae
• Especies de Wangiella

4.6. Cigomicetos

• Especies de Absidia
• Especies de Mucor
• Especies de Rhizomucor
• Especies de Rhizopus

5. Parásitos

5.1. Protozoarios

5.1.1. Amebas

• Especies de Acanthamoeba
• Balanmuthia mandrillaris
• Blastocystis hominis
• Endolimax nana
• Entamoeba histolytica
• Especies de Entamoeba
• Especies de Hartmanella
• Iodamoeba bütschlii
• Naegleria fowleri

5.1.2. Ciliados

• Balantidium coli

5.1.3. Flagelado

• Chilomaxtis mesnili
• Dientamoeba fragilis
• Enteromonas hominis
• Giardia lamblia
• Complejo Leishmania braziliensis
• Complejo Leishmania donovani
• Leishmania major
• Complejo Leishmania mexicana
• Leishmania tropica
• Especies de Leishmania
• Retortamonas intestinalis
• Trichomonas vaginalis
• Especies de Trichomonas
• Trypanosoma brucei gambiense
• Trypanosoma brucei rhodesiense
• Trypanosoma cruzi

5.1.4. Esporozoarios

• Especies de Babesia
• Cryotosporidium parvum
• Cyclospora cayetanenesis
• Isospora belli
• Plasmodium falciparum
• Plasmodium malariae
• Plasmodium ovale
• Plasmodium vivax
• Especies de Sarcocysus
• Toxoplasma gondii

5.1.5. Clasificación incierta

• Blastocystis hominis

5.2. Microsporidia

• Especies de Bracheola
• Especies de Encephalitozoon
• Enterocytozoon bineusi
• Especies de Nosema
• Especies de Pleistophora
• Trachipleisrophora hominis
• Vittaforma corneae

5.3. Helmintos

5.3.1. Cestodos

• Diphyllobothrium latum
• Especies de Diphyllobothrium
• Dipylidium caninum
• Echinococcus granulosus
• Echinococcus multiocularis
• Especies de Echinococcus
• Hymenolepis diminuta
• Hymenolepis nana
• Intermicapsifer madagascariensis
• Multiceps multiceps
• Raillietina celebvensis
• Spirometra mansonoides
• Taenia saginata
• Taenia solium
• Especies de Taenia

5.3.2. Nematodos

• Ancylostoma duodenale
• Especies de Ancylostoma
• Especies de Angiostrongylus
• Especies de Anasakis
• Ascaris lumbricoides
• Baylisoscaris procyonis
• Brugia malayi
• Especies de Brugia
• Especies de Capillaria
• Capillaria philippinensis
• Especies de Contracaecum
• Dioctophyma renale
• Especies de Dirofilaria
• Dracunculus medinensis
• Enterobius vermiculis
• Especies de Eustrongylides
• Especies de Ganathostoma
• Gnasthostoma spinigerum
• Especies de Laochilascaris
• Loa Loa
• Especies de Mansonella
• Necator americanus
• Onchocerca volvulus
• Especies de Phocanema
• Strongyloides fülleborni
• Strongyloides stercoralis
• Toxascaris leonina
• Especies de Toxocara
• Trichinella spiralis
• Especies de Trichinella
• Especies de Trichostrongylus
• Trichuris trichiura
• Werchereria bancrofti

5.3.3. Trematodos

• Alaria americana
• Centrocestus formasanus
• Clonorchis sinensis
• Dicrocoelium dendriticum
• Echinochasmus perfoliatus
• Fasciola hepática
• Especies de Fasciola
• Especies de Echinostoma
• Gastrodiscoides hominis
• Gymnophalloides seoi
• Especies de Haplorchis
• Hysmasthla meuhlensi
• Hypoderaeum conoideum
• Heterophyes heterophyes
• Metagonimus yokogawai
• Nanophyetus salmincola
• Neodiplastomum seoulense
• Opisthorchis viverrini
• Paragonimus westermani
• Especies de Paragonimus
• Phaneropsolus bonnei
• Especies de Plagiorchis
• Prosthodedrium molenkempi
• Schistosoma mansoni
• Schistosoma haemotobium
• Schistosoma japonicum
• Especies de Schistosoma

5.3.4. Acanthocephala

• Macracanthorhynchus hirudinaceus
• Moniliformis monoliformis

5.3.5. Pentastomida

• Especies de Armillifer
• Linguatula serrata
• Especies de Sebekia

Alcance de la Microbiología

La palabra microbiología proviene del griego mickros: pequeño, bios: vida y logos: tratado. La microbiología es la rama de la biología que se encarga del estudio de los microbios, es decir de los organismos tan pequeños que es imposible verles a simple vista, para lo que se requiere el microscopio.

Su campo de estudio incluye los microbios y sus actividades, forma, estructura, reproducción, fisiología, metabolismo, identificación, distribución, relación con otros seres vivos, efectos benéficos y perjudiciales sobre los humanos y las alteraciones físicas y químicas que provocan en el medio.

Los microorganismos se dividen en 5 grupos, correspondientes a las 5 áreas de especialización de la microbiología:

1. Bacteriología: estudia las bacterias
2. Virología: estudia virus, viroides y priones
3. Micología: estudia los hongos
4. Protozoología: estudia los protozoarios
5. Ficología: estudia las algas

Los microbios están ampliamente distribuidos en la naturaleza. Los encontramos en el aire, el suelo, el agua, en los alimentos, en el medio ambiente en general, los seres vivos, los desechos orgánicos e inorgánicos.

Algunos son patógenos y otros son beneficiosos. De ahí que el estudio de los microorganismos tenga muchos campos de aplicación como son:

1. Microbiología médica: estudia los microorganismos patógenos o causantes de enfermedad en los humanos y de la flora bacteriana normal.
2. Microbiología industrial: estudia el uso de bacterias, levaduras, mohos y algas utilizados en la industria para la producción de medicamentos, suplementos vitamínicos, concentrados para animales, vacunas, bebidas alcohólicas, enzimas y ácidos orgánicos.
3. Microbiología de los alimentos: estudio de microbios que pueden contaminar los alimentos y causar enfermedad, así como los que se utilizan para la elaboración de productos alimenticios como el yogurt
4. Microbiología del suelo: estudia el uso de microbios para la mejora de la fertilidad del suelo al convertir las sustancias orgánicas en materias inorgánicas disponibles para la nutrición de las plantas
5. Microbiología acuática: estudio de los microorganismos que habitan en el agua dulce y salada de rios, arroyos, mares, manantiales, estuarios, lagos y demás.
6. Microbiología del carbón y el petróleo: estudia la intervención de los microorganismos en la formación del carbón piedra y el petróleo, por la oxidación de materia orgánica.
7. Microbiología de drenajes: estudia el uso de los microbios en la depuración de residuos domésticos e industriales.
8. Microbiología del espacio o exobiología: estudio de microorganismos provenientes del espacio exterior o extraterreste.

Glosario de Términos Genéticos

• Aberración: modificación o alteración accidental del código de un gen, de manera que proporciona información incorrecta que provoca mutaciones o alteraciones hereditarias.
• Ácido nucleico:macromolécula básica que lleva la información genética o interviene en su descodificación. Los hay de dos clases: ácido desoxirribonucleico (ADN) y ácido ribonucleico (ARN).
• Adenina: es una de las cuatro bases químicas del ADN y en el código genético se representa con la letra A. La adenina siempre se aparea con la timina.
• ADN (Ácido desoxirribonucleico): componente químico dentro del núcleo de una célula que lleva las instrucciones para elaborar los organismos vivientes, determinando la información genética que se transmitirá a la descendencia.
• ADN mitocondrial: material genético de la mitocondria. Se hereda solamente por vía materna y se utiliza comúnmente en estudios de linajes maternos en historia de las poblaciones humanas.
• Alelo: una de las formas variantes de un gen en un locus o de un marcador particular en un cromosoma. Dicese de los genes equivalentes de un par de cromosomas homólogos.
• Amplificación génica: aumento en el número de copias de un fragmento de ADN particular.
• Anticodón: grupo de tres nucleótidos del ARNt, complementario al codón del ARNm, a partir del cual se inicia la síntesis proteica.
• ARN(Ácido ribonucleico): componente químico que resulta de la transcripción del ADN. En las células encontramos tres tipos de ARN. El ARN mensajero, el ARN de transferencia y ARN ribosomal.
• ARN de transferencia (ARNt): ARN que transporta de manera específica los aminoácidos que formaran las proteínas para transferirlos a la cadena proteica que se está sintetizando.
• ARN mensajero (ARNm): cadena simple de material genético que resulta de la copia complementaria de la molécula de ADN. Es el portador de la información hereditaria desde el núcleo hacia el citoplasma.
• Autosoma: Cualquier cromosoma diferente de los cromosomas sexuales. Los humanos tienen 22 pares de autosomas.
• Autosómico Dominante: gen en uno de los autosomas, que si está presente producirá casi siempre una enfermedad o rasgo específico. La probabilidad de pasar el gen (y por lo tanto la enfermedad) a los hijos, es de 50:50 en cada embarazo.
• Base nitrogenada: estructura química, cíclica, que forma los nucleótidos. Las bases nitrogenadas de los nucleótidos pertenecen a dos familias: purinas (adenina y guanina) y pirimidinas (citosina, timina y uracilo).
• Cáncer: enfermedad en la cual las células sufren alteraciones genéticas que hacen que se dividan y crezcan sin control.
• Cariotipo: ordenamiento en base a número y morfología de la constitución cromosómica de un individuo. Descripción de la dotación cromosómica de una línea celular o de un organismo, de acuerdo con el número, la medida y la forma de los cromosomas de sus células. En el caso de los humanos es 46XX en el sexo femenino y 46XY en el sexo masculino.
• Célula germinal: célula que da lugar a la siguiente generación, como óvulos, espermatozoides o sus precursores.
• Célula somática: célula que da lugar a un organismo, salvo a la estirpe celular que dará la siguiente generación.
• Centrómero: región de constricción primaria en los cromosomas humanos y es el sitio en donde las cromátidas hermanas se unen durante la mitosis y meiosis.
• Cigoto: célula diploide, con doble dotación genética, resultado de la fusión de dos gametos, o células haploides.
• Citosina: es una de las cuatro bases químicas del ADN y en el código genético se representa con la letra C. La citosina siempre se aparea con la guanina.
• Clon: grupo de individuos con idéntica constitución genética, que proceden de un único individuo mediante multiplicación asexual, por lo que son genéticamente iguales a él.
• Clonación: técnica de ingeniería genética que consiste en hacer copias de un fragmento específico de ADN, generalmente de un gen. Mediante técnicas experimentales se han obtenido distintos tipos de clones animales: por partición (como los gemelos monocigóticos); por transferencia de núcleo, con diversos grados de complejidad, en el que fundamentalmente se transfiere el núcleo de la célula de un donante al citoplasma de otro donante, (como fue el caso de la oveja Dolly).
• Código genético (ACTG): instrucciones contenidas en un gen que le dicen a la célula cómo hacer una proteína específica.
• Codominancia: expresión simultanea de características equivalentes heredadas de forma heterocigota de ambos padres, de modo que al ser ambas dominantes se expresan con la misma intensidad.
• Codón: triplete de nucleótidos que, en el RNA mensajero (mRNA), codifica un aminoácido.
• Congénito: cualquier rasgo o enfermedad que existe desde el nacimiento.
• Consejo genético: proceso educativo a corto plazo para asesorar a individuos y familias que tienen una enfermedad genética o el riesgo de tenerla. La consejería genética les brinda a los pacientes información acerca de su enfermedad y les ayuda a tomar decisiones informadas.
• Cromosoma: cuerpos microscópicos en forma de asa que resultan del empaquetamiento del ADN y las proteínas previo a la división celular para su segregación posterior en las células hijas.
• Cromosoma sexual: uno de los dos cromosomas que definen el sexo genético de un organismo. Los humanos tienen dos clases de cromosomas sexuales, uno se llama X y el otro Y. Las mujeres normales poseen dos cromosomas X y los hombres normales poseen un cromosoma X y uno Y.
• Defecto congénito: cualquier defecto presente en el momento del nacimiento, bien sea causado por genes mutantes o por eventos prenatales que no son genéticos.
• Deleción: tipo especial de mutación que consiste en la pérdida de un fragmento de ADN de un cromosoma. La deleción de un gen o de parte de un gen puede ocasionar una enfermedad o una anomalía.
• Detección genética selectiva: consiste en investigar un grupo poblacional con el fin de identificar un subgrupo de individuos con alto riesgo de tener o transmitir un trastorno genético específico.
• Diploide: célula que contiene 46 cromosomas. Toda las células lo son, excepto los gametos o células germinales.
• Doble hélice: estructura espacial del ADN que la podríamos representar como una escalera enrollada en forma de hélice o espiral sobre un eje central. Las estructuras laterales de esta "escalera" están formadas por moléculas de azúcar y fosfato y los "peldaños" están compuestos por nucleótidos unidos por enlaces de hidrógeno.
• Dominante: se dice del carácter heredado cuyo fenotipo siempre se expresa, tanto si está presente en los dos cromosomas del par (en cuyo caso sería homocigótico), como si sólo está presente en uno (caso heterocigótico).
• Duplicación: tipo particular de mutación que consiste en la producción de una o más copias de un fragmento de ADN, que puede ser un gen o un cromosoma completo.
• Enfermedad genética: enfermedad debida a una alteración en el material genético de una persona y que suele provocar una alteración metabólica.
• Enfermedad monogénica: enfermedad genética debida a la alteración de un solo gen.
• Enfermedad poligénica: enfermedad genética debida a la alteración de diversos genes.
• Entrecruzamiento o crossing over: intercambio de material genético entre cromosomas homólogos que tiene lugar durante la profase de la meiosis, y tiene como consecuencia la recombinación de los genes que están implicados.
• Epigenética: se refiere a los cambios reversibles del DNA y las proteínas que se unen a él, y que hace que unos genes se expresen o no en función de condiciones exteriores.
• Exón: fragmento codificante de un gen que es traducido a proteína.
• Expresión génica: proceso altamente específico en el cual un gen se "enciende" en un momento determinado y comienza la producción de su proteína.
• Farmacogenética: rama de la farmacología que estudia la influencia de los factores genéticos sobre la respuesta orgánica a los fármacos.
• Fenotipo: conjunto de caracteres y propiedades visibles y manifiestas que un organismo presenta como resultado de la interacción de su genotipo y el ambiente.
• Gemelos dicigóticos (DZ): gemelos distintos, proceden de la fecundación de dos óvulos diferentes. Igual que un par de hermanos, comparten el 50% de sus genes, si bien su desarrollo ha tenido lugar durante el mismo embarazo: han compartido ambiente intrauterino.
• Gemelos monocigóticos (MZ): gemelos idénticos, proceden de la fecundación de un único óvulo. Comparten el 100% de sus genes.
• Gen: unidad microscópica de material hereditario ordenada linealmente, que ocupa un lugar definido en un cromosoma. Está compuesto por ADN y contiene la información genética que pasa de los progenitores a los descendientes.
• Gen del desarrollo: gen que controla el desarrollo embrionario. Los genes del desarrollo, al activarse en diferentes lugares del embrión y en momentos distintos, controlan el desarrollo y la formación del organismo.
• Gen de supresión tumoral: gen protector que normalmente limita el crecimiento de los tumores. Un gen que controla negativamente la división celular. Cuando el gen se inhibe por efecto de mutaciones, se altera el crecimiento celular y aparece el tumor. El BRCA1 y el p53 son genes de supresión tumoral bien conocidos.
• Genealogía: estudio de la ascendencia de un individuo.
• Genética: estudio de la ascendencia de la reproducción, origen, variación, fenómenos y aspectos relativos a la herencia de los seres vivos.
• Genoma: conjunto de todo el material genético de un individuo o de una especie.
• Genómica: estudio masivo de los genes de un genoma.
• Guanina: es una de las cuatro bases químicas del ADN y en el código genético se representa con la letra G. La guanina siempre se aparea con la citosina.
• Genotipo: información genética total de un organismo.
• Haploide: dicho del organismo o de la célula que posee una dotación cromosómica formada por una sola serie de cromosomas.
• Heterocigoto: individuo portador de dos alelos o genes homólogos distintos para un mismo gen, de modo que uno es dominante y el otro es recesivo.
• Híbrido: sujeto procedente del cruce de dos especies distintas.
• Histona: proteínas de naturaleza básica y bajo peso molecular que se unen al DNA formando unas estructuras denominadas nucleosomas.
• Homocigoto: individuo portador de dos alelos iguales para un mismo gen. Sujeto de raza pura.
• Huso acromático o mitótico: estructura citoplasmática formada por finas fibras proteicas que se extiende entre los dos polos de la célula durante la mitosis. Se une a los cromosomas por el cinetocoro y los arrastra a los polos antes de la división celular.
• Inversión cromosómica: giro de 180º de una región cromosómica.
• Intrón: fragmento no codificante de un gen que no es traducido a proteína
• Knockout: inactivación de uno o varios genes específicos.
• Ligado al Sexo: tipo de herencia biológica en la que los factores se transmiten a través de genes ubicados en el cromosoma sexual.
• Mapa genético: borrador que sitúa físicamente a los genes en el genoma.
• Marcador genético: locus cromosómico asociado a una característica fenotípica, utilizado como patrón en la identificación de segmentos cromosómicos.
• Meiosis: proceso de división celular exclusiva de los gametos o células sexuales.
• Mitosis: proceso de división celular de las células somáticas de los organismos eucariotas, que consiste fundamentalmente, en una división longitudinal de los cromosomas  y en una división del citoplasma.
• Monofilético: se dice del grupo de organismos que comprende uno ancestral y todos sus descendientes.
• Mutación: alteración de un carácter hereditario como consecuencia de un cambio en el material genético de una célula. Puede ser por pérdida (deleción), ganancia (adición) o por sustitución (cambio) de información, de modo que los cambios van a ser perpetuados en la línea celular de la célula mutada.
• Mutágeno: que tiene capacidad para producir mutación. Pueden ser agentes físicos o químicos que introducen un cambio no letal en la secuencia del DNA de una célula.
• Núcleo: orgánulo de la célula eucariota que está rodeado por una doble membrana, contiene los cromosomas y es esencial para funciones de la célula como la reproducción y la síntesis de proteínas.
• Nucleótido: cada una de las cinco moléculas orgánicas básicas (adenina, citosina, guanina, timina y uracilo), compuestas por una base nitrogenada, un azúcar y un fosfato, cuya secuencia constituye los ácidos nucleicos.
• Oncogén: gen que induce la transformación de células sanas en cancerosas. Derivan de la mutación de genes normales que regulan la proliferación y la diferenciación celular.
• Polimorfismos: presencia en una misma población de variaciones en la secuencia del DNA. Estas variantes pueden o no, tener un efecto fenotípico.
• Portador: individuo que posee un gen mutado, no padece la enfermedad, pero es capaz de transmitirla a sus hijos o nietos.
• Pseudogen: secuencia génica que ha ido acumulando errores hasta que deja de ser funcional.
• Reacción en cadena de la polimerasa (PCR = polymerase chain reaction): copia en serie (amplificación) de una determinada secuencia de DNA para obtener un número de copias suficiente que permita su análisis.
• Recombinación: mecanismo mediante el cual los genes situados en diferentes cromosomas homólogos pasan a formar parte del mismo cromosoma como resultado del entrecruzamiento en la profase de la meiosis.
• Recesivo: caracter genético hereditario latente que no se manifiesta externamente a la descendencia si no es transmitido por los dos progenitores a la vez.
• Retrovirus: virus de ARN, que requiere del enzima transcriptasa inverso, que transcribe su información en ARN a ADN.
• Secuenciación: proceso por el que se descifra la secuencia lineal de los componentes monómeros que forman las macromoléculas: nucleótidos en el caso de los ácidos nucleicos (DNA y RNA) y aminoácidos en el caso de las proteínas.
• Telómero: estructura especializada presente en el extremo de los cromosomas alineados. En humanos consiste en una secuencia de seis nucleótidos (TTTAGC) que ha sido añadida al cromosoma por el enzima telomerasa.
• Terapia génica: nuevo tratamiento médico que utiliza genes como elementos curativos, para corregir o alterar la función de los genes deletéreos a su nivel más básico, el ADN.
• Traducción: proceso por el que, a partir de una cadena de ARNm se consigue una proteína. Este proceso sigue las normas del código genético.
• Transcripción: proceso por el cual se obtiene una molécula de ARNm a partir de un fragmento de ADN.
• Transcriptasa inversa: enzima de los virus de ARN que cataliza la transcripción de ARN a ADN.
• Transgénico: animal o planta en el que se ha introducido un gen perteneciente a otra especie. La alteración del contenido genético tiene como objetivo que la especie modificada adquiera unas propiedades que por ella misma no posee.
• Translocación: aberración genética por la cual cambian de lugar genes contenidos en un segmento de un cromosoma a otro homólogo sin variar su número o cualidades específicas.
• Uracilo: una de las cuatro bases químicas del ARN y en el código genético se representa con la letra U. El uracilo reemplaza a la timina que es una de las cuatro bases nitrogenadas que contiene el ADN. Al igual que la timina, el uracilo siempre se aparea con la adenina.
• Vector: agente, que puede ser un virus o un pequeño fragmento de ADN llamado plásmido, que porta un gen extraño o modificado. Cuando se usa en terapia génica, el vector pasa el gen deseado a una célula objetivo.

Del ADN a las Proteínas

En 1869, Friedrich Miescher, químico alemán, realizó una serie de experimentos sobre la composición química del núcleo celular, descubriendo una sustancia con una elevada proporción de fósforo, diferente a las proteínas, lípidos y carbohidratos. Dada su localización en el núcleo celular le llamó nucleína. A partir de este descubrimiento, se realizaron múltiples experimentos, llegando a determinarse la naturaleza ácida de la nucleína, lo que mereció el cambio de denominación a ácido nucleico.

Los científicos empezaron a sospechar que el núcleo celular contenía el mecanismo de la herencia. Fue descubierta la cromatina, sustancia que da apariencia granular al núcleo, observable antes de la división celular.

ÁCIDOS NUCLEICOS

Los ácidos nucleicos son macromoléculas o moléculas de elevado peso molecular, portadores de información, presentes en casi todas las células. Existen dos tipos fundamentales de ácidos nucleicos que son el ADN y el ARN.

Ambos están compuestos por unidades llamadas nucleótidos. Cada nucleótido consta de 3 partes unidas: un grupo fosfato, una desoxirribosa (pentosa o azúcar de 5 carbonos) y una base nitrogenada.

En 1874, Picard, en Francia, descubrió que existe 4 tipos de bases nitrogenadas, las cuales se clasifican en púricas y pirimìdicas. Las bases púricas o purinas son anillos dobles de carbono-nitrógeno, uno hexagonal y otro pentagonal. Estas son la adenina y la guanina.  Las bases pirimìdicas o pirimidinas son anillos simples hexagonales  de carbono-nitrógeno. Estas son la citosina, la timina y el uracilo. La timina sólo se encuentra en el ADN y el uracilo sólo se encuentra en el ARN. Las demás son comunes a ambos ácidos nucléicos.

Tanto las bases púricas como las pirimìdicas se nombran por su letra inicial y en la formación de la molécula de ADN se aparean de la siguiente manera la adenina (A) con la timina (T) en el ADN o el uracilo en el ARN (U) y la guanina (G) con la citosina (C) en ambos. Así quedan una purina y una pirimidina apareadas.

Otra diferencia entre el ADN y el ARN es la pentosa o azúcar de 5 carbonos que le compone. El ADN contiene desoxirribosa y el ARN ribosa. De aquí su nombre. El grupo fosfato es igual para ambos.

La última diferencia estructural entre ambos ácidos es que el ADN es bicatenario, es decir que posee una doble cadena de nucleótidos, mientras que el ARN es monocatenario o poseedor de una sola cadena de nucleótidos.

ADN: ÁCIDO DESOXIRRIBONUCLEICO

En 1944, Avery Macleod, Herschey y Chase demostraron que la información genética se transmite de una generación a la siguiente sólo a través del ADN. Años más tarde, en 1952, se inicia el estudio de la estructura del ADN, por parte de los laboratorios Linus Pauling de EUA, Maurice Wilkins de Londres y Francés Crick y James Watson de Gran Bretaña.

Finalmente, en 1953, Watson y Crick demostraron la estructura del ADN a través del modelo de doble hélice. Este modelo establece que el ADN está organizado, como una escalera de caracol, por dos cadenas entrelazadas y enfrentadas entre sí. Los lados de esa escalera se componen de la desoxirribosa y el grupo fosfato intercalados y unidos por enlaces fuertes.

Los peldaños de la escalera están representados por las bases nitrogenadas púricas y pirimìdicas unidas por puentes débiles de hidrógeno. Estas bases se proyectan a intervalos regulares de modo que las bases de una cadena se aparean con las bases correspondientes de la cadena opuesta.

El ADN se encuentra enrollado y empaquetado de forma que puede ser contenido por el núcleo. Primero, 140 a 150 bases de ADN forman un nucleosoma al enrollarse alrededor de un núcleo proteico de histonas. Los nucleosomas, a su vez, forman un solenoide helicoidal de modo que cada vuelta incluye aproximadamente 6 nucleosomas. Los solenoides se organizan en lazos o bucles de cromatina de aproximadamente un millón de pares de bases que están unidos a un esqueleto proteico.

La cromatina se condensa justo antes del inicio de la división celular, dando lugar a la formación de cromosomas, que a su vez están compuestos por genes formados por ácido desoxirribonucléico (ADN).

Poseemos alrededor de 30,000 a 40,000 genes estructurales que codifican ácido ribonucleico (ARN) o proteínas. Se transmiten de una generación a la siguiente y son considerados como la unidad elemental de la herencia. Influyen tanto en la determinación del fenotipo como en la herencia de enfermedades.

Replicación del ADN

Para que la información genética sea transmitida a la siguiente generación, el ADN celular deber duplicarse antes de la división celular. Este proceso se conoce como replicación y ocurre a través de los siguientes pasos:

1. Separación de las 2 cadenas que forman el ADN, para lo cual se rompen los enlaces de hidrógeno que unen las cadenas por acción de la enzima espiralasa o helicasa. El resultado son dos cadenas simples con cada una de sus bases desapareadas.

2. Apareamiento de las bases complementarias: cada base nitrogenada atraerá a un nucleótidos libre que contenga la base complementaria apropiada, de modo que la adenina atraiga a la timina, la guanina a la citosina y viceversa. De esta manera, un segmento de la cadena simple sirve como molde para la construcción de una cadena complementaria por acción de la ADN polimerasa, quien añade los nucleótidos, comprueba que sean los indicados y corrige cualquier error presente en el apareamiento. El resultado final de la replicación es una nueva molécula de ADN de doble cadena idéntica a la original.

La velocidad de replicación del ADN es de 40 a 50 nucleótidos por segundo. Ocurre simultáneamente en distintos puntos a lo largo del cromosoma denominados orígenes de replicación.

Las secuencias de ADN codifican proteínas mediante los procesos de transcripción y traducción. Cada secuencia de bases de nucleótidos designa diferentes proteínas. La replicación ocurre en el núcleo celular y la síntesis de proteicas en el citoplasma.

Para que la información contenida en el ADN se transfiera al citoplasma y sea usada para especificar la composición proteína se requieren dos procesos: la transcripción y la traducción. El código del ADN se transcribe a ARN mensajero, quien abandona el núcleo para traducirse en proteínas.

 ARN: ÁCIDO RIBONUCLEICO

El ARN es un ácido nucleico similar al ADN. Está compuesto por una ribosa (pentosa o azúcar de 5 carbonos), un grupo fosfato y bases nitrogenadas adenina, guanina, citosina y uracilo (siendo el uracilo el sustituto de la timina).

Transcripción: del ADN al ARN

Es el proceso mediante el cual se forma una secuencia de ARN a partir de un molde de ADN. Este se denomina ARN mensajero o ARNm por su capacidad de migrar al citoplasma para iniciar la síntesis proteica, gracias a la cual la información genética es expresada fenotípicamente. Este proceso es altamente selectivo para regiones específicas del ADN, lo que resulta en la diferenciación bioquímica de los diferentes tejidos del organismo.

El proceso de transcripción inicia cuando la ARN polimerasa se une a un promotor o secuencia de nucleótidos que especifica el inicio de un gen. Este separa una cadena de la otra en un fragmento del ADN exponiendo sus bases libres.

Una de las dos cadenas sirve de molde para la secuencia de nucleótidos del ARNm, eligiéndose una región del cromosoma especifica, determinada por la secuencia promotora que orienta a la ARN polimerasa en un sentido particular a lo largo de la secuencia de ADN. La secuencia resultante es idéntica a la cadena de ADN que no ha servido de molde.

Inmediatamente inicia la síntesis de ARNm, la molécula es coronada o encapsulada por la adición de un nucleótido de guanina modificada químicamente (CAP), ayudando así a prevenir su degradación durante la síntesis e implicando la posición de inicio para la traducción de la molécula de ARNm a proteína.

 

El proceso de transcripción culmina con el alcance del grupo de bases denominado secuencia de terminación. Cercano a este punto, se añade una serie de 100 a 200 bases de guanina, denominada cola poli-A. Lo que le confiere estabilidad para que no sea degradada cuando alcance el citoplasma.

Al final, se separan las cadenas de ADN y la ARN polimerasa de este nuevo producto, dando como resultado una molécula simple de ARNm denominada transcrito primario o pre-ARNm, complementario con el ADN que le dio origen.

El ARNm transcrito primario, para adquirir capacidad funcional debe sufrir algunas modificaciones. Esta conversión ocurre por la remoción de algunas secciones llamadas intrones y la adhesión de las restantes llamadas exones por acción de enzimas nucleares. Una vez hecho esto, el ARNm transcrito maduro o ARNm funcional sale hacia el citoplasma para iniciar la codificación de proteínas.

Traducción

Es el proceso mediante el cual el ARNm maduro o funcional que ha pasado del núcleo al citoplasma sirve de molde para la síntesis de un polipéptido.

Las proteínas se componen de uno o más polipéptidos, resultado de una secuencia de aminoácidos. Dicha secuencia es especificada por el ARNm. Los aminoácidos que componen las proteínas están codificados en unidades de 3 bases de ARNm, denominadas codones, lo que permite que los 20 aminoácidos y los 4 tipos de bases nitrogenadas den lugar a la existencia de 64 codones distintos. La correspondencia entre los codones específicos y los aminoácidos se conoce como código genético.

El ARNm no tiene la capacidad de unirse directamente a los aminoácidos, para ello se sirve del ARN de transferencia o ARNt. El ARNt es una cadena de ARN en forma de trébol de aproximadamente 80 nucleótidos.

En un extremo tiene un lugar para la unión a un aminoácido específico y en el extremo opuesto tiene una secuencia de 3 nucleótidos denominada anticodón. El anticodón se aparea con las bases complementarias del codón del ARNm y capta el aminoácido complementario a la secuencia del anticodón.

Este aminoácido se transfiere a la cadena polipeptídica en proceso de síntesis, lo que permite que el ARNm especifique la secuencia de aminoácidos a través del ARNt.

Esta síntesis de proteínas tiene lugar en el ribosoma de la célula, quien contiene enzimas y ARN ribosómico o ARNr. La función de este último es favorecer la unión del ARNm y el ARNr a los ribosomas.

Durante la traducción, el ribosoma se une a un lugar iniciador en la molécula del ARNm, donde se localiza un codón específico. Luego se une a la superficie del ARNt para que el apareamiento de las bases entre el ARNm y el ARNt se realice.

El ribosoma se va desplazando a lo largo de la secuencia de ARNm, codón a codón. Mientras esto ocurre, cada codón se traduce en un aminoácido mediante la interacción ARNm-ARNt. Así se van uniendo los aminoácidos adyacentes originando un polipéptido. Una vez terminada la síntesis, el polipéptido se separa del ribosoma, siendo liberado en el citoplasma.

Una vez liberado, este polipéptido aún disfuncional, experimenta un proceso denominado procesamiento postraduccional cuya finalidad es darle funcionalidad. Existen diferentes tipos de procesamiento como son la fragmentación, la combinación con otros polipéptidos y la adición de cadenas laterales de carbohidratos.

Código Genético

Es un conjunto de informaciones codificadas contenidos en los genes de las células gracias a los cuales se sintetizan las proteínas específicas a partir de los aminoácidos. Constituye las secuencia de bases nucleotídicas correspondientes a la secuencia de aminoácidos.

Cada secuencia de este conjunto está compuesta por 3 letras (3 bases nitrogenadas) que reciben el nombre de codón. Un codón es una secuencia de bases nitrogenadas en la molécula de ADN o ARN que codifica un aminoácido específico. Las interrelación de las diferentes bases (AGCU) dará lugar a 64 combinaciones posibles. De ellas 61 codifican para los 20 aminoácidos más comunes, lo que significa que la gran mayoría puede ser especificado o codificado por más de un codón. Los 3 restantes son codones de finalización que se colocan al final de la secuencia de ARNm.

Las características del código genético son:

1. Los nucleótidos del ARNm se leen de tres en tres (tripletes o codones)

2. Existen tripletes de iniciación. El codón o triplete AUG es el único que tiene doble función, además de ser iniciador codifica la metionina.

3. Es universal

4. Es específico. Un codón codifica siempre el mismo aminoácido

5. Hay más de un codón para cada aminoácido

Variabilidad Genética

Algunas características o enfermedades genéticas tienen patrones característicos de transmisión que son invariables. Sin embargo, no siempre es así. En otros casos, la expresión fenotípica puede ser variable, presentándose en diferentes grados o con diversos niveles de intensidad.

En el caso de las enfermedades, la expresión puede variar de acuerdo a la severidad clínica, al origen del gen afectado, a la cantidad de genes mutados, a la edad de presentación, entre otros factores. Dentro de los mecanismos responsables de estas variaciones se encuentran:

• Neomutación: aparición de un afectado de una enfermedad autosómica dominante con progenitores no afectados a consecuencia de una mutación nueva. Esto puede deberse, en la mayoría de los casos, a la edad paterna avanzada. Este sujeto transmite la enfermedad al 50% de sus descendientes. Ejemplos de enfermedades causadas por neomutaciones incluyen el Síndrome de Marfan, la Neurofibromatosis, enfermedad de Treacher Collins y Acondroplasia.

• Penetrancia: es el porcentaje de expresión fenotípica de un determinado genotipo. Si la enfermedad o característica se expresa en menos de un 100% se dice que tiene una penetrancia reducida.

• Expresividad Variable: se refiere al diferente grado de manifestación de un fenotipo en miembros de una familia poseedora del mismo genotipo. De esta manera existen diferentes grados de expresión: leve, moderada y severa.

• Heterogeneidad genética: presencia de un mismo fenotipo o de fenotipos muy similares como resultado de la presencia de genes o factores etiológicos diversos de tipo clínico, bioquímico o genético. La catarata congénita, por ejemplo, puede ser causada por genes autosómicos dominantes o recesivos, genes ligados al X o el virus de la rubeola.

• Pleiotropismo: presencia de múltiples efectos fenotípicos o múltiples manifestaciones clínicas producidas por un único gen mutante o un teratógeno.

• Fenómeno de Anticipación: presentación de una enfermedad en edad precoz a la que habitualmente se produce, con manifestaciones clínicas más graves que las que suelen suceder en edades posteriores.
• Huella o Impronta Genómica: diferencia en la expresión clínica de una enfermedad de acuerdo a cuál de los progenitores transmite el gen. La deleción intersticial del brazo corto del cromosoma 15 produce el Síndrome de Prader Willi si se hereda del Padre y el Síndrome de Angelman si se hereda de la madre. Ambas enfermedades tienen fenotipos distintos.

• Disomía Uniparental: presencia de las dos copias de un mismo cromosoma procedentes del mismo progenitor.
• Mosaicismo: presencia de alteraciones genéticas en una parte de las células de un invididuo. Si se limita a las células sexuales se denomina mosaicismo germinal.

Las Mutaciones

Las diferencias existentes entre individuos de la misma especie o de especies distintas se deben a cambios genéticos, generalmente espontáneos denominados mutaciones. Una mutación es un cambio en la secuencia del ADN. Las mutaciones pueden afectar tanto las células somáticas como a las germinales o sexuales. Las mutaciones de las células germinales pueden transmitirse de una generación a la siguiente.

La cantidad de mutaciones varía considerablemente de una persona a otra. Mientras más grandes son los genes, mayor cantidad de mutaciones pueden experimentar en comparación con los genes pequeños. Alguns no implican perjuicio alguno, pero otras pueden causar enfermedades graves y mortales. 

Tipos de Mutación 

Las mutaciones pueden alterar el número o la estructura de los cromosomas, dañando varios genes a la vez (poligénicas) o afectando a un único gen (monogénicas).

Las mutaciones monogénicas pueden ser de diversos tipos:

• Sustitución de un par de bases: un par de bases es reemplazado por otro, pudiendo cambiar o no la secuencia de aminoácidos. Si se codifica el mismo aminoácido que correspondía se denomina mutación silenciosa pues no cambiará el fenotipo ni producirá consecuencias clínicas. Si resultan en un cambio de aminoácido y por ende de proteína se denomina mutación no silenciosa y puede dar lugar a enfermedades genéticas como la anemia falciforme.
• Deleción o supresión de uno o más pares de bases: resulta en la pérdida de aminoácidos como en la fibrosis quística.
• Inserción o adición de uno o más pares de bases: resulta en ganancia o excedente de material genético
• Duplicaciones de genes completos
• Mutaciones que afectan al promotor (punto de inicio de la transcripción): producen alteraciones en la regulación de la transcripción o la traducción dando como resultado la disminución de la producción de ARNm y, por ende, proteínas.
• Mutaciones en el sitio de corte y empalme de intrones y exones para la formación del ARN transcrito primario con la consiguiente alteración en la síntesis proteica.

Causas de las Mutaciones 

Existen mutaciones que ocurren de forma espontánea y natural durante el proceso de replicación del ADN para las cuales el organismo tiene mecanismos de corrección como el caso de la revisión y corrección que hace la ARN polimerasa al interferir en este proceso. La mayoría obedece a edad avanzada de los progenitores.

No obstante, la mayor parte de las mutaciones son inducidas por agentes denominados mutágenos. Dentro de estos agentes se encuentran:

• La radiación ionizante, como la de los rayos X y la lluvia radiactiva, se sitúa en el interior o cerca de la molécula de ADN, promoviendo reacciones químicas que alteran las bases o rompen las enlaces del ADN. Afecta tanto las células somáticas como las germinales.
• La radiación no ionizante, como la radiación ultravioleta, impide el apareamiento adecuado de las purinas y las pirimidinas provocando una sustitución de pares de bases.
• Existen muchos tipos distintos de sustancias químicas en nuestro entorno como algunas sustancias del humo del cigarrillo, drogas y aditivos que pueden producir sustituciones de bases, deleciones y otros tipos de mutaciones.

• Organismos “vivos” que pueden alterar las secuencias del material genético de su hospedador; como por ejemplo; virus, bacterias y hongos.
• Teratógenos: sustancias, fármacos u otros factores no heredados de los progenitores, que pueden producir malformaciones congénitas al afectar el desarrollo intrauterino.

Consecuencias de las Mutaciones 

Las mutaciones pueden originar una ganancia o pérdida de la función de la proteína resultante del proceso, con la consiguiente aparición de una proteína totalmente nueva, una sobreexpresión o una expresión inapropiada, lo que se traduce en enfermedad. .

Si la mutación implica una ganancia de función generalmente provocará una enfermedad autosómica dominante. 

Por el contrario, las mutaciones que resultan en una pérdida de la función se observan frecuentemente en enfermedades recesivas. Si se hereda el gen en condiciones de heterocigosis no se manifiesta la enfermedad pues el alelo no afectado suplirá la necesidad y hará la función. Si se hereda de ambos progenitores, se manifestará.

Historia de la Genética

Watson y Crick

Desde la aparición de la raza humana sobre la faz de la tierra, existe la curiosidad por explicar el origen y el por qué de las cosas. Antes del desarrollo de las ciencias, el conocimiento era obtenido en forma empírica o transmitido por los sabios y filósofos. El parecido y las diferencias entre los progenitores y los descendientes no escapaba a esta situación. Existían muchas teorías que buscaban dar respuesta a  interrogantes como: ¿por qué algunos hijos se parecen al padre y otros a la madre? ¿por qué los hermanos son distintos? ¿por qué una persona tiene ojos claros si sus padres no los tienen?

En este artículo haremos un recorrido histórico por las diferentes etapas en el estudio de la genética, ciencia que ha traído luz sobre todos estos aspectos, viendo cómo ha evolucionado el conocimiento a través del tiempo. Para ello dividiremos los personajes y eventos asociados en cuatro etapas o épocas a las que denominaremos: época antigua, época clásica, época del ADN y época de la genómica.

Época Antigua

• Hace más de 6000 años se tenían conocimientos de la trasmisión hereditaria de algunas características del pelo o crin de los caballos, según evidencia  encontrada en petroglíficos).
• El Talmud, libro sagrado de los hebreos, hace más de 1500 años, hace mención de la naturaleza hereditaria de la hemofilia.
• Aristóteles afirmaba que la coagulación de la sangre menstrual, revitalizada a través del semen, era responsable del surgimiento de una nueva vida.
• En 1193, Alejandro Magno, cuestionó el rol exclusivo que Aristóteles daba al esperma masculino sugiriendo que la madre también proveía de características hereditarias a sus descendientes.
• En 1677, Leewenhoek descubrió los espermatozoides.
• En 1784, Nägeli enuncia la teoría del idioplasma, que establece que el núcleo celular es el vehículo de la herencia.
• En 1809, Lamark estableció la teoría de las características adquiridas.
• En 1814, Adams, considerado el fundador de la genética humana, habló sobre la importancia de los matrimonios consanguíneos.
• En 1858, Virchow introduce el principio de la continuidad de la vida por división celular.
• En 1859, Charles Darwin plantea, en su libro El Origen de las Especies, que las formas orgánicas existentes proceden de otras distintas que existieron en el pasado.

Época Clásica

• En 1866, Gregorio Mendel publicó su trabajo denominado "Experimentos de Hibridación en Plantas", donde expuso sus famosas leyes que le identificaron como el padre de la genética moderna. Fundó las bases de lo que hoy se conoce como las leyes de la herencia.
• En 1868, Charles Darwin intenta explicar el fenómeno de la herencia a través de la hipótesis provisional de la pangénesis, que establecía que cada parte del organismo producía sus propias partículas hereditarias llamadas gémulas que fluyen por todo el organismo, incluyendo los gametos.
• En 1869, Friedrich Miescher descubrió el ácido nucléico, sustancia nuclear rica en fósforo y nitrógeno, a la que llamó nucleina.
• Entre 1880-1890 Walther Flemming, Eduard Strasburger y Edouard Van Beneden describen la distribución de los cromosomas durante la división celular.
• En 1883, Van Beneden descubre la meiosis y reconoce la individualidad de los cromosomas.
• En 1900, Carl Correns, Hugo de Vries y Erich Von Tschermak redescubrieron el trabajo de Mendel, reafirmando sus leyes.
• En 1902, Sutton y Boveri establecieron que los cromosomas son pares y posiblemente lleven la herencia.
• En 1903, William Bateson descubre la implicación de los cromosomas en la herencia.
• En 1905, William Bateson acuña el término genética.
• En 1909, Johannsen acuñó el término gen.
• En 1910, Thomas Hunt Morgan demuestra que los genes residen en los cromosomas y describe la posición de diversos genes en los cromosomas.
• En 1913, Albert Sturtevant crea el primer mapa genético de un cromosoma
• En 1923, los mapas genéticos demuestran la disposión lineal de los genes en los cromosomas.
• En 1933, Thomas Morgan explica la función de los cromosomas como portadores de la herencia.
• En 1933, Jean Brachet demuestra que el ADN se encuentra en los cromosomas y que el ARN está presente en el citoplasma de todas las células.
• En 1941, Edward Lawrie Tatum y George Wells Beadle demuestran que los genes codifican proteínas.

Época del ADN

• En 1944, Oswald Theodore Avery, Colin McLeod y Maclyn McCarty aíslan el ADN como material genético.
• En 1946, Müller indujo mutaciones genéticas en la mosca de la fruta Drosophila a través de radiación con rayos X.
• En 1950, Edwin Chargaff muestra que los cuatro nucleótidos no están presentes en los ácidos nucléicos en proporciones estables.
• En 1952, Herschey y Chase realiza un experimento donde demuestra que el ADN es portador de la información genética de los organismos.
• En 1952, Rosalind Franklin obtiene la primera imagen del ADN realizada mediante difracción de rayos X.
• En 1953, James Watson y Francis Crick demuestran la estructura de doble hélice del ADN.
• En 1956, Joe Hin Tjio y Albert Levan determinan que los seres humanos tienen 46 cromosomas.
• En 1958, Meselson y Stahl realiza un experimento que demuestra la replicación semiconservativa del ADN.
• En 1958, Joshua Lederleg estudió la recombinación genética y organización del material genético en bacterias.
• En 1961, se demuestra que el código genético se ordena en tripletes.
• En 1961, Sidney Brenner, Francois Jacob y Meselson descubrieron el ARN mensajero.
• En 1964, Howard Temin demostró que la dirección de transcripción ADN-ARN puede revertirse.
• En 1966, Mckusick crea el primer catálogo de enfermedades mendelianas en el hombre.
• En 1965, Francis Jacob, James Watson y Maurice Wilkins estudiaron la regulación genética de la síntesis de enzimas y de virus.
• En 1968, Robert Holley, Gobind Khorana y Marshall Niremberg descifran el código genético.
• En 1970, se descubren las enzimas de restricción en la bacteria Haemophilius influenzae, lo que permite a los científicos manipular el ADN, cortando y pegando sus fragmentos.

Época de la Genómica

• En 1972, se construye en el laboratorio Paul Berg el primer ADN recombinante in vitro.
• En 1975, Renato Dulbecco, Howard Temin y David Baltimore estudiaron la interacción entre tumores virales y ADN nuclear.
• En 1976, se funda en EEUU la primera empresa de ingeniería genética denominada Genentech.
• En 1977, Frederick publicó la primera secuencia completa de ADN, específicamente el bacteriófago PhiX174, se identificaron 11 genes en 5386 bases conformando un solo cromosoma.
• En 1980, Baruj Benacerrag, George Sanell y Jean Dausset estudiaron el control genético de la respuesta inmunológica.
• En 1983, Kary Banks Mullis descubre la reacción en cadena de la polimerasa que posibilita la amplificación del ADN.
• En 1989, Francis Collins y Lap-Chee Tsui secuencian un gen humano por primera vez, encontrando las mutaciones responsables de la fibrosis quística.
• En 1989, Michael Bishop y Harold Varmus estudiaron los oncogenes (genes implicados en el cáncer)
• En 1990, se funda el Proyecto Genoma Humano por parte del Departamento de Energía y los Institutos de la Salud de los Estados Unidos.
• En 1995, se establece que puede realizarse el control genético del desarrollo embrionario temprano.
• En 1996, se obtiene en el laboratorio de Wilmut la oveja Dolly, el primer mamífero clonado, obtenido a partir de células mamarias diferenciadas.
• En 2001, el Proyecto Genoma Humano y Celera Genomics presentan el primer borrador de la secuencia del genoma humano.
• El 14 de abril del 2003, se completa el exitosamente el Proyecto Genoma Humano con un 99% del genoma secuenciado con una precisión del 99.99%.

Grupos Sanguíneos

Las células sanguíneas: eritrocitos, leucocitos, plaquetas y células endoteliales, así como las proteínas plasmáticas poseen características genéticas y una conformación particular del ADN que difiere de un sujeto a otro. Estos son conocidos como marcadores genéticos. Su comprensión es fundamental y tiene relevancia clínica en relación a las transfusiones sanguíneas y la incompatibilidad ABO y Rh entre la madre y el feto.

En 1900, el médico austriaco Karl Landsteiner observó que al mezclar sangre de dos personas, en algunas ocasiones se aglutinaba formando grumos visibles. Analizó 22 muestras de sangre humana, incluyendo la suya. El resultado final fue el descubrimiento de 3 tipos diferentes de eritrocitos a los que denominó A, B y O según daban diversas reacciones de aglutinación.

En 1902, Alfredo de Castello y Adriano Sturli, discípulos de Landsteiner, analizaron 155 muestras de sangre humana, descubriendo un cuarto tipo de sangre, carente de aglutinación a la que llamaron AB.

En 1908, Epstein y Ottenberg sugirieron que los grupos sanguíneos son hereditarios. En 1910, E. Von Dugern y L. Hirzfeld descubrieron que la herencia de estos grupos se realizaba siguiendo las leyes de Mendel con un patrón dominante para los tipos A y B.

En 1940, Landsteiner y Alexander Salomon Wiener descubrieron otro antígeno de superficie en los hematíes, al que denominaron factor Rh. Este nombre obedece a su hallazgo en el mono de la india llamado Macacus rhesus. 

Sistema ABO

Los glóbulos rojos poseen marcadores de superficie o antígenos que les caracterizan y permiten que les clasifiquemos en 4 grupos: A, B, AB y O. Los grupos A, B y AB representan a los individuos que poseen los antígenos A, B y ambos respectivamente. Los sujetos del tipo O no poseen ningún antígeno.

Cada grupo tiene la capacidad de reaccionar contra los anticuerpos contrarios a sí mismos.El grupo A reacciona contra el tipo B, el tipo B reacciona contra el tipo A. El tipo AB no reacciona contra ninguno de los dos y el grupo O reacciona contra el tipo A, B y AB.

Cada grupo sanguíneo tiene su genotipo y su fenotipo, siendo el genotipo el resultado de la combinación de los genes de los progenitores y el grupo sanguíneo el fenotipo. La herencia de los grupos sanguíneos se realiza de forma autosómica, siendo los tipos A y B dominantes y el grupo O recesivo.

Como los grupos A y B son dominantes, se expresarán a la vez en sujetos que heredan el tipo A de un progenitor y el tipo B de otro, fenómeno que se denomina codominancia. El resultado será un sujeto de sangre tipo AB. Los genotipos y fenotipos para cada grupo sanguíneo son los siguientes:

Sistema Rh

Con relación al sistema Rh, el grupo sanguíneo está codificado por dos lugares o locus estrechamente ligados denominados D. Se relaciona con la incompatibilidad Rh y la enfermedad hemolítica del recién nacido. A diferencia del sistema ABO, donde hay muchos 7 genotipos y 4 fenotipos posibles, en el sistema Rh sólo hay tres genotipos para dos fenotipos posibles.

Se tiene el factor Rh o no se tiene. Dado que el factor Rh es dominante, siempre se manisfestará, ya sea que se herede de forma homocigota o heterocigota. Se es Rh negativo cuando se carece del factor Rh.Cuando combinamos ambos factores, obtendremos 8 tipos de sangre diferentes: A Rh +, A Rh -, B Rh +, B Rh -, AB Rh +, AB Rh -, O Rh + y O Rh -.

Transfusiones Sanguíneas

Una transfusión es la administración de tejido sanguíneo procedente de un donante compatible a otra persona. Puede transfundirse sangre total, concentrado de glóbulos rojos o paquete globular, de plaquetas o granulocitos, plasma y/o sus componentes.

La primera transfusión humana exitosa la realizó Jean Baptiste Denis en 1667, cuando administró sangre de carnero a una persona sin observar ninguna reacción postransfusional. En otra oportunidad, administró sangre de ternera a una joven para calmar su estado de agitación, causándole la muerte. Aunque fue exonerado por los tribunales, se prohibieron las transfusiones sanguíneas.

En 1873 y 1874, Landois y Ronfick, respectivamente, advirtieron acerca de la incompatabilidad de sangre entre especies.

La terapia transfusional puede requerirse cuando es necesario mantener o restaurar un volumen sanguíneo adecuado para prevenir o combatir el shock hipovolémico, para mantener y restaurar la capacidad de transporte de oxígeno de la sangre y para reponer componentes específicos de la sangre, como proteínas plasmáticas o células sanguíneas cuyo déficit produce manifestaciones clínicas.

Para llevar a cabo una transfusión sin poner en riesgo la vida del paciente, es imprescindible que los grupos sanguíneos del donante y el receptor sean compatibles, de lo contrario el paciente puede morir por una reacción postransfusional fatal.Con relación al sistema Rh, una persona Rh + puede recibir sangre tanto de una persona Rh positiva como de una persona Rh negativa, pues al tener el antigeno no presentará ningún efecto adverso.

En el caso del sistema ABO, el grupo sanguíneo AB, al poseer ambos antígenos, puede recibir sangre del grupo A y B, así como también del grupo O, carente de ellos. Por eso se le llama receptor universal, pero no puede donar a ningún otro grupo pues O tiene anticuerpos anti-A y anti-B. El grupo O, al carecer de antígeno A y B, y tener anticuerpos antiA y anti B, no puede recibir sangre de ningún tipo que no sea O. Sin embargo, como carece de antígenos puede donar a todos los grupos sanguíneos por lo que se ha denominado donador universal.

Los grupos A y B sólo pueden recibir sangre de su mismo tipo y del tipo O, pero pueden donar al tipo AB y a su mismo tipo.En la siguiente tabla veremos la compatibilidad de los grupos sanguíneos combinando los factores Rh y ABO.

COMPATIBILIDAD GRUPOS SANGUINEOS
GRUPO	DONA A	RECIBE DE
A+	A+, AB+	A+, A-, O+, O-
A-	A+, A-, AB+, AB-	A-, O-
B+	B+, AB+	B+, B-, O+, O-
B-	B+, B-, AB+, AB-	B-, O-
AB+	AB+	Todos + y –. Receptor universal
AB-	AB+, AB-	Todos -
O+	Todos +	O+ y O-
O-	Todos + y –. Donador universal	O-

Es importante notar que lo recomendable es que la transfusión sea del mismo grupo sanguíneo del receptor y que se haga una prueba de compatibilidad denominada comúnmente cruce. Esto se debe a que no sólo los antígenos de superficie de los glóbulos rojos pueden causar una reacción antígeno-anticuerpo sino también algunos componentes plasmáticos.

Incompatibilidad Rh Materno-Fetal: Eritroblastosis Fetal o Enfermedad Hemolítica del Recién Nacido

Si un hombre Rh + y una mujer Rh negativo tienen hijos, el porcentaje de probabilidades de tener un hijos Rh + dependerá de si el hombre es homocigoto o heterocigoto para este factor.

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Si el hombre es homocigoto, el 100% de los hijos será Rh positivo. Si es heterocigoto, el existe un 50% de probabilidades en cada embarazo de tener hijos Rh + y 50% de probabilidades de tener hijos Rh -.

Durante el embarazo, muy poco eritrocitos fetales atraviesan la barrera placentaria. Durante el parto, con el desprendimiento de la placenta, una gran cantidad de eritrocitos penetra en el torrente circulatorio de la madre, estimulando la producción materna de anticuerpos anti-D, especialmente IgG. Estos anticuerpos persisten en la circulación materna por mucho tiempo.En algunos casos, la sensibilización obedece a una transfusión, aborto previo de un embrión o feto Rh +, preclampsia, hipertensión, placenta previa, drogradicción IV, embarazo ectópico, amniocentesis, entre otros.Con el nuevo embarazo, los anticuerpos maternos anti-D de la madre, penetran a la circulación fetal, destruyendo sus eritrocitos. Esto se traduce en anemia severa, aborto espontaneo y óbito fetal.

Si el feto logra sobrevivir, los anticuerpos maternos circulantes en el feto siguen destruyendo los eritrocitos, produciendo una acumulación de bilirrubina que le da una apariencia ictérica (amarillenta). El depósito de bilirrubina en el cerebro produce daño y parálisis cerebral, dando como resultado la encefalopatía por hiperbilirrubinemia o Kernicterus. Puede ocurrir también retraso mental, sordera, hidropesía fetal (edema o hinchazón generalizada), cardiomegalia (aumento del tamaño cardíaco), hepatomegalia (aumento del tamaño del hígado), ascitis (retención de líquidos en el abdomen), esplenomegalia (bazo aumentado de tamaño), derrame pleural (presencia de líquido en el espacio pleural, alrededor de los pulmones que les impide funcionar adecuadamente), sindrome de distrés respiratorio y finalmente la muerte. Este cuadro clínico se conoce como eritroblastosis fetal o enfermedad hemolítica del recién nacido.

El tratamiento es la exsanguinotransfusión. Este es un procedimiento que consiste en el cambio de sangre al bebé. Se realiza un cambio de sangre al recién nacido, administrándole sangre de su mismo tipo ABO pero Rh negativa. De esta manera se eliminan los anticuerpos maternos, evitando así que sigan haciendo estragos en el neonato. Luego él producirá su tipo de sangre correspondiente, pero no será agredido debido a que los anticuerpos maternos circulantes han sido eliminados.

Es muy importante que la madre conozca su tipo de sangre y la de su pareja. Para prevenir la incompatibilidad Rh, de existir la condición de que padre sea Rh positivo y la madre Rh negativo, es preciso que durante cada embarazo o en las primeras 72 horas después del parto, la mujer reciba una inyección de inmunoglobulina anti-D compuesta por anticuerpos anti-Rh que destruyen los eritrocitos fetales en la circulación materna, antes de que se produzcan anticuerpos maternos.