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Hola, soy el señor Andersen y bienvenidos al video Biología Esencial 35. Esto es sobre
mecanismos que incrementan la variación genética. La variación genética es la chispa de la vida. Es
desarrollada contra el medio ambiente y causa la selección natural o la adaptación al medio ambiente local.
Ahora, a veces en la naturaleza, vemos lo contrario de variación. Un ejemplo sería este
compañero aquí. Se trata de Carlos II de España. Era de la familia de los Habsburgo y
al final de la dinastía de los Habsburgo, que era importante en toda Europa. Y terminó como
en la era de expansión y este tiempo maravilloso en la historia de España. Él incluso tenía lo que se
ha llamado la barbilla Habsburgo. O este mentón prominente. Pero si nos fijamos en su pedigrí,
se ve un poco diferente de un pedigrí normal. Un pedigrí normal se expande hacia el exterior
mientras se trae sangre nueva. Y son más y más y más ánchas a medida que avanza hacia el final.
Y esta realidad se hace más estrecha. Tiende a centrarse aquí abajo sólo en Charles
el II. Y la razón es debida a la endogamia. Aquí tenemos a un tío con una sobrina.
Aquí tenemos hermanos directos. Y así tenemos toda esta endogamia. Y
lo que hace es que todos esos rasgos se agregan juntos. Así que llegó al punto donde
su mentón, que se llama la barbilla Habsburgo, le hizo imposible masticar. Y entonces
hubo algunos problemas físicos. Ellos no entendían el ADN, la genética en ese entonces.
Pensaron que era brujería. De hecho, pasó por un exorcismo para averiguar sobre eso. Pero
ahora sabemos, y la naturaleza ha sabido durante mucho tiempo, que la variación es buena. Y entonces
¿De dónde viene la variación? Bueno, en el último podcast hablé de cómo
puede surgir. Pero cómo se mantiene es una mejor manera de pensar en eso. No voy a
hablar sobre los virus. Hablaré de eso en el próximo podcast. Pero podríamos separar la vida
en dos tipos principales para mantener la variación genética. En procariotas o bacterias,
y podemos agregar a las arqueas en esto también, que muestran lo que se llama adquisición
horizontal. No hay sexo. Ellos usan la fisión binaria para reproducirse. Así que tiene que haber alguna
manera de que puedan obtener variación. Mucho de esto sólo van a ser errores de replicación.
Pero también pueden compartir material horizontalmente. En otras palabras, de las especies que están alrededor
al mismo tiempo. Así que los tres procesos de los que voy a hablar son la transformación, transducción
y, finalmente, la conjugación. En eucariotas usan el sexo. Así que la reproducción *** es
nuestra forma de mantener la variación genética. Y Carlos de España podría haber hecho lo mismo si
sus padres se hubieran casado fuera de la familia. Y así la reproducción ***
hace eso de tres maneras. Es lo que te hace especial. El primero está el crossing over durante
la meiosis. A continuación tenemos variedad aleatoria o distribución independiente. Y por último,
tinemos fertilización aleatoria. Y eso es de lo que quiero hablar. Estas tres estrategias
para mantener la variación genética en estos dos linajes diferentes. La variación es la chispa
de la vida. En otras palabras, la variación se selecciona en paralelo de nuestro entorno para crear todos los
diferentes fenotipos que tenemos hoy en día. Estos son algunos bivalvos. Donax variablilis
tienen todos estos fenotipos diferentes. Y ellos van a vivir en la arena y dependiendo de
qué arena sea, aquellos que son más oscuros no pueden ser visto. Algunos de los
los más claros podrían serlo. Pero también es importante en procariotas. Y así, en esta cultura que
tiene millones y millones y millones y millones de colonias de bacterias. Pero cada
de esos van a ser diferentes también. Y no siempre se ve eso. Pero es
tan importante en procariotas como en nosotros. Ahora bien, este es en realidad el árbol de la vida
de toda la vida en nuestro planeta. Y si nos fijamos en la forma en que realmente fluyó, probablemente, no es
tan simple como se podría pensar. Tienen todos esos caminos que van y vienen.
Un ejemplo del que ya hemos hablado de este año sería mitocondrias. Recordar que
las mitocondrias eran bacterias que con el tiempo han sido co-optadas por el uso en los eucariotas. Pero
en las bacterias hoy, está esto, lo que llamamos, la transferencia horizontal. En otras palabras, es la transferencia
de material genético entre organismos que están alrededor en el mismo período de tiempo evolutivo.
Y así, en las bacterias hay tres formas en que se puede compartir material genético entre diferentes
organismos. Y el primero fue señalado por Fredrick Griffith en su famoso experimento de ADN
en 1928. Nos enseñó mucho acerca de que hay algo mágico que puede
transmitirse de un organismo a otro. Si no lo recuerdas, tenemos dos diferentes
tipos de bacterias. Tenemos rugosas que no son virulentas. Y las lisas que son
virulentas o en otras palabras, son peligrosas. Se inyectan las lisas y matan al ratón.
Las rugosas no hacen nada. Luego, mató con calor las lisas, lo que sería la cepa
virulenta. No hizo nada con el ratón. Pero viene ese evento discrepante extraño
donde al mezclar las bacterias lisas, muertas con calor, con el rugoso normal, algo
había sido transferido entre las bacterias. Y por eso lo llamamos transformación. Había
un factor de transformación. Bueno, ¿cómo funciona eso? Es bastante simple. Cuando usted tiene una
bacterias como esta que tienen su ADN en el interior, cuando mueren, cuando hay ruptura
de la pared celular, el ADN todavía puede estar intacto. Y puede ser recogido por otra bacteria.
Y para que otras bacterias puedan tomar realmente el ADN y hacer uso de ella. De hecho,
usamos esto. Transformamos las bacterias por lo que podemos usar eso en ingeniería genética. Por ejemplo
hacer que hagan una proteína para nosotros. Así es como empezamos a producir insulina. Pero es una estrategia
que utilizan para transmitir los rasgos de una bacteria a otra. Luego viene la idea de transducción.
Transducción requiere un fago. Y un fago va a ser, aquí hay un dibujo de un fago
aquí, es un virus que infecta bacterias. Así que llamamos a eso un bacteriófago. ¿Qué hace?
Inyecta su ADN y entonces manipula a la célula, por lo que hará más copias del
virus. Es la replicación viral. Pero lo que ocurre es que a veces, cuando uno de estos virus
que escapa, se lleva un poco de ese genoma bacteriano con él. A continuación, inyectará
eso en otra bacteria, donde realmente se puede hacer uso de esto. Y así la transducción
es otra manera en que se puede mover el ADN de una bacteria a otra, horizontalmente.
Y tenemos que tener un vector. En este caso se trata de un bacteriófago que está haciendo eso. Y
luego la última forma en que podemos compartir material genético es el más cercano que tenemos a
"sexo bacteriano". Y eso es por lo general a través de la transferencia de un plásmido. Y entonces
un plásmido, recuerdar que esto sería el ADN cromosómico. Este sería el cromosoma de la bacteria.
Pero un plásmido es otro poco de ADN auxiliar. En este caso estamos hablando del
plásmido de la fertilidad. Yo podría hacer esto con títeres. Esencialmente, tienes dos bacterias.
Este tiene el plásmido de la fertilidad. Se conectará a otras bacterias y
compartirá algo de su ADN. Una vez hecho eso, ésta tiene ahora un pili. Tiene el plásmido de la
fertilidad y podrá trasmitirlo. Ahora bien, esto se parece mucho al sexo, pero de nuevo, no tienen
esa meiosis. Estamos transfiriendo ADN, el plásmido de uno a otro. Ahora
todas estas cosas son importantes. En otras palabras, digamos que yo fuera a lavarme las manos cada
mañana con un antibiótico muy intenso. Bueno, si hiciera eso, mataría a todas
las bacterias en mis manos, excepto aquellas que son resistentes a ese antibiótico. Ahora
las bacterias pueden reunirse entre mis lavados de manos. Ellas pueden compartir ese
gen, la capacidad de resistir antibióticos. Y así se hacen más fuertes y más fuertes y
fuertes con el tiempo. Entonces, las bacterias no son tan débiles como podríamos pensar. Y
también, a pesar de la falta meiosis, pueden compartir material genético. Y también van
haber mutaciones. Esos son procariotas. Si hablamos de los eucariotas, en realidad hay
tres cosas que te hacen especial, hacen tu forma de ser. Y la primera
seria el crossing over. Y así, durante la meiosis 1, se obtiene un cromosoma de tu
padre. Digamos que este es el cromosoma que recibes de tu padre. Y este es el cromosoma
que recibes de tu madre. Y cada uno de estos cromosomas tiene un número de genes que están
sobre ellos. Van en todo el cromosoma. Esto sería después de la replicación del ADN, así que esta sería
la cromátida hermana en el otro lado. Va a tener los mismos genes en este
lado. Así que simplemente los copió. Pero si no tuvieramos crossing over, todos los genes
que se encuentran en ese cromosoma, que son cientos de genes, sólo
viajarían juntos a través del tiempo. Pero tenemos crossing over. Y en crossing over
lo que sucede es que los cromosomas homólogos, en otras palabras el cromosoma del padre y
el cromosoma de la madre, se envolverán alrededor del otro y compartirán
información. Y así, los genes que se encontraban en este cromosoma del padre se intercambiarán a
al cromosoma de la madre y viceversa. Y eso es lo que nos da la variabilidad. Lo siguiente que
nos da la variabilidad es la distribución aleatoria o que a veces llamamos distribución independiente.
Por ejemplo, un verdadero ejemplo, digamos que estamos hablando sobre
la Enfermedad de Huntington. Enfermedad de Huntington es una enfermedad dominante. Es un rasgo dominante.
Afecta esta porción de tu cerebro y, finalmente, causa la muerte en la mediana edad. Si
obtienes el gen, obtienes la enfermedad. Y si nos fijamos en el genotipo de este
individuo, se trata de una persona que tiene la enfermedad de Huntington. Y luego vemos la
meiosis. Así que esta sería la meiosis 1 y meiosis 2. Bueno digamos que el gen de Huntington
se encuentra en este cromosoma. Pero el gen bueno, el gen sin Huntington se encuentra en
el otro. Bueno, va a duplicarse. Así que si tiene un gen
de este lado vamos a duplicar de nuevo. Y del mismo modo vamos a tener el buen
gen en este lado. Pero en este punto aquí, se van a alinear. Se van a
alinear a lo largo de la placa de metafase. Y eventualmente la enfermedad de Huntington
va a ir en esa dirección y que va a terminar en este esperma. Y va a
terminar en esta otra esperma. Y aquí hay una lanzada de moneda. En otras palabras, si
va en esa dirección, vas a obtener esperma que tiene la enfermedad de Huntington en
ella. Y si se va en esa dirección, vamos a obtener el esperma que no lo tiene. Y entonces,
es esa distribución aleatoria la que determina lo que le sucede a los hijos que uno tiene. Y recordar que
tenemos, miles y miles de genes. Y cada uno de esos se van a distribuir
de forma independiente. Y así, imagina que tiras miles y miles de monedas,
¿con qué frecuencia vas a tener exactamente las mismas monedas? . Va a ser muy, muy
raro. Y eso es porque cada uno de estos se va a distribuir de forma independiente. En además de todo eso,
aquí también vemos crossing over ocurriendo allí. Y esas dos cosas están creando
una gran cantidad de variabilidad genética. Y la última es la fecundación al azar. Durante el
curso de su vida los machos van a crear billones y billones de espermatozoides. Y
las hembras han creado ya todos los óvulos que van a tener. Pero este huevo conseguirá un
espermatozoide y eso muy, muy único. Y de este modo es que también conduce a la variabilidad genética.
Y así, ¿cuáles son las probabilidades de que una pareja, que no son gemelos idénticos, creen
exactamente el mismo niño? Es increíblemente raro. Es como una en 8 billones de que algo así
vuelva a ser lo mismo, porque esas tres cosas. Y eso es la variación eucariota
de la genética. Las luces se fueron, por lo que este debe ser el final del show.
Espero que haya sido útil. :)