Anàlisis moleculars de ADN
El terme sistemàtica molecular és utilisat per a referir-se a la sistemàtica macromolecular: l'us de el ADN i de el ARN per a inferir relacions de parentesc entre els organismes (també cridats, per a evitar confusions, anàlisis moleculars de ADN, que impliquen anàlisis de seqüències de ADN entre atres métodos). Si ben tècnicament, els métodos que impliquen l'us d'isozimas i flavonoides també són moleculars, usualment són tractats en apartats diferents.
L'aplicació de l'informació sobre els àcits nucleicos a la Biologia Sistemàtica ha tingut un desenroll espectacular a partir de la década del '90. Les senyes moleculars han revolucionat la forma en que la Sistemàtica establix relacions de parentesc, encara que no per les raons sugerides en un primer moment.
Introducció a el ADN
[editar | editar còdic]- Artícul principal → ADN.
El ADN està present en totes les cèlules i és el responsable de codificar l'informació genètica de l'organisme, d'una forma similar a que en els llibres està codificada l'informació que contenen en forma de lletres i paraules. L'estructura de el ADN és d'una molècula llineal que se sol representar en forma d'escala de caragol, sent els costats de l'escala cadenes llineals de nucleòtits (cada u d'ells conté una base nucleotídica), cada nucleòtit està unit a un nucleòtit de l'atre costat de l'escala per ponts d'hidrogen, que solen ser representats pels escalons de l'escala.
Per a "llegir" l'informació continguda en el ADN se sol prendre una sola dels bri de l'escala, i llegir la seua seqüència de nucleòtits. Solament hi ha 4 possibles nucleòtits, normalment representats pel seu inicial en mayúscula: A (adenina), T (timina), C (citosina) i G (guanina). Per a formar els "escalons de l'escala", l'adenina solament pot estar unida a la timina, i viceversa, i la citosina solament pot estar unida a la guanina, i viceversa (regla mnemotècnica: Aníbal Troilo / Carlos Gardel). Per això quan s'ha llegit una sola dels bri de el ADN, ya es té també l'informació de la complementària.
La cantitat de ADN llegit es medix en número de bases nucleotídicas, aixina es poden trobar unitats de medició com les "kilobases" (una kilobase = mil bases de ADN llegides).
Les mutacions de el ADN
[editar | editar còdic]Les mutacions a les que és subjecte el ADN són: les mutacions que reemplacen una base per una atra (per eixemple una adenina per una guanina per l'efecte "túnel del protón" a on per acció de la llum UV es forma temporalment un tercer enllaç i si la duplicació de el ADN succeïx abans que la seua reparació el canvi de base es convertix en permanent), les mutacions en que desapareix un tros de ADN ("deleciones"), les mutacions en que un tros de ADN s'escindix i es torna a unir al restant en un atre lloc diferent ("traslocaciones"), les mutacions en que es duplica una porció de el ADN, entre unes atres. També hi ha mutacions en que un tros de ADN d'una atra espècie és dut per vectores (per lo general virus) i integrat a el ADN de l'espècie estudiada, les cridades "transferències horisontals de ADN".
Algunes circumstàncies fan que la taxa de mutacions siga més alta en alguns organismes que en uns atres (per factors ambientals, per eixemple exposició a agents mutágenos; o per factors genètics, per eixemple una ineficiència en els mecanismes de reparació de el ADN).
Degut a que en una mateixa espècie els organismes poden intercanviar informació genètica en forma decorreguda (per eixemple per mig de la reproducció sexual en els que la posseïxen), les mutacions que no induïxen la mort de l'organisme solen ser transferides a les generacions següents, dispersant-se en la població. Açò es coneix com "acumulació de mutacions" dins d'una població. Com l'intercanvi d'informació genètica entre organismes d'espècies diferents és molt baixa o nula, les mutacions ocorregudes dins d'una població (i a la llarga, dins d'una espècie) es mantenen dins d'eixa població, i d'eixa espècie.
Diferències entre el ADN del núcleu, de les mitocondrias, i dels cloroplastos
[editar | editar còdic]El núcleu de les cèlules de les plantes i els animals conté genoma de tipo eucariota: el ADN està ordenat en cromosomas, cada cromosoma és una sola molècula de ADN llineal, empaquetada. En canvi, els dos orgànuls en ADN, que són les mitocondrias i en plantes també els cloroplastos, tenen genoma de tipo bacterià: posseïxen una molècula de ADN circular per plástido, de la mateixa manera que les seues ancestros que eren bactèrias. El tamany de el ADN és molt major en el núcleu que en els orgànuls: en el núcleu és tan gran que es medix en "megabases", en les mitocondrias en canvi, és d'unes 200 a 2.500 kilobases, en els cloroplastos és d'unes 130 a 160 kbases (una kbase és igual a mil bases, o mil "escalons de l'escala").
La forma d'heretar el ADN també diferix en el núcleu i els orgànuls: mentres que el ADN núcleu s'hereta de forma biparental (com el ADN del núcleu dels animals), el ADN de les mitocondrias i el dels cloroplastos de les plantes s'hereta per part d'un solament dels pares, en general per part de la mare (de la mateixa manera que les mitocondrias dels animals). Açò es deu a que en general els orgànuls que seran transmesos a la generació següent són els que estan albergats en l'òvul.
L'orde en que es troben els gens en les mitocondrias és variable, i de fet el genoma de les mitocondrias es reordena espontàneament en molta freqüència (que es "reordene" vol dir que es talla en péntols i es tornen a pegar d'una forma distinta de la que estaven). Este reordenamiento ocorre en tanta freqüència que inclús dins d'una mateixa planta es troben genomes diferents en mitocondrias diferents, i per lo tant no són útils per a diferenciar espècies o grups d'espècies, ni per a establir parentesc.
En contrast, el ADN dels cloroplastos és estable (no es reordena en tanta freqüència), tan estable que es troben els mateixos apanys de ADN en el genoma dels cloroplastos de tots els descendents d'un ancestro comú. Per això, el ADN dels cloroplastos és el més utilisat en els anàlisis moleculars de ADN, ya que en ells, els reordenamientos són rars i per lo tant per un costat, és més fàcil rastrejar mutacions (que donen informació de parentesc), i per un atre costat, quan sí ocorre un reordenamiento, en ser tan rars també donen informació de parentesc.
El ADN de les mitocondrias es reordena en molta freqüència, pero les mutacions ocorren en molta menor freqüència que en els cloroplastos. Per això, a pesar de que és més difícil d'analisar que el genoma dels cloroplastos pels reordenamientos, el genoma de les mitocondrias va ser utilisat en els anàlisis moleculars de ADN en que es buscaven parentesc entre parents lluntans (per eixemple en les angiosperma basals, Qiu 1999).
El ADN del núcleu acumula moltes mutacions i posseïx molts polimorfisme, per lo que és utilisat per a establir diferències entre espècies propenques o entre poblacions de la mateixa espècie. És més difícil d'analisar que el genoma dels orgànuls per lo que solament es fan els anàlisis moleculars de el ADN del núcleu en les espècies que tenen importància agrícola.
Introducció a la Biologia Sistemàtica
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Biologia Sistemàtica.
La Biologia Sistemàtica és la branca de la Biologia que s'ocupa d'establir les relacions de parentesc entre els tàxons d'organismes, també cridada filogenia dels organismes. Per a això la Biologia Sistemàtica assumix que tots els organismes del planeta tenim un antecessor comú, i que els organismes més emparentats tindran més similituts entre sí que les que tindran els organismes més lejanamente emparentats. Per a saber cuán similars són dos organismes entre sí la Sistemàtica es val de caràcters: s'establix un caràcter que pot tindre diferents estats, i s'observa en els diferents organismes, quins estats del caràcter estan presents (per eixemple flors roges/flors blanques).
Per a que un caràcter siga útil en Biologia Sistemàtica, és fonamental que existixca variació d'eixe caràcter en els diferents organismes estudiats (dit d'una atra forma, que tinga "diferents estats del caràcter"). Per això l'interés de la Sistemàtica Molecular se centra en les mutacions, que donen com resultat caràcters que són compartits per alguns tàxons pero no per uns atres, i per lo tant trobar un mateix caràcter en dos tàxons diferents pot ser indicador de que en algun moment eixos tàxons pertanyien a la mateixa espècie.
En principi s'assumix que els organismes que posseïxen el mateix estat del caràcter estan més emparentats entre sí que els organismes que posseïxen un estat diferent del caràcter, pero no sempre és aixina. La Biologia Sistemàtica té que bregar en dos fantasmes que enfosquixen l'informació filogenético: les reversiones i les convergència. En les reversiones, un estat del caràcter torna a un estat ancestral (per eixemple flors blanques -> flors roges -> flors blanques). En les convergència, dos espècies no emparentades, per events de mutacions independents, terminen per posseir el mateix estat del caràcter (per eixemple flors roges -> flors blanques en els dos casos).
Vore també
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]- Judd, W. S. Campbell, C. S. Kellogg, E. A. Stevens, P.F. Donoghue, M. J. 2002. Plant systematics: a phylogenetic approach, Second Edition. Sinauer Axxoc, USA. Capítul 5. (Hi ha una tercera edició del 2007)
- Este artícul conté una traducció derivada de «Análisis moleculares de ADN» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.