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REPRODUCCIÓN CELULAR la célula original. El ciclo celular está listo para comenzar de nuevo con una fase Gv CICLOS DE VIDA En los pocos organismos unicelulares que sólo se reproducen asexualmente, el ciclo celular representa la secuencia completa de los eventos que acontecen durante su vida. En los organismos unicelulares y pluricelulares que se reproducen sexualmente, el ciclo celular está integrado a una secuencia de fenómenos más compleja. En el proceso sexual ocurren invariablemente dos sucesos importantes. Uno de ellos es la unión de células sexuales especializadas (gametos), las cuales contienen material genético proveniente de dos fuentes distintas. El producto de esta fusión es el cigoto. En algunos organismos los gametos fusionados son iguales, pero en la mayoría de los organismos los gametos son estructuras especializadas dimórfícas llamadas espermatozoide y óvulo. Cada uno de ellos posee únicamente la mitad del número de cromosomas que contienen las células no reproductivas (somáticas) del organismo. Trátese de gametos iguales (Isogametos) o no (heterogametos), su unión, llamada fecundación, se traduce en una duplicación del número cromosómico. Cada gameto contiene un juego de cromosomas, por lo que la fecundación producirá un cigoto (óvulo fecundado) con dos juegos de cromosomas. Esta condición se llama estado diploide (también representado como 2n), en tanto que la posesión de un solo juego es el estado haploide (n). Entre uno y otro evento sexual interviene la melosis, un proceso de reducción del número de cromosomas, Este proceso, que ocurre en las células diploides, produce hasta cuatro células haploides. No podría efectuarse una serie de uniones sexuales sucesivas de no ser por la fase meiótica intermedia, ya que el número de cromosomas se duplicaría en cada fecundación. Por lo común, los organismos pluricelulares exhiben una forma organísmica característica relacionada con las fases haploide y diploide. Esa alternancia entre una y otra fase, debida a la meiosis y a la fecundación, constituye el ciclo de vida de todos los organismos. EJEMPL01 La fase predominante en el ciclo de vida del helécho es el estado diploide. La planta de helecho formada por células diploides se denomina esporofito y consta de raíces, tallos y hojas. La meiosis se efectúa dentro de un grupo de sacos especializados que se localizan en el envés de la hoja y su resultado es la producción de numerosas esporas haploides. Estas últimas salen del saco y se dividen para generar la fase haploide llamada gametoflto, que es una estructura pequeñísima y delgada con forma de corazón. Dentro de esta planta gametofítica se producen anterozoides (espermatozoides) y oosferas (óvulos) los cuales, al unirse durante la fecundación, generan finalmente otro esporofito. Este cambio entre el gametofito haploide y el 105 esporofita diploide recibe el nombre de alternancia de generaciones. 8.2 LOS CROMOSOMAS COMO GENES EMPACADOS La información necesaria para realizar las actividades de cada célula está contenida en una molécula maestra vital. A partir de la década de 1940, se acepta que el DNA es esa molécula fundamental para la vida. (Algunas cepas de virus, los cuales se encuentran en las fronteras entre lo vivo y lo no vivo, utilizan RNA como sustancia maestra.) Entre las bacterias, casi todo el DNA de la célula se encuentra en la cadena circular sencilla de DNA desnudo que constituye el cromosoma bacteriano. Hay un poco de DNA fuera del cromosoma en forma de pequeños anillos (plasmidios; véase el Cap. 7). En los eucariotes, los cromosomas son numerosos cuerpecillos lineales con aspecto de barra. El DNA del cromosoma eucariótico está asociado íntimamente con pequeñas proteínas básicas llamadas histonas. Un conjunto de ocho moléculas de histona (Cap. 7, Fig. 7.5) conforma una unidad llamada nucleosoma, alrededor del cual se enrollan segmentos de DNA de varios cientos de pares de bases de largo. El cromosoma está formado en su totalidad por unidades nucleosómicas repetidas. Un enrollamiento ulterior del DNA acerca los nucleosomas entre sí hasta que el cromosoma semeja una densa banda de 30 nm de ancho. Durante la mitosis, esas bandas también se enrollan, produciendo así el grosor característico de los cromosomas que se observan en esta fase del ciclo celular. En los procariotes y los eucariotes por igual, los genes existen en forma de segmentos específicos de DNA a lo largo del cromosoma. En los procariotes, los genes estructurales están dispuestos a modo de una secuencia ininterrumpida a lo largo del cromosoma, separados tan sólo por regiones reguladoras y por las señales se inicio y terminación asociadas con el encendido y el apagado de la transcripción (Cap. 7). En los eucariotes, el DNA está empacado dentro de unidades nucleosómicas enrolladas. Aunque el material génico existe como una región específica del cromosoma, esta cadena de estructuras tipo ovillo no es divisible nítidamente en unidades génicas específicas. Se calcula que un gen ordinario abarca unas cuatro unidades nucleosómicas del cromosoma. Por otra parte, se demostró que sólo cerca de un tercio del DNA presente en el cromosoma eucariótico es traducible realmente en proteínas. El cromosoma de los procariotes sí existe en forma de una sola unidad (es haploide), de modo que cada gen puede expresarse sin interactuar con el gen correspondiente de un cromosoma homólogo. Los cromosomas eucarióticos existen como pares homólogos (son diploides) durante la mayor parte del ciclo del vida del organismo, de manera que su expresión génica está