Xenética

A xenética (do grego antigo γενετικός genetikos, "xenitivo", e esta forma de γένεσις genesis, "orixe"), disciplina da bioloxía, é a rama da ciencia que estuda a herdanza e variación xenética nos seres vivos. O modo como os seres vivos herdan os trazos dos seus proxenitores foi usado desde tempos prehistóricos para mellorar os cultivos de plantas e animais a través da selección de cultivos. Non obstante, a xenética moderna, a cal intenta entender o proceso de herdanza, só comeza co traballo de Gregor Mendel a metade do século XIX. Aínda que non sabía nada sobre as bases físicas da herdanza, Mendel observou que os organismos herdan os trazos por medio de unidades discretas; estas unidades básicas de herdanza son hoxe coñecidas como xenes.
Os xenes son rexións do ADN, unha molécula composta por unha cadea de catro tipos diferentes de nucleótidos, e é esta secuencia a que aporta a información xenética a todos os organismos. O ADN na natureza existe en forma bicatenaria, é dicir, está formado por dúas cadeas de nucleótidos. Os nucleótidos son complementarios cos da cadea de enfronte, de modo que só se poden formar determinados pares de nucleótidos. Cada unha destas dúas cadeas pode servir de modelo para a creación dunha cadea complementaria nova; esta propiedade é a que posibilita a creación de copias xenéticas para poderen ser herdadas.
A secuencia de nucleótidos dun xene é traducida polas células para producir unha cadea de aminoácidos, creando deste xeito proteínas. A orde dos aminoácidoas da proteína correspóndese coa orde dos nucleótidos do xene. Estas normas de conversión entre agrupacións de tríos de nucleótidos no xene e a proteína constitúen o código xenético. A secuencia de aminoácidos da proteína define o seu pregamento; é dicir, a súa forma tridimensional, algo fundamental para o seu correcto funcionamento. Historia
Para atoparmos os comezos da investigación xenética hai que remontarse ao século XIX, cos traballos realizados por Gregor Mendel. Os estudos de Mendel serviron para descartar a hipótese da herdanza mixta, e non foron considerados relevantes ata despois da súa morte.
Con posterioridade, os científicos interesáronse nas moléculas celulares responsables da herdanza, sendo no 1910 cando Thomas Hunt Morgan argumenta que os xenes se encontran nos cromosomas e conteñen esa información, baseándose nas mutacións dos ollos da mosca do vinagre Drosophila melanogaster. No 1913 Alfred Sturtevant aporta á xenética a descrición do fenómeno do ligamento e das taxas de recombinación asociadas. No 1928 Frederick Griffith publica o seu descubrimento sobre a transformación bacteriana, polo cal bacterias mortas son capaces de transmitir información a outras que estean vivas. En 1944 Oswald Theodore Avery, Colin MacLeod e Maclyn McCarty utilizan este fenómeno para illar e identificar o ADN como a molécula responsable da transformación bacteriana. No 1952 o experimento de Hershey e Chase utiliza marcadores radioactivos para revelar que o ADN era o material dos virus, demostrando así que é a molécula responsable da herdanza.
James Watson e Francis Crick resolveron a estrutura molecular do ADN no ano 1953 utilizando o traballo de cristalografía por difracción de raios X de Rosalind Franklin e Maurice Wilkins, polo que se conseguiu probar a estrutura da dobre hélice. Esta estrutura explica como a información se codifica na cadea da secuencia nucleotídica, unida ao simple mecanismo de duplicación que produce a separación das febras do ADN para constituír dúas novas cadeas complementarias baseándose na secuencia da cadea nai.
Aínda que se demostrou a estrutura do ADN e o seu funcionamento na herdanza, descoñecíase como se relacionaba co comportamento celular. Non se resolve isto ata que se descobre como a célula utiliza o ARN mensaxeiro, complementario á molécula de ADN, para crear a secuencia aminoacídica da proteína por medio da tradución da información polos ribosomas segundo as correspondencias do código xenético.
Con esta comprensión dos fundamentos da herdanza, dende a segunda metade do século XX ata a actualidade, avanza a gran velocidade a investigación no campo da xenética. Un dos maiores avances foi a primeira técnica de secuenciacion de ADN no ano 1977 por Frederick Sanger, co que se permite coñecer a secuencia ordenada dos nucleótidos que conforman o ácido nucleico. En 1983, Kary Banks Mullis desenvolve a técnica de reacción en cadea da polimerase (PCR), coa que, aproveitando as propiedades da molécula e nun ciclo de oscilacións térmicas, replícase unha secuencia de forma case exponecial. O programa do Proxecto Xenoma Humano consegue no ano 2003, e despois de dez anos, secuenciar a totalidade dos 23 pares de cromosomas humanos. Na actualidade as técnicas de secuenciación acadaron a segunda e terceira xeración, e as técnicas de edición xenética, como pode ser CRISPR-Cas9, preséntanse como as máis revolucionarias no eido xenético.