Casi todas las células atraviesan una secuencia regular y repetitiva de crecimiento y reproducción que constituye el ciclo celular . La reproducción de las células ocurre mediante un proceso conocido como división celular. En este proceso, el cual su material genético –el DNA– se reparte entre dos nuevas células hijas. En el capítulo 10 veremos en cierto detalle la división celular y también nos detendremos en el proceso de muerte celular programada, conocido como apoptosis.

La inmensa mayoría de los organismos eucariotas se reproducen sexualmente. La reproducción sexual requiere, en general, de dos progenitores y siempre involucra la fecundación y la meiosis. Examinaremos este proceso en el capítulo 11.

Desde los inicios de la humanidad, debe haberse notado que, tanto el macho como la hembra, eran necesarios para producir hijos y que ambos transmitían a sus hijos características tales como el color del pelo, el tamaño de la nariz o del mentón. El estudio científico de la herencia no tuvo lugar hasta la segunda mitad del siglo XIX, que marca el comienzo de la genética. En el capítulo 12 nos introduciremos en este tema a través de los principios de Mendel.

En la actualidad, los temas investigados por la genética moderna se encuentran entre los problemas fundamentales de la biología contemporánea. Como se podrá analizar en el capítulo 13, El redescubrimiento del trabajo de Mendel en 1900 fue el catalizador de muchos nuevos descubrimientos que condujeron a la identificación de los cromosomas como los portadores de la herencia. Estudios posteriores al redescubrimiento de los trabajos de Mendel condujeron a la modificación y extensión de algunas de sus conclusiones.

A comienzos de la década de 1940, ya no quedaban dudas sobre la existencia de los genes ni sobre el hecho de que estuviesen en los cromosomas. El momento crucial para la genética ocurrió cuando los científicos se concentraron en la pregunta acerca de cómo era posible que los cromosomas fuesen los portadores de lo que, según habían llegado a comprender, era una enorme cantidad de información, extremadamente compleja. Ligados a estas inquietudes, surgieron otros interrogantes: ¿Cómo están codificadas las instrucciones en la molécula de DNA y cómo se traducen y ejecutan las acciones correspondientes? Nos centraremos en esta temática en el capítulo 14.

Los biólogos pueden ahora manipular los genes en formas que nunca habían imaginado antes, modificando y recombinando porciones de moléculas de DNA procedentes de fuentes diferentes e insertando estas moléculas modificadas en otras células donde se expresan, es decir, donde se traducen a proteínas . La nueva tecnología que permite la manipulación genética, conocida como la tecnología del DNA recombinante, ha generado un alud de estudios y resultados insospechados. Discutiremos parte de esos estudios en eítulo 16.

Para comprender la tecnológia del DNA recombinante y sus avances debemos examinar más de cerca las formas en que las bacterias y los virus modifican, recombinan e intercambian el material genético. Estos organismos realizan estos procesos de modo completamente independiente, sin intervención humana de ninguna clase y de la mima manera regulan la expresión de sus genes. Analizaremos estos mecanismos en el capítulo 15.

A medida que progresaron los estudios de genética molecular de los eucariotas, con la ayuda creciente de las herramientas de la tecnología del DNA recombinante, la distancia entre los eucariotas y los procariotas fue ampliando, en vez de disminuir. El temprano descubrimiento realizado en la historia de la genética molecular respecto de que el código genético es aparentemente universal fue una evidencia asombrosa de que todos los seres vivos tienen un origen común. En un principio, los biólogos moleculares se vieron tentados por la idea de que el cromosoma eucariótico resultaría ser simplemente una versión en gran escala del cromosoma de las bacterias, pero éste no fue el caso, como veremos en el capítulo 17..

Uno de los procesos más llamativos e intrigantes de la naturaleza es cómo un huevo fertilizado se transforma en un organismo pluricelular, compuesto de miles a millones de células, altamente especializadas y ordenadas en estructuras anatómicas funcionales. En el capítulo 18 analizaremos estas cuestiones, de las que se ocupa la genética del desarrollo.

Finalmente, en el capítulo 19 veremos que, con algunas importantes diferencias, los principios de la genética son los mismos para los seres humanos que para los miembros de cualquier otra especie eucariota diploide. En la actualidad, los avances en genética molecular, facilitados por la tecnología del DNA recombinante, han alcanzado un punto que permite la aplicación práctica a la genética humana; han revolucionado la comprensión de muchos defectos genéticos, suministrando simultáneamente medios renovados para el diagnóstico y nuevas esperanzas para la cura y la prevención.

Escherichia coli es uno de los organismos microscópicos más comunes. Su lugar de residencia preferido es nuestro intestino. Como procariota, es mucho más pequeña que las células eucariotas del epitelio intestinal con las cuales convive. De hecho, es sólo del tamaño de una mitocondria propia de esas células. Sin embargo, en un momento dado, una célula de E. coli contiene unas 5000 moléculas diferentes. Una de éstas, es una molécula única, muy larga de DNA, el cromosoma bacteriano. En esta fotomicrografía electrónica se ve una célula de E. coli a la que se hizo explotar y expulsar su DNA que se puede ver a su alrededor.

Los productos de la fotosíntesis

Ciclo celular: División y Muerte de las células