El germoplasma ( en alemán : Keimplasma ) es un concepto biológico desarrollado en el siglo XIX por el biólogo alemán August Weismann . Afirma que la información hereditaria se transmite únicamente por las células germinales de las gónadas (ovarios y testículos), no por las células somáticas . La idea relacionada de que la información no puede pasar de las células somáticas a la línea germinal, contrariamente al lamarckismo , se denomina barrera de Weismann . Hasta cierto punto, esta teoría anticipó el desarrollo de la genética moderna .
El término Keimplasma (germoplasma) fue utilizado por primera vez por el biólogo alemán August Weismann (1834-1914) y descrito en su libro de 1892 Das Keimplasma: eine Theorie der Vererbung (El germen plasma: una teoría de la herencia). [1] Su teoría establece que los organismos multicelulares consisten en células germinales que contienen y transmiten información hereditaria, y células somáticas que llevan a cabo funciones corporales ordinarias. [1] [2] En la teoría del plasma germinal, la herencia en un organismo multicelular sólo se produce por medio de las células germinales: los gametos , como los óvulos y los espermatozoides. Otras células del cuerpo no funcionan como agentes de herencia. El efecto es unidireccional: las células germinales producen células somáticas y más células germinales; Las células germinales no se ven afectadas por nada de lo que aprenden las células somáticas ni por ninguna capacidad que el cuerpo adquiera durante su vida. La información genética no puede pasar del soma al plasma germinal y de allí a la siguiente generación. Esto se conoce como barrera de Weismann . [3] Esta idea, de ser cierta, descarta la herencia de características adquiridas como la propuso Jean-Baptiste Lamarck , como otras antes que él, y fue aceptada por Charles Darwin tanto en El origen de las especies como como parte de su teoría de la herencia pangénesis . . [4]
Sin embargo, una lectura cuidadosa del trabajo de Weismann a lo largo de toda su carrera muestra que tenía puntos de vista más matizados. Insistió, como Darwin, en que era necesario un entorno variable para provocar variaciones en el material hereditario. [2] Debido a que la información genética no puede pasar del soma al plasma germinal, creía que estas condiciones externas causaban diferentes efectos en el soma y el plasma germinal. Así, afirma el historiador de la ciencia Rasmus G. Winther, Weismann no era weismanniano, pues él, al igual que Darwin, sí creía en la herencia de las características adquiridas, lo que más tarde pasó a denominarse lamarckiano. [2]
La parte de la teoría de Weismann que resultó más vulnerable fue su noción de que el plasma germinal (efectivamente, los genes ) se reducía sucesivamente durante la división de las células somáticas. A medida que se desarrolló la genética moderna , quedó claro que esta idea es errónea en la mayoría de los casos. [5] Casos como el de Dolly , la oveja clonada, demostraron mediante transferencia nuclear de células somáticas que las células adultas retienen un conjunto completo de información – a diferencia de la pérdida gradual cada vez más determinada de información genética de Weismann – poniendo fin a este aspecto de la teoría de Weismann como un Regla general del desarrollo de los metazoos. Sin embargo, la información genética se pierde fácilmente por las células somáticas en algunos grupos de animales mediante el procesamiento del genoma somático . El ejemplo más conocido son los nematodos , en los que el fenómeno de la disminución de la cromatina fue descrito por primera vez por Theodor Boveri en 1887. [6]
La idea fue anticipada hasta cierto punto en un artículo de 1865 de Francis Galton , publicado en Macmillan's Magazine , que exponía una versión débil del concepto. En 1889, Weismann escribió para reconocer que "usted ha expuesto en su artículo una idea que, en un punto esencial, está casi aliada de la idea principal contenida en mi teoría de la continuidad del germoplasma". [7]
La idea de la barrera de Weismann, es decir, que los cambios adquiridos durante la vida de un organismo no pueden afectar a su descendencia, sigue siendo ampliamente aceptada. Esto se ha extendido a términos moleculares como el dogma central de la biología molecular , que afirma que la información escrita en forma de proteínas no puede retroalimentarse con información genéticamente transmisible codificada en ácidos nucleicos . [8]
Sin embargo, la idea weismanniana de que las células germinales no se ven afectadas por las células somáticas ni por su entorno no es absoluta. La modificación química de las bases de nucleótidos que constituyen el código genético , como la metilación de las citosinas , así como las modificaciones de las histonas alrededor de las cuales se organiza el ADN en estructuras de orden superior, están influenciadas por el estado metabólico y fisiológico del organismo y, en algunos casos, pueden ser heredable. Estos cambios se denominan epigenéticos porque no alteran la secuencia de nucleótidos. [9]
Mientras Weismann decía que es imposible que los cambios adquiridos durante la vida de un organismo se retroalimenten sobre rasgos transmisibles en la línea germinal, el CDMB ahora añadió que era imposible que la información codificada en proteínas se retroalimentara y afectara la información genética en cualquier forma. , que fue esencialmente una refundición molecular de la barrera de Weismann.
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