DICCIONARIO MÉDICO
Fragmento
En biología y medicina, un fragmento es una porción de una molécula, una célula o una estructura tisular que conserva propiedades reconocibles de la unidad original, obtenida por escisión enzimática, rotura mecánica o procesamiento fisiológico. El término se aplica tanto a los productos de la digestión proteolítica de proteínas (fragmentos Fab, Fc, F(ab')2 de los anticuerpos) como a los segmentos cortos de ADN generados durante la replicación (fragmentos de Okazaki) o a las porciones enzimáticas aisladas en el laboratorio (fragmento de Klenow). La palabra «fragmento» procede del latín fragmentum, derivado del verbo frangĕre (romper, quebrar), cuya raíz indoeuropea *bhreg- aparece también en el inglés break y en el alemán brechen. En latín clásico el sustantivo designaba cualquier trozo resultante de una rotura; la medicina moderna conservó esa acepción para referirse a porciones de moléculas o de tejidos que mantienen una identidad funcional o estructural parcial. No todo producto de degradación recibe el nombre de fragmento. En la nomenclatura bioquímica, el término suele reservarse para las porciones que retienen al menos una actividad biológica definida o una región estructural reconocible. Un péptido corto liberado por la digestión inespecífica de una proteína rara vez se denomina así; en cambio, el fragmento Fab de una inmunoglobulina sí lo es, porque conserva íntegra la capacidad de reconocer su antígeno diana. La escisión enzimática de las inmunoglobulinas con proteasas específicas genera fragmentos cuya denominación se ha convertido en estándar en inmunología. La papaína corta la molécula de IgG por encima de la región bisagra, produciendo dos fragmentos Fab idénticos (cada uno con un sitio de unión al antígeno) y un fragmento Fc, que retiene la capacidad de interactuar con los receptores Fc celulares y con el sistema del complemento. La pepsina, en cambio, escinde por debajo de los puentes disulfuro intercatenarios y origina un único fragmento F(ab')2 bivalente, junto con pequeños péptidos derivados de la región Fc. Estos fragmentos no son meras curiosidades de laboratorio. Rodney R. Porter y Gerald M. Edelman recibieron en 1972 el Premio Nobel de Fisiología o Medicina, en buena parte por los trabajos de digestión enzimática que revelaron la arquitectura modular de los anticuerpos. Desde entonces, los fragmentos de inmunoglobulinas han dado lugar a toda una familia de herramientas terapéuticas y diagnósticas: anticuerpos monoclonales truncados, moléculas scFv (fragmento variable de cadena única) y construcciones biespecíficas que combinan regiones de unión de distinto origen. En el campo de la replicación y la manipulación del ADN, el término designa realidades muy diferentes. Los fragmentos de Okazaki son cadenas cortas de ADN que la maquinaria replicativa sintetiza de forma discontinua sobre la hebra retardada: cada uno consta de entre 100 y 200 nucleótidos en eucariotas (hasta 2 000 en procariotas) y se une después al tramo precedente por la acción de la ADN ligasa. Se trata de un producto fisiológico, consecuencia directa de que la ADN polimerasa solo polimeriza en dirección 5'→3'. El fragmento de Klenow, por el contrario, es un artefacto de laboratorio con enorme utilidad práctica. Se obtiene al tratar la ADN polimerasa I de Escherichia coli con la proteasa subtilisina, lo que separa un polipéptido de 68 kDa que conserva la actividad polimerasa 5'→3' y la capacidad de corrección exonucleasa 3'→5', pero carece de la actividad exonucleasa 5'→3' del enzima completo. Esta propiedad lo convirtió en la primera enzima empleada para amplificar secuencias de ADN en las versiones iniciales de la reacción en cadena de la polimerasa, antes de la llegada de las polimerasas termoestables. Fuera del ámbito estrictamente molecular, la medicina también habla de fragmentos para referirse a porciones de tejido u órgano. Las fracturas conminutas generan tres o más fragmentos óseos; las plaquetas circulantes son, en rigor, fragmentos citoplasmáticos desprendidos de los megacariocitos de la médula ósea. En anatomía patológica, los fragmentos de biopsia son las muestras tisulares que el patólogo examina al microscopio. Del latín fragmentum, sustantivo derivado del verbo frangĕre (romper). La raíz indoeuropea *bhreg- está presente en numerosas lenguas: el inglés break, el alemán brechen y el antiguo alto alemán brehhan comparten ese mismo origen. En español, «fragmento» se documenta desde el siglo XV. El fragmento Fab (fragment antigen-binding) contiene el sitio de unión al antígeno y se ocupa del reconocimiento específico. El fragmento Fc (fragment crystallizable) carece de esa especificidad, pero es el responsable de activar las funciones efectoras del sistema inmunitario: unión a receptores Fc, activación del complemento y paso transplacentario, entre otras. Sí. Toda célula que replique su ADN genera fragmentos de Okazaki en la hebra retardada, tanto en procariotas como en eucariotas. La diferencia principal es de tamaño: en bacterias como E. coli alcanzan entre 1 000 y 2 000 nucleótidos, mientras que en células humanas son considerablemente más cortos, de unos 100 a 200. Se utiliza, aunque su papel ha cambiado. Ya no se emplea para la PCR convencional (sustituido por polimerasas termoestables como la Taq), pero sigue siendo la herramienta habitual para rellenar extremos 5' protuberantes de ADN, para el marcaje de sondas por cebadores aleatorios y para determinadas reacciones de mutagénesis dirigida.Qué es un fragmento en el contexto biomédico
Fragmentos de anticuerpos
Fragmentos en biología molecular del ADN
Fragmentos tisulares y celulares
Preguntas frecuentes
¿De dónde viene la palabra «fragmento»?
¿Qué diferencia hay entre un fragmento Fab y un fragmento Fc?
¿Los fragmentos de Okazaki aparecen en todas las células?
¿El fragmento de Klenow se sigue utilizando en investigación?
Referencias
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Infografías realizadas con https://BioRender.com
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