Contenido
- Mendel: el comienzo de la comprensión de la genética
- Los fundamentos de los rasgos heredables
- Herencia mendeliana: rasgos dominantes y recesivos
- Herencia no mendeliana
- Codominancia: ejemplos en la naturaleza
- Tipos de sangre: un ejemplo
- Más información sobre Dominio Incompleto vs. Codominancia
No fue hasta mediados del siglo XIX que alguien realizó lo que resultaría ser un trabajo concluyente e irrefutable en los mecanismos subyacentes a la genética humana, tanto a corto plazo (herencia, o el paso de rasgos de padres a hijos) y a largo plazo (evolución o cambios en las frecuencias alélicas de poblaciones determinadas durante cientos, miles o incluso millones de generaciones).
A mediados de 1800, Inglaterra, un biólogo llamado Charles Darwin estaba ocupado preparándose para publicar sus principales hallazgos en las áreas de seleccion natural y descenso con modificación, conceptos que ahora están en la parte superior de la lista de terminología de los científicos de la vida, pero en ese momento estaban entre desconocidos y controvertidos.
Mendel: el comienzo de la comprensión de la genética
Al mismo tiempo, un joven monje austríaco con una formación académica formal rica en ciencias, una experiencia seria de jardinería y un nivel sobrenatural de paciencia llamado Gregor Mendel combinó estos activos para producir una serie de hipótesis y teorías importantes que avanzaron las ciencias de la vida. un salto tremendo de la noche a la mañana, entre ellos la ley de segregación y la ley de surtido independiente.
Mendel es mejor conocido por presentar la idea de geneso instrucciones moleculares contenidas en ADN (ácido desoxirribonucleico) perteneciente a un rasgo físico dado, y alelos, que son versiones diferentes del mismo gen (típicamente, cada gen tiene dos alelos).
A través de sus ahora famosos experimentos con plantas de guisantes, produjo los conceptos de alelos dominantes y recesivos y las nociones de fenotipo y genotipo.
Los fundamentos de los rasgos heredables
Procariotas, que son organismos unicelulares como las bacterias, se reproducen asexualmente al hacer copias exactas de sí mismos mediante un proceso llamado fisión binaria. El resultado de la reproducción procariota son dos células hijas que son genéticamente idénticas a la célula madre y entre sí. Es decir, la descendencia de los procariotas, en ausencia de mutaciones genéticas, son simplemente copias entre sí.
Los eucariotas, en contraste, son organismos que se reproducen sexualmente en el proceso de división celular de mitosis y mitosise incluye plantas, animales y hongos. Cada llamada hija obtiene la mitad de su material genético de uno de los padres y la otra mitad del otro, y cada padre contribuye con un alelo seleccionado al azar de cada uno de sus genes a la mezcla genética de la descendencia a través de gametos, o células sexuales, producidas en la meiosis.
(En los humanos, el macho produce gametos llamados espermatozoides y la hembra crea células de huevo.)
Herencia mendeliana: rasgos dominantes y recesivos
Por lo general, un alelo es dominante sobre el otro y enmascara por completo su presencia a nivel de rasgos expresados o visibles.
Por ejemplo, en las plantas de guisantes, las semillas redondas son dominante sobre semillas arrugadas porque si incluso una copia del alelo que codifica el rasgo redondo (representado por una letra mayúscula, en este caso R) está presente en el ADN de las plantas, el alelo que codifica el rasgo arrugado no tiene efecto, aunque puede pasarse a la próxima generación de plantas.
El genotipo de un organismo para un gen dado es simplemente la combinación de alelos que tiene ese gen, por ejemplo, RR (el resultado de ambos gametos parentales que contienen "R") o rR (el resultado de un gameto que contribuye "r" y el otro un "R").El fenotipo del organismo es la manifestación física de ese genotipo (por ejemplo, redondo o arrugado).
Si una planta con el genotipo Rr se cruza consigo misma (las plantas pueden autopolinizarse, una habilidad práctica cuando la locomoción no es una opción), los cuatro genotipos posibles de la descendencia resultante son RR, rR, Rr y rr. Debido a que dos copias de un alelo recesivo deben estar presentes para que se exprese el rasgo recesivo, solo los descendientes "rr" tienen semillas arrugadas.
Cuando el genotipo de un organismo para un rasgo consiste en dos de los mismos alelos (p. Ej., RR o rr), se dice que el organismo es homocigoto para ese rasgo ("homo-" que significa "igual"). Cuando uno de cada alelo está presente, el organismo es heterocigoto para ese rasgo ("hetero-" que significa "otro").
Herencia no mendeliana
Tanto en plantas como en animales, no todos los genes obedecen el esquema dominante-recesivo mencionado anteriormente, lo que resulta en varias formas de herencia no mendeliana. Las dos formas de mayor importancia genética son dominancia incompleta y codominancia.
En dominancia incompleta, descendientes heterocigotos muestran fenotipos intermedios entre las formas homocigotas dominantes y homocigóticas recesivas.
Por ejemplo, en la flor de las cuatro en punto, el rojo (R) es dominante sobre el blanco (r), pero la descendencia Rr o rR no son flores rojas, como lo estarían en un esquema mendeliano. En cambio, son flores rosadas, como si los colores de las flores parentales se hubieran mezclado como pinturas en una paleta.
En codominancia, cada alelo ejerce la misma influencia sobre el fenotipo resultante. Sin embargo, en lugar de una mezcla uniforme de los rasgos, cada rasgo se expresa plenamente, pero en diferentes partes del organismo. Si bien esto puede parecer confuso, los ejemplos de codominancia son suficientes para ilustrar el fenómeno, como verá momentáneamente.
Codominancia: ejemplos en la naturaleza
Sin duda ha notado varios animales que tienen rayas o manchas en su pelaje o piel, como las cebras y los leopardos. Este es un ejemplo arquetípico de codominancia.
Si las plantas de guisantes se adhirieran a un esquema codominante, cualquier planta con el genotipo Rr tendría una mezcla de guisantes lisos y guisantes arrugados, pero no intermedios, es decir, guisantes redondeados pero arrugados.
El último escenario sería indicativo de dominio incompleto, y todos los guisantes tendrían la misma forma; los guisantes puramente redondos y arrugados no serían evidentes en ninguna parte de la planta.
Los tipos de sangre humana sirven como un gran ejemplo de codominancia. Como sabrán, los tipos de sangre humana se pueden clasificar como A, B, AB u O.
Estos son el resultado de que cada padre contribuye con una proteína de superficie de glóbulos rojos "A", una proteína "B" o sin proteína, que se denomina "O". Por lo tanto, los posibles genotipos en la población humana son AA, BB, AB (esto también podría escribirse "BA" ya que el resultado funcional es el mismo y qué padre contribuye a qué alelo es irrelevante), AO, BO u OO. (Es importante reconocer que si bien las proteínas A y B son codominantes, O no es un alelo sino que realmente es la ausencia de uno, por lo que no está etiquetado de la misma manera).
Tipos de sangre: un ejemplo
Puede resolver las diferentes combinaciones de genotipo-fenotipo aquí para usted, un ejercicio divertido cuando conoce su tipo de sangre y siente curiosidad sobre los posibles genotipos de sus padres o los de cualquier hijo que pueda tener.
Por ejemplo, si tiene el tipo de sangre O, ambos padres deben haber donado un "espacio en blanco" a su genoma (la suma de todos sus genes). Sin embargo, esto no significa que ninguno de sus padres tenga necesariamente O como tipo de sangre, porque uno o ambos podrían tener el genotipo AO, OO o BO.
Por lo tanto, la única certeza aquí es que ninguno de sus padres podría tener sangre tipo AB.
Más información sobre Dominio Incompleto vs. Codominancia
Si bien el dominio incompleto y la codominancia son formas claramente similares de herencia, es importante tener en cuenta la diferencia entre la combinación de rasgos en el primero y la producción de un fenotipo adicional en el segundo.
Además, algunos rasgos incompletamente dominantes tienen contribuciones de múltiples genes, como la altura humana y el color de la piel. Esto es algo intuitivo porque estos rasgos no son una simple combinación de rasgos parentales y existen a lo largo de un continuo.
Esto se conoce como poligénico ("muchos genes") herencia, un esquema que no guarda relación con la codominancia.