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Lecciones de biología

Curso: Lecciones de biología > Unidad 16

Lección 2: Variaciones a la genética mendeliana
Ciencia
Lecciones de biología
Genética clásica y genética molecular
Variaciones a la genética mendeliana
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Múltiples alelos, dominancia incompleta y codominancia

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En el mundo real, los genes vienen en muchas versiones (alelos). Los alelos no son siempre completamente dominantes o recesivos el uno al otro, sino que en cambio pueden mostrar codominancia completa o dominancia incompleta.

Introducción

Gregor Mendel sabía cómo mantener las cosas simples. En el trabajo de Mendel en las plantas de guisantes, cada gen venía en solo dos versiones diferentes, o alelos, y estos alelos tenían una relación muy clara de dominancia (con el alelo dominante que anula totalmente al alelo recesivo para determinar la apariencia).
Hoy, sabemos que no todos los alelos se comportan tan sencillamente como en los experimentos de Mendel. Por ejemplo, en la vida real:
  • Los pares de alelos pueden tener una variedad de relaciones de dominancia (es decir, un alelo del par puede no “ocultar" totalmente al otro en el heterocigoto).
  • A menudo hay muchos alelos diferentes de un gen en una población.
En estos casos, el genotipo de un organismo o el conjunto de alelos, aún determina su fenotipo o características observables. Sin embargo, muchos alelos pueden interactuar uno con otro en diferentes formas para especificar el fenotipo.
Como una nota aparte, probablemente tenemos suerte de que los genes de guisantes de Mendel no mostraron estas complejidades. Si lo hubieran hecho, es posible que Mendel no hubiera entendido sus resultados y no hubiera descubierto los principios básicos de la herencia, ¡que son clave para ayudarnos a entender los casos especiales!

Dominancia incompleta

Los resultados de Mendel fueron revolucionarios en parte porque contradecían la idea, entonces popular, de que los rasgos de los padres se mezclan permanentemente en su descendencia. En algunos casos, sin embargo, el fenotipo de un organismo heterocigoto realmente puede ser una mezcla entre los fenotipos de sus padre homocigotos.
Por ejemplo, en la flor boca de dragón, Antirrhinum majus, una cruza entre una planta de flores blancas homocigota (CWCW) y una planta de flores rojas homocigota (CRCR) producirá descendientes con flores rosas (CRCW). Este tipo de relación entre los alelos, con un fenotipo heterocigoto intermedio entre dos fenotipos homocigotos es llamada dominancia incompleta.
Diagrama de una cruza entre plantas boca de dragón CWCW (blanca) y CRCR (roja). Las plantas F1 son rosas y de genotipo CRCW.
Podemos usar el modelo de Mendel para predecir los resultados de las cruzas para los alelos que muestran dominancia incompleta. Por ejemplo, la autofertilización de una planta rosa produciría una relación de genotipos 1 CRCR : 2 CRCW : 1 CWCW y de fenotipos 1:2:1 rojo:rosa:blanco. Los alelos se heredan de acuerdo a las reglas básicas de Mendel, aun cuando muestran una dominancia incompleta.
La autofertilización de las plantas rosas CRCW produce descendencia de color rojo, rosa y blanco en una relación 1:2:1.

Codominancia

Relacionada cercanamente con la dominancia incompleta está la codominancia, en la cual ambos alelos se expresan simultáneamente en el heterocigoto.
Podemos ver un ejemplo de la codominancia en los grupos sanguíneos MN de los humanos (menos famosos que los grupos sanguíneos ABO, ¡pero igual de importantes!). El tipo de sangre MN de una persona se determina por sus alelos de un cierto gen. Un alelo LM especifica la producción de un marcador M exhibido en la superficie de los glóbulos rojos, mientras que un alelo LN especifica la producción de un marcador N ligeramente diferente.
Los homocigotos (LMLM y LNLN) solamente tiene marcadores M o N, respectivamente, en la superficie de sus glóbulos rojos. Sin embargo, los heterocigotos (LMLN) tienen ambos tipos de marcadores en igual cantidad en la superficie celular.
Con respecto a la dominancia incompleta, aún podemos usar las reglas de Mendel para predecir la herencia de los alelos codominantes. Por ejemplo, si dos personas con genotipos LMLN tienen hijos, esperaríamos ver tipos sanguíneos M, MN y N y genotipos LMLM, LMLN y LNLN en sus hijos en una relación 1:2:1 (¡si tuvieran suficientes hijos para que determináramos las relaciones adecuadamente!).

Alelos múltiples

El trabajo de Mendel sugirió que existen solamente dos alelos para cada gen. Hoy, sabemos que ese no es siempre el caso, ni siquiera en la mayoría de los casos. Aunque los humanos individualmente (y todos los organismos diploides) solamente pueden tener dos alelos para un gen dado, pueden existir alelos múltiples a nivel de población y diferentes individuos en la población pueden tener diferentes pares de estos alelos.
Como ejemplo, consideremos un gen que especifica el color del pelaje en conejos, llamado gen C. El gen C viene en cuatro alelos comunes: C, cch, ch y c:
  • Un conejo CC tiene pelaje negro o café.
  • Un conejo cchcch tiene coloración de chinchilla (pelaje grisáceo).
  • Un conejo chch tiene un patrón Himalaya (puntos de color), con un cuerpo blanco y orejas, cara, patas y cola oscuras.
  • Un conejo cc es albino, con un pelaje blanco puro.
Serie alélica del gen de color C en conejos.
  • Un conejo CC tiene pelaje negro.
  • Un conejo cchcch tiene coloración de chinchilla (pelaje grisáceo).
  • Un conejo chch tiene un patrón Himalaya (puntos de color), con un cuerpo blanco y extremidades oscuras.
  • Un conejo cc es albino, con un pelaje blanco puro.
Crédito de la imagen: "Características y rasgos: Figura 5", de OpenStax College, Biología (CC BY 3.0).
Los alelos múltiples hacen posible muchas relaciones de dominancia. En este caso, el alelo negro C es completamente dominante sobre todos los demás; el alelo chinchilla cch es dominante incompletamente sobre los alelos Himalaya ch y albino c; y el alelo Himalaya ch es completamente dominante sobre el alelo albino c.
Los criadores de conejos descubrieron estas relaciones al cruzar diferentes conejos de diferentes genotipos y observar los fenotipos de los gazapos (conejos bebé) heterocigotos.

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