TÍTULO: “ LA HERENCIA DE LOS CARACTERES”. AUTOR: FRANCISCO LUIS LÓPEZ RODRÍGUEZ DNI: 80127204 – B Dirección: Acueducto, 5 1º A. 41008 Sevilla. INTRODUCCIÓN. Trato en este breve artículo de describir una serie de caracteres humanos heredables que se caracterizan por llamar especialmente la atención, bien por ser especialmente patentes o bien por pasar precisamente desapercibidos, de forma que cuando una persona descubre que se trata, no solo de un carácter común a otros miembros de su familia, sino distinto a otras personas queda llamativamente asombrada. El artículo se completa con un estudio de estos caracteres en una muestra de población con el fin de que sirva de referencia para otros estudios similares. Está orientado como aplicación práctica para las materias “Biología y Geología” de 4º curso de E.S.O. y para “Ciencias para el Mundo Contemporáneo”, que se imparte en el primer curso de Bachillerato. ARTÍCULO Desde que Adán y Eva tuvieron la primera discusión sobre si el mayor de sus hijos tenía el “pronto” de su padre o el mal carácter de su madre se sabe que muchos caracteres se heredan de padres a hijos, determinando la individualidad de cada ser humano (al menos de momento). Fue Gregor Mendel, algún tiempo después, quién les echó una mano para terminar de entender como ocurre esto de la herencia biológica y cuál es la razón de que los hijos se parezcan a sus padres, a sus abuelos,….. o no. A lo largo de los siglos IXX y XX han sido numerosos los investigadores que con su trabajo han permitido el conocimiento y aplicación de la ciencia de la genética a una gran diversidad de campos y nos está permitiendo comprender, entre otras muchas cosas, el secreto de la herencia de los caracteres. Son muchísimos los caracteres humanos heredables que pueden observarse directamente y vienen determinados por diferentes mecanismos, desde la herencia de genes con dos alelos (dominantes, recesivos o codominantes), ligados entre sí, influidos por el sexo, epistáticos, ligados al sexo, poligénicos, etc. Todo ello aderezado con la mezcla de la información genética proveniente de cada uno de los padres, influida su manifestación por el ambiente y recombinados. Esto hace que se desconozca en muchos casos como se produce la herencia de algunos de estos caracteres. Vamos a ocuparnos en esta ocasión en el tratamiento de una serie de caracteres genéticos hereditarios que son fácilmente observables y comparables, intentando dar una explicación de donde se localizan los genes responsable, como se heredan y como se manifiestan y vamos a intentar determinar cuáles son los caracteres más abundantes en un “grupo muestra”, abriendo la posibilidad de comparar los datos obtenidos con otros estudios paralelos o determinar de quién hemos heredado el color de nuestros ojos, nuestro grupo sanguíneo, o la forma de peinarnos. LOS GRUPOS SANGUÍNEOS. SISTEMA AB0 El tipo de grupo sanguíneo depende la herencia de un gen con tres alelos, dos de ellos codominantes (IA e IB) y dominantes sobre el alelo i, que determinarán la presencia en la membrana de los glóbulos rojos de las sustancias H (ii / grupo 0), H y A (IAIA e IAi / grupo A), H y B (IBIB e IBi / grupo B) o H, A y B (IAIB / grupo AB). Dicho gen está formado por 1062 pares de bases, localizado en el cromosoma 9 y repartido en seis exones. Este gen codifica para la síntesis de la enzima “galactosil transferasa” que añade galactosa a moléculas situadas en la membrana de los glóbulos rojos (clucocalix). Genéticamente las personas con grupo sanguíneo A y grupo sanguíneo B contienen un alelo en el que se ha producido la sustitución de algunas bases sobre el ADN original, concretamente están afectadas solo siete pares de bases, diferentes para cada grupo. Las personas del grupo 0 contienen una variación del gen en la que ocurrió una delección que afecta a la transcripción del gen, de forma que no se llega a sintetizar la enzima. GRUPO SANGUÍNEO. SISTEMA Rh. Está determinado por la presencia de dos proteínas transmembranales en la membrana de los glóbulos rojos, conocidas como RhD y RhCcEe. Su presencia se indica con el grupo sanguíneo Rh + y su ausencia Rh -. En realidad este sistema está compuesto por más de 49 sustancias con carácter antigénico, todas consecuencia de la alteración de los genes RHD y RHCE, formados por diez exones cada uno. Simplificando podemos decir que la presencia de dichas sustancias es dominante frente a la ausencia de las mismas, de forma que el grupo Rh + es dominante sobre Rh -. PELO RIZADO / PELO LISO. Sin entrar en cuestiones de estética y sin definir que situación resulta más o menos atractiva, el carácter pelo rizado o liso depende de un gen con dos alelos entre los que el pelo rizado resulta dominante sobre el carácter pelo liso. Este es un caso claro de la influencia del “ambiente” sobre la genética. COLOR DEL CABELLO. Otro caso claro de modificación “ambiental” sobre la genética. El color del pelo depende inicialmente de la manifestación de una serie de genes diferentes, se trata por tanto de un carácter poligénico. El gen MC1R va a determinar la presencia de alguno de los dos tipos de melanina, la eumelanina (de color café-negro) y la feomelanina (de color amarillo-rojo). La presencia de una u otra depende a su vez de variedades del gen. Mientras que otra serie de genes determinarán la cantidad de melanina sintetizada, la cantidad acumulada en los melanomas o su distribución en el citoplasma de los melanocitos. En principio el color del pelo responde a la mayor o menor incidencia de la radiación ultravioleta en el entorno natural en el que se desarrolla la población. Sin embargo su carácter poligénico y los intercambios genéticos entre poblaciones han dado lugar a una gran variedad de colores y tonalidades. EL COLOR DE LOS OJOS. Está determinado por un gen con dos alelos que codifican para el color oscuro (carácter dominante) o bien para el color azul (carácter recesivo). Este gen, denominado OCA2, es responsable de la producción del pigmento “melanina” en su condición normal, produciendo el color oscuro, mientras que la ausencia de dicho pigmento (consecuencia de una mutación que tuvo lugar en un solo individuo, caucásico, al noroeste del Mar Negro) impide la síntesis de melanina, que no se deposita en la cara anterior del iris, dejando ver la capa azul que se dispone en la parte trasera del mismo y originando el característico color azul celeste. Sin embargo este carácter no resulta tan simple como lo hemos planteado sino que existe una gran variedad de colores, en muchos casos tan característicos que nos sirve para identificar a una persona. Estas variaciones vienen determinadas por la presencia de SNP ubicados cerca del gen OCA2 y que, en función de la alteración de unos pocos nucleótidos, regulan la cantidad de proteína que se va a sintetizar, dando lugar a una gran variedad de colores del iris. Por otro lado parece que una serie de colores, como los ojos verdes, se producen por cambios más importantes en el propio gen, produciendo cambios funcionales en la proteína pigmentaria. MIOPÍA. Es la segunda afección ocular más abundante, después de la hipermetropía. Consiste en una excesiva longitud del eje antero-posterior del ojo. Se considera una situación hereditaria, que depende de un gen con dos alelos, de forma que el carácter miope es dominante frente al carácter normal recesivo. Viene determinada por una pequeña alteración en el material genético correspondiente al gen PAX6, que contiene información para contribuir a dar la forma adecuada al globo ocular durante su crecimiento. La alteración de éste gen provoca que el globo sea más largo de lo normal, de forma que la imagen se forma antes de la retina, obteniéndose una visión borrosa. La alteración ocurrida es tan pequeña que no se considera una mutación. DALTONISMO. Es un carácter ligado al sexo, ya que los genes que codifican los pigmentos de los conos para el verde y rojo se encuentran en el segmento diferencial del cromosoma X, y por lo tanto no está presente en el cromosoma Y. Sin embargo la información para el pigmento de los conos azules se encuentra en el cromosoma somático 7. Las mutaciones en este gen son recesivas pero se manifiestan siempre en el hombre, no así en la mujer que posee otro alelo, siendo dominante la percepción normal del color. Para determinar el daltonismo se pueden usar los “Carteles de Isihara”. LABIOS GRUESOS O FINOS. Depende de un gen con dos alelos de los que el carácter “labios gruesos” resulta dominante sobre el carácter “labios finos”. PESTAÑAS LARGAS O PESTAÑAS CORTAS. En cualquier encuesta que se realice sobre caracteres genéticos siempre es absolutamente predominante el carácter “pestañas largas” (casi todo el mundo considera “objetivamente” que tiene las pestañas largas o muy largas). Y efectivamente el carácter “pestañas largas” es dominante sobre las pestañas cortas, aunque la proporción no tiene por que ser abrumadora a favor de una u otra. OREJA CON LÓBULO LIBRE O CON LÓBULO ADHERIDO. Depende, al igual que en los casos anteriores de un gen con dos alelos, de forma que solo aparecen dos opciones: la presencia del alelo dominante (lóbulo libre) o el carácter recesivo (lóbulo adherido ala cara). INCISIVOS JUNTO O INCISIVOS SEPARADOS. Actualmente resulta complicado comprobar este carácter ya que en la mayoría de los casos el tratamiento odontológico ha suprimido la separación entre los incisivos en el caso en que esta hubiera existido. En cualquier caso el carácter “incisivos separados es dominante sobre “incisivos juntos”. LÍNEA DEL PELO RECTA O EN PICO DE VIUDA. Aunque aparentemente la línea frontal del pelo en línea recta es lo más frecuente, posiblemente porque la forma del peinado tiendo a ocultarlo, en realidad la presencia del pico de viuda es dominante sobre el carácter que determina este otro alelo. HOYUELO EN MENTÓN Y EN MEJILLAS. Se trata igualmente de un gen con dos alelos, siendo dominante la presencia de hoyuelos mientras que su ausencia es recesiva. Por lo tanto deben ser más numerosas las personas que poseen hoyuelos que las que no los tienen. LENGUA ENROLLABLE EN U. Quizás sea este uno de los caracteres más fácilmente entendible como carácter hereditario, por ser especialmente llamativo. En no pocos casos hay familias enteras capaces de enrolar la lengua en U mientras que en otros casos ninguno de los miembros puede hacerlo. En realidad esta capacidad depende de un gen con dos alelos, de forma que el carácter “lengua enrollable” es dominante sobre la imposibilidad de hacerlo. AL CRUZAR LAS PIERNAS: DERECHA ARRIBA O DERECHA ABAJO Muchas personas se han dado cuenta de que al sentarse siempre colocan la misma pierna por encima de la otra, resultando incluso incómodo cambiar la posición de las mismas. Pues bien esto también se hereda, aunque actualmente no se sabe aún cuales son los mecanismos concretos de la herencia de este carácter. REMOLINO OCCIPITAL HACIA LA DERECHA O HACIA LA IZQUIERDA. En ocasiones es difícil distinguir la presencia de este remolino situado en la “coronilla” de la cabeza, y en ocasiones aparece no uno sino dos, aunque lo normal es que si se pueda distinguir en que sentido gira el pelo entorno a un punto central. La situación dominante es que el pelo gire en el sentido de las agujas del reloj. SEGUNDA FALANGE DE LOS DEDOS CON PELO O SIN PELO. No se trata de tener una abundante cantidad de pelo en los dedos sino simplemente de detectar la presencia de un poco de vello debajo del “nudillo”. En cualquier caso es un carácter recesivo frente a la ausencia del mismo, que es dominante. PULGAR PONERO O NO PONERO. Consiste en poder doblar el dedo pulgar más de 45 grados hacia atrás. También conocido como “dedo del autoestopista” es un carácter curioso, muchas veces no observado, y resulta que es recesivo, aunque no poco abundante. Para determinar la manifestación de estos caracteres se ha realizado un estudio estadístico sobre una muestra de población tomada al azar con la intención de comprobar si la distribución obtenida corresponde a la relación dominancia/recesividad o concurren endemismos locales, al mismo tiempo que sirve como patrón comparativo con otros estudios similares. Sobre un total de 85 individuos los resultados obtenidos fueron los siguientes: CARACTERES CARACTERES % Rh + 81 Incisivos juntos Rh 19 Incisivos separados Pelo rizado 45 Línea del pelo recta Pelo liso 55 Línea del pelo en pico Cabello castaño 58 Con hoyuelo en mentón Cabello negro 21 Sin hoyuelo en mentón Cabello rubio 20 Con hoyuelo en mejilla Cabello pelirrojo 1% Sin hoyuelo en mejilla Ojos pardo oscuro 48 Lengua enrollable en U Ojos pardo claro 22 Lengua no enrollable en U Ojos azules, verdes o 30 Al cruzar las piernas: derecha arriba Labios gruesos 52 Al cruzar las piernas: derecha abajo Labios finos 48 Al cruzar los brazos: derecho arriba Pestañas largas 60 Al cruzar los brazos: derecho abajo Pestañas cortas 40 Al mover con cucharilla: hacia la derecha Oreja con lóbulo libre 65 Al mover con cucharilla: hacia la izquierda Oreja con lóbulo pegado 35 Remolino occipital del pelo: hacia la Grupos sanguíneos Ay B 63 Remolino occipital del pelo: hacia la Grupo sanguíneo O 37 Con pelo en la segunda falange de los miopía 38 Sin pelo en la segunda falange de los Visión normal 62 Doblar el pulgar hacia atrás 45º Daltonismo 4 No doblar el pulgar hacia atrás 45º No daltonismo 96 % 87 13 64 36 13 87 26 74 75 25 62 38 42 58 45 55 85 15 11 89 41 59 BIBLIOGRAFÍA • • • • • • • • • • • • • • • Wiliam D. Stansfield. Genética. Serie Schaum. Ed. McGraw-Hill Francisco J. Ayala. John A. Coger, Jr. Genética Moderna. Ed. Omega. http://academic.uprm.edu/~jvelezg/ http://www.ncbi.nlm.nih.gov http://books.google.es/books?id=mZZTf58G80MC&pg=PA128&lpg=PA1 28&dq=herencia+de+la+forma+de+cruzar+las+piernas&source=bl&ots= aTyaIZMKFM&sig=cb2YP69TEwl57nyjJgcAeNbvBQo&hl=es&ei=kIcESt XkIs7KjAflurDnBA&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1 http://88.2.0.99/WEB/DEPARTAMENTOS/cna/4eso/CUADERNO%20DE %20BIOLOGIA/POR%20TEMAS/06_GENETICA%20(cuaderno2008.pdf http://news.bbc.co.uk/hi/spanish/science/newsid_7224000/7224007.stm http://news.bbc.co.uk/hi/spanish/science/newsid_6200000/6200043.stm www.anmm.org.mx/gaceta_rev/vol_140/n4/suplementos/n3/2004-140-3305-37-40.pdf www.scielo.org.ar/scielo.php?pid=S002576802006000100010&script=sci_arttext http://ciencias.jornada.com.mx/ciencias/investigacion/ciencias-quimicasy-de-la-vida/investigacion/pelirrojos-la-ciencia-detras-del-color http://www.jaja.cl/?a=5676 http://www.uam.es/personal_pdi/medicina/algvilla/fundamentos/nervioso/ Daltonismo/daltonismo.htm http://bc.inter.edu/facultad/ARODRIGUEZ/cursos/biol3503/lab4_biol3503 .htm http://www.sabiask.com/sabiasque/ciencia/no-existe-el-gen-del-color-delos-ojos.html