RELACIONES INTRAALELICAS

Cátedra de Genética de la Facultad de Agronomía y Zootecnia – UNT.
RELACIONES INTRAALELICAS
Este concepto hace referencia a las relaciones entre el par de alelos de un gen,
que van a determinar la manifestación de un caracter. También puede llamarse
“interacción alélica”.
En 1900, investigadores como Correns y Tschermarck, señalaron la posibilidad
de que no exista dominancia, y que el híbrido manifieste un caracter diluido, o
que manifieste aparentemente otro caracter, o que se manifiesten los dos.
La dominancia implica interacciones entre genes de un mismo locus (genes
alélicos) y afecta el fenotipo que producen los genes pero no la forma en que
esos genes se heredan.
Los casos de acción intraalélica que veremos son:
1. Dominancia
2. Dominancia incompleta
3. Codominancia
4. Superdominancia
DOMINANCIA
En un individuo heterocigota, cuando un alelo enmascara la presencia del otro
se denomina alelo dominante y el enmascarado, alelo recesivo.
Ej: color de grasa en conejos.
Los conejos salvajes poseen una enzima capaz de degradar las xantófilas que
se incorporan en la dieta, por ello la grasa que se encuentra debajo de su piel
es de color blanca. Cuando un conejo no posee tal enzima, las xantófilas no se
degradan y dan un color amarillo a la grasa del animal, caso de los conejos
domésticos. La presencia o ausencia de la función enzimática está
determinada por los alelos Y e y, donde:
Y permite acción enzimática, dando gasa blanca
y no permite acción enzimática, dando grasa amarilla
Si cruzamos individuos puros YY x yy, toda la F1 dará grasa blanca
P
YY
x
yy
G
Y
F1
y
Yy
P
Yy
G
Y
y
F2
YY
Yy
x
100 % grasa bca
Yy
Y
Yy
yy
y
Prop fenotípica 3 bcas : 1 amarilla
Prop genotípica 1 (YY) : 2 (Yy) : 1 (yy)
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Es interesante analizar como interactúa el ambiente, pues si a un conejo yy (sin
enzima) se lo alimenta con una dieta carente de xantófila, tendrá grasa blanca.
Esto indica que los genes determinan potencialidades, pero la posibilidad de
que se expresen o no dependen del ambiente (F=G+A).
DOMINANCIA INCOMPLETA O INTERMEDIA
Landauer y Dunn en 1930 encontraron un tipo de pollos de plumas
quebradizas, anormales, que se caen con facilidad, especialmente en ciertas
épocas del año y con ciertos trastornos fisiológicos y anomalías físicas
consecuencia de la dificultad de mantener la temperatura corporal. A estos lo
llamaron “pollos rizados”.
Si se cruzan pollos rizados con rizados, siempre se obtienen pollos rizados, lo
que hace pensar que el caracter tiene base genética.
Si se cruza pollos rizados con pollos normales, se obtiene un fenotipo diferente,
llamado rizado suave, que es un tipo intermedio entre los dos.
Ej: plumaje rizado en pollos
P
FF
G
F
F1
F2
x
ff
rizado por normal
f
Ff
FF
Ff
100% rizado suave
Ff
ff
1 rizado: 2 rizado suave: 1 normal
O sea aquí no se cumplen las reglas de dominancia de Mendel pues se obtiene
un fenotipo intermedio entre los paternos.
El alelo dominante no enmascara totalmente la expresión del alelo recesivo.
Otros ejemplos:
- Color de plumaje de gallinas andaluzas: si cruzamos gallinas negras
(ZZ) con moteadas (zz) produce un híbrido azulado (Zz).
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-
Color de flor de “boca de dragón” Antirrhinum majus, flores rojas (RR)
con flores blancas (rr) producen flores rosadas (Rr).
-
Género Coleus “amarantus” de hojas purpuras (NN) por hojas verdes
(nn) dan un color de hojas pardo (Nn).
CODOMINANCIA
La expresión fenotípica del individuo heterocigota depende de la presencia de
los 2 alelos, que no presentan dominancia uno sobre otro, sino que cada alelo
manifiesta su forma. El fenotipo se dice que es “alternado”.
Ej: Pelaje de ganado Shorthorn:
P
RR
G
R
F1
F2
x
rr
r
Rr
RR
Rr
rojo x blanco
Rr
100 % rosillo
rr
1 rojo: 2 rosillo: 1 bco
El pelaje rosillo está formado por alternancia de pelos rojos y pelos blancos.
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Pelaje rosillo
Otro ejemplo: grupo sanguíneo AB en el hombre, ya que el genotipo IA IB da
fenotipos con antígenos A y antígenos B en el mismo individuo.
SUPERDOMINANCIA O SOBREDOMINANCIA
Es cuando el heterocigota para un par de alelos manifiesta una expresión
fenotípica superior a cualquiera de sus combinaciones homocigotas.
Una explicación a esto sería que los alelos A y a poseen diferentes funciones,
de manera tal que se suma el efecto de cada uno, siendo el producto final del
heterocigota Aa superior a cualquiera de los homocigotas. Se dá en caracteres
cuantitativos (altura, peso, etc) y explicaría el vigor híbrido o heterosis. Ej:
- burro x yegua = mula. La mula es un animal híbrido, estéril que resulta
de la cruza entre la yegua y el burro. Es un animal muy fuerte y
resistente.
En la imagen vemos el resultado de cruzas entre caballos y burros.
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SERIES ALELICAS
Cuando 3 o más alelos determinan la expresión de un caracter, estos se
denominan alelos múltiples, y en conjunto, constituyen una Serie Alélica.
En una población pueden existir numerosos alelos para la expresión de un
caracter, pero es importante darse cuenta que cualquier individuo de un
organismo diploide tiene dos locus génicos homólogos que pueden estar
ocupados por 2 alelos diferentes del mismo gen.
Ej: color de pelaje en conejos: serie de 4 alelos múltiples.
alelo
fenotipo
Genotipo
C
Agutí
cch
Chinchilla
cchcch , cchch ,cchc
ch
c
Himalaya
Albino
chch , chc
cc
CC, Ccch , Cch ,Cc
Dominante
sobre
Chinchilla,
himalaya, y
albino
Himalaya y
albino
Albino
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Agutí es gris oscuro completo.
Chinchilla es gris más claro con una banda amarilla al medio del pelo.
Himalaya es blanco con orejas, patas y rabo negro.
Albino es todo blanco.
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Para determinar el orden de dominancia se cruzan los siguientes individuos:
Agutí
CC
x
Chinchilla
CchCch
Chinchilla
CchCch
x
Himalaya
ChCh
Himalaya
ChCh
x
Albino
cc
Ej: grupo sanguíneo en el hombre
Siempre que una proteína extraña es inyectada al torrente sanguíneo de un
animal, las células producen una sustancia característica que reacciona con
dichas proteínas. Esta sustancia es conocida como Anticuerpo y la proteína
extraña se denomina Antígeno. Si el antígeno está en forma de células, el
anticuerpo formado reacciona con las mismas produciendo una aglutinación;
entonces el anticuerpo se denomina aglutinina y el antígeno, aglutinógeno.
En 1904, Landsteiner en un laboratorio médico, descubrió que al mezclar
glóbulos rojos de una persona con suero sanguíneo de otra, se produce una
reacción de aglutinación que obstruye los vasos sanguíneos y puede causar la
muerte.
En investigaciones posteriores se indicó que en los glóbulos rojos de las
personas se pueden presentar 2 tipos de antígenos: A ó B; y en el suero
anticuerpos α y β. Así es como se pueden clasificar a las personas en cuatro
grupos según el antígeno de sus glóbulos rojos.
La reacción antígeno – anticuerpo es específica: β aglutina B y α aglutina A.
La presencia de antígenos está regulada por una serie alélica de tres alelos: I A,
IB, i. Según la presencia de antígeno la persona puede ser de grupo A, B, AB ó
0.
Antígenos y grupos sanguíneos
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Cuadro de fenotipo y reacción antígeno-anticuerpo.
Se usa en casos de paternidad dudosa, ya que permite excluir probables
padres, pero nó para acusar. Ej: en el siguiente cruzamiento el padre de un
niño grupo 0 no podría ser grupo AB
P
Hijo
♀
ii
0
♂
IAIB
AB
ii (grupo 0)
Ej: Alelos de incompatibilidad en fanerógamas
Es una incompatibilidad hapodiploide entre el tubo polínico (haploide) y el tejido
estilar (diploide). Es una serie alélica regida por aproximadamente 100 alelos
representados con la letra S (S1, S2, S3......Sn).
Cuando el grano de polen tiene igual alelo que el tejido estilar, el crecimiento
del tubo polínico se ve interrumpido o inhibido y no llega a fertilizar la oosfera.
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Descendencia que se produce en cada uno de los tres cruzamientos anteriores.
Genotipo Genotipo Genotipo Genotipo Descendencia Cruzamiento
Parental
de los
Parental
de los
femenino óvulos Masculino granos de
polen
S1 S2
S1 y S2
S1 S 2
S 1y S 2
Incompatible
Nº 1
S1 S3
S1 y S3
S1 S 2
S 1y S 2
S1S2 y S1S3
Nº 2
Semicompatible
S3 S4
S3 y S4
S1 S 2
S 1 y S2
S1S3, S1S4,
N° 3
S2S3, S2S4
Este mecanismo impide la autofecundación, favoreciendo la fecundación
cruzada y obteniéndose variabilidad genética que es importante desde el punto
de vista evolutivo y agronómico ya que me permite hacer selección.
Se dá en muchas especies de las familias Leguminosas, Crucíferas,
Solanáceas, Rosáceas, Gramíneas, etc.
GENES LETALES
Son genes incompatibles con la vida. Producen la muerte del cigoto o del
individuo en otros estados de desarrollo, ya que disminuyen sus condiciones
para la vida.
Causan la muerte al estado homocigota, ya sea recesivo o dominante.
Letales recesivos
Causan la muerte al estado homocigota recesivo, y cuando están al estado
heterocigota no producen ningún efecto fenotípico, sino que el individuo es
normal. En el heterocigota queda enmascarado el letal.
Ej: Clorosis en maiz. Las plantas crecen y viven hasta agotar el endosperma,
ya que el alelo recesivo inhibe el desarrollo de clorofila.
WW
Ww
ww
normales
normales
albinas
P
G
Ww
W
w
x
Ww
W
w
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F1
WW , Ww , Ww , ww
Ej: ganado vacuno Barrot Black
- Ternero nace con el hocico “pico de loro” por anormalidad del maxilar
inferior y muere al nacer.
- Carácter amputado: el ternero carece de patas y mandibulas inferiores y
muere antes de nacer.
- Carácter “espina dorsal corta”, donde las vértebras están fusionadas y
muere antes de nacer.
Letales dominantes
Causan la muerte al estado homocigota dominante, y al estado heterocigota
determinan un efecto fenotípico diferente al normal.
Ej: carácter Creeper en gallinas
El caracter Creeper son gallinas de aspecto rechoncho con patas y alas cortas.
Al cruzar 2 creeper obtenemos lo siguiente:
Cp Cp
Cp cp
Cp cp
muere
creeper
normal
P
G
Cp
F1
Cp cp
x
Cpcp
cp
Cp
cp
CpCp , Cpcp , Cpcp , cpcp
Otro ej: carácter Curly en Drosophila melanogaster . En este carácter las alas
están curvadas hacia arriba.
Cy Cy
Cy cy
Cy cy
muere
curly
nomal
Letales condicionados
Los individuos con estos genes pueden vivir mientras se les suministre, en
condiciones artificiales, aquellas sustancias que no pueden formar.
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Ej: Neurospora crasa: un determinado gen al estado homocigoto recesivo le
impide sintetizar triptofano y el hongo muere, pero en un medio rico en ese
aminoacido, el hongo vive y se reproduce.
Letales gameticos
Producen la muerte o la no funcionalidad de las gametas. Se los usa en
híbridos de maíz y cebolla para producir esterilidad masculina.
Letales equilibrados
Estos letales se mantienen en la población como heterocigotos, ya que como
homocigotos mueren.
Ej: En el segundo par de cromosomas de Drosophila melanogaster existen en
uno de los homólogos los genes dominantes Curly (alas curvadas), y lobe
(forma anormal de ojos) y en el otro homólogo Plumb (color marrón de ojos),
que son letales al estado homocigoto. Veamos un cruzamiento entre éstos:
Lobe
Plumb
Curly
Cy
+
L
+
Pm
+
x
Cy
+
L
+
Pm
+
En el cuadro se muestran en negro los individuos equilibrados que sobreviven y
con rojo los letales.
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Cy + L
+ Pm +
Cy + L
Cy + L
Cy + L
Cy + L
+ Pm +
+ Pm +
Cy + L
+ Pm +
+ Pm +
+ Pm +
Bibliografía:
Strickberger, M.W. Genetica. 2º Ed. 1987. Ed. Omega. Barcelona, España. Pag
169-176.
Srb. A.M.; Owen, H.D.; Edgar, R.S, 1978. Genética general. Ed. Omega.
Barcelona. Pag 28-32.
Sinnot, W. E.; Dunn, L.C. y Dobzhansky, T. 1977. Principios de genética. Ed.
Omega. Barcelona.
Sánchez Monge,E. y Jouve, N. 1989. Genética. Ed. Omega. Barcelona