Herencia III: interacciones alélicas

¡Por fin! Llegamos a la última parte del tema de estudio ‘Herencia’. En la primera te contamos un poco sobre la historia de los comienzos de la genética y cuáles son los conceptos básicos que tienes que aprender. En la segunda parte repasamos cuáles son las leyes de Mendel y cómo puedes aplicarlas para resolver problemas. En ésta tercera y última sección te explicaremos qué son las interacciones alélicas y veremos un caso de la vida cotidiana.

¿Todos los caracteres se heredan según lo predijo Mendel?

Hasta ahora hemos analizado casos de herencia de caracteres que son regulados por un solo gen y donde uno de los alelos es ‘dominante’ frente el otro ‘recesivo’. ¿Recuerdas? (sino, pincha este enlace y pasa por la sección II para repasar).

Sin embargo, existen muchos rasgos que no se pueden explicar siguiendo el pensamiento mendeliano donde hay un carácter que domina frente a otro. Estos caracteres se ajustan a otros factores y variables que están centrados en interacciones entre los alelos.

En esta sección veremos tres casos: Dominancia incompleta, Codominancia y Alelos múltiples. Los dos últimos casos los mezclaremos en un ejemplo cotidiano para que veas que la genética que estudias en el cole si la puedes aplicar a tu vida cotidiana!

Primero lo primero, revisemos la teoría.

Dominancia incompleta

En las secciones anteriores de este tema de estudio, cuando pensábamos en un individuo de genotipo heterocigoto, sabíamos que expresaría el fenotipo dominante, ¿cierto? En el caso de un carácter que presente dominancia incompleta esto no ocurrirá, pues ya no hay caracteres dominantes ni recesivos, sino que ambos se expresan, determinando un fenotipo intermedio de ambos caracteres.

Mejor con un ejemplo: en los humanos, la textura del pelo está regulada por un gen con dos alelos dominantes incompletos, que podemos llamar P1 (alelo que codifica para dar pelo rizado) y P2 (alelo que codifica para dar pelo liso).

Una persona con dos copias del alelo P1 (de genotipo P1P1) tendrá un fenotipo de pelo rizado, mientras que una persona con dos copias de P2 (de genotipo P2P2), tendrá el cabello liso (o lacio).

Como dijimos antes, aquí no hay dominantes ni recesivos.,. Entonces ¿qué pasará en el caso de una persona con genotipo heterocigoto P1P2? Como tiene un alelo de un tipo y otro de otro, y según lo que dijimos antes, en este caso se expresará un fenotipo intermedio, por lo que esa persona tendrá el pelo ondulado (o un intermedio entre rizado y liso).

¡Cuidado! ¿No te ha sorprendido cómo representamos al genotipo? ¿Cómo representamos a los alelos? Esta vez no escribimos letras mayúsculas o minúsculas, como lo hacíamos antes que había un carácter dominante (mayúscula) frente a otro recesivo (minúscula).

Para el caso de dominancia incompleta, el genotipo se representa con la misma letra pero con un subíndice o superíndice que los diferencie (o también pueden ser dos letras diferentes en mayúsculas) porque ninguno de los dos es recesivo o dominante sobre el otro.

Ojo con la notación o la forma de escribir los alelos en los ejercicios de este tipo ya que no es la misma que aplicábamos en la sección II de este tema de estudio!

Codominancia

Si dos alelos de un único gen son ambos responsables en la generación de dos productos génicos diferentes y detectables, surge la situación diferente de la dominancia incompleta o de la dominancia/recesividad? (también llamada dominancia completa). En tal caso la expresión conjunta de ambos alelos en el heterocigoto de denomina codominancia. En este caso es muy evidente la influencia de ambos alelos por igual y no de forma intermedia, como ocurre en dominancia incompleta.

Atención! en el caso de codominancia la nomenclatura para escribir el genotipo es la misma letra para ambos alelos pero con un superíndice diferencial. No te preocupes que lo veremos en el ejemplo final.

Alelos múltiples

Los alelos surgen por mutación y el mismo gen de distintos individuos puede sufrir diferentes mutaciones, cada una de las cuales produce un nuevo alelo. En este último caso veremos qué ocurre cuando un mismo gen tiene más de dos versiones del carácter, es decir, cuando hay más de dos alelos posibles para un carácter determinado. Este caso es conocido como genes con alelos múltiples y todas las versiones posibles del gen forman la “serie alélica”.

¿Qué tal si vemos un ejemplo de la vida cotidiana? El grupo sanguíneo en humanos

Seguro que has escuchado alguna vez hablar sobre el grupo y factor sanguíneo ¿cierto? Debes tener claro qué tipo de sangre tienes o has visto campañas de donación de sangre donde dicen que falta un tipo u otro… En este ejemplo hablaremos exclusivamente del grupo y NO del factor (Rh-/ Rh+), y esto es importante, ya que la genética detrás de cada uno se explica diferente.

Los grupos sanguíneos humanos conocidos son 0, A, B o AB. Este sistema del grupo sanguíneo, llamado ABo, se caracteriza por la presencia o no, de antígenos en la superficie de los glóbulos rojos de la sangre.

En la sangre humana existe glóbulos rojos que presentan en su membrana plasmática glicoproteínas (proteínas con azúcares unidos) que actúan como antígenos y que serán reconocidos por los anticuerpos que aglutinan y destruyen los glóbulos rojos de grupos de sangre diferentes.

La sangre del grupo 0 no tiene azúcares terminales en los grupos glico de las proteínas, es decir, no tiene los antígenos que mencionamos antes, lo que significa que no será atacada por los anticuerpos de la sangre A, B o AB,. Por esta razóna las personas que poseen este grupo se los llama ‘donante universal’, y este tipo de sangre puede ser transfundida sin peligro a personas de todos los demás grupos. Sin embargo, al no tener glicoproteínas del tipo A o B en sus glóbulos rojos, no pueden recibir transfusiones del grupo A, B o AB, y solo podrían recibir del grupo 0.

¿Qué quiere decir todo esto? Que antes de realizar una transfusión, es necesario determinar claramente el tipo de sangre que tienen tanto el paciente como el donante, sino, sería dramático.

Antes de avanzar tenemos que tener en cuenta cómo se representan los alelos en este caso. Aunque pueden utilizarse notaciones diversas, se suele escribir un letra I mayúscula con un super índice A o B para los alelos que codifiquen para el grupo A y B, respectivamente, y la letra i para el grupo 0

¿Y por qué la “I”? La letra I se refiere a isoaglutinógeno, otro término relacionado con el tema de los antígenos. Además, se emplea diferencialmente I^A y I^B y la i minúscula porque el alelo que codifica para el grupo 0 es recesivo frente a los que codifican para el grupo A y/o B

Volviendo al ejemplo… La herencia del carácter ‘grupo sanguíneo’ se ajusta a esta serie alélica I^A = I^B > i donde los alelos A y B son codominantes entre sí pero ‘dominantes’ frente al grupo 0.

Éste sería un caso de alelos múltiples (existen tres versiones del gen: 0, A y B), codominancia entre los alelos del grupo A y B (existe el fenotipo «grupo AB») y de herencia mendelinana (dominante/recesivo) entre los del tipo A y B frente al 0.

Repasemos con esta tabla los genotipos y fenotipos posibles para el carácter «grupo sanguíneo»:

La única forma de estar seguro que lo has entendido es poniéndote a prueba.

¿Te animas a realizar el siguiente ejercicio?

Escribe el fenotipo de los padres y los genotipos y fenotipos de todos los hijos posibles de estas parejas. Fíjate cómo hemos resuelto el caso de la primera familia.

Para recordar cómo obtener genotipos y fenotipos, puedes repasar el siguiente video.

La genética es apasionante y queda mucho por estudiar: árboles genealógicos, herencia ligada a los cromosomas sexuales, ligamiento de genes, interacciones génicas e incluso genética poblacional.

Bibliografía consultada:

– Biología “La vida en la tierra» con Fisiología, 9ª ed.(2013). T. Audesirk, G. Audesirk & B. Byers.

– Conceptos de genética. 8ª edición. (2006). Pearson Prentice Hall.

• PARA DESARROLLAR COMPETENCIAS. Como disparador de este tema de estudio y de forma de adquirir el conocimiento a través de una participación activa, te proponemos que leas el siguiente artículo de divulgación científica: Hairgenes, genes traídos por los pelos, De los grupos sanguíneos al ADN detective.