GENÉTICA Y HERENCIA

La herencia es la adquisicion de caracteristicas o bienes provenientes de antepasados o progenitores. Esta herencia puede darse en ambitos culturales, juridicos o biologicos. En las civilizaciones humanas, por ejemplo, la herencia cultural permite a las sociedades mantener sus raices y sus tradiciones. Una sociedad que pierde su herencia cultural, pirde su identidad; por esta razon, buscamos conocer mas a fondo la tradicion de nuestros antepasados a traves de la historia, la antropologia, la sociologia y el arte.

La genética, es la rama de la ciencia que estudia la transmision y la descendencia de los caracteres hereditarios, ya sean fisicos, bioquimicos, de comportamiento, etc.

EL ORIGEN DE LA GENÉTICA MODERNA

Durante miles de años se han conocido las ventajas de utilizar la herencia a favor del hombre. Desde la antiguedad se seleccionaban los animales o las plantas con ciertas caracteristicas para que las heredaran a sus descendientes y, de esta forma, se promovia la aparicion o mejoramiento de algunas caracteristicas en la poblacion cultivada. Este proceso, denominado seleccion artificial y que aun hoy se usa, permitia obtener plantas con muchos frutos, vacas o cabras que produjeran mas leche y mas carne, gallinas que pusieran mas huevos, ovejas con abundante lana, etc. Esto se hacia de una forma intuitiva y de tal manera que no era necesario entender realmente que mecanismo intervenia.

Sin embargo, los filosofos antiguos ya habian propuesto mecanismo hereditarios y su idea dominante era la teoria de la mezcla. Luego, la aparicion y la posterior revision de las teorias mendelianas dieron lugar a la genética moderna.

EPOCA PRE-MENDELIANA: TEORIA DE LA MEZCLA

Desde la antiguedad, se habia considerado que los descendientes presentaban caracteristicas intermedias entre sus dos progenitores, al igual que la mezcla de pinturas de diferentes colores. este primer concepto de la herencia biologica es llamado teoria genética de la mezcla.

GENÉTICA MENDELIANA

Si conocer nada de cromosomas, genes o acidos nucleicos y gracias a su espiritu investigativo y cientifico, Mendel logro elaborar una teoria consistente acerca de la herencia, que sirvio como base para la genética moderna.

Los experimentos que realizó Mendel se diferencian de los de sus antecesores por la elección adecuada del material de estudio y por su método experimental. El organismo de estudio elegido por Mendel fue la arveja común Pisum sativum, fácil de obtener de los vendedores de semillas de su tiempo, en una amplia gama de formas y colores que a su vez eran fácilmente identificables y analizables. La flor de esta especie puede autofecundarse. El proceso de polinización (la transferencia de polen de la antera al estigma) ocurre en el caso de P. sativum antes de la apertura de la flor. Para realizar sus cruzamientos Mendel debió abrir el pimpollo antes de la maduración y retirar las anteras para evitar la autopolinización. Luego polinizó artificialmente depositando en los estigmas el polen recogido de las plantas elegidas como padre. Mendel probó 34 variedades de arvejas y estudió sus características durante ocho años. Eligió siete características que se presentaban en dos formas, tal como altura de planta alta o baja, o color de flor blanca o rosada. En sus experimentos Mendel utilizó 28000 plantas de arvejas.

La contribución de Mendel fue excepcional, sus innovaciones a la ciencia de la genética fueron:

1- desarrollar líneas puras (población que da sólo descendientes iguales para una determinada característica)

1. 2- contar sus resultados, establecer proporciones y realizar análisis estadísticos

LAS EXPERIENCIAS DE MENDEL

A continuación, veremos los resultados y la interpretación de los experimentos realizados por Mendel.

° Resultados de los experimentos:

Mendel trabajo en sus guisantes con caracteres sencillos y facilmente observables: la forma y el color de la semilla y la legumbre, el color y la posición de las flores y la longitud del tallo, entre otros. Una de las primeras características que estudio fue el color de las semillas, que podia ser amarillo o verde. Obtuvo una cepa pura de cada clase y cruzo una planta de cepa pura de semillas amarillas con otra, igualmente cepa pura, de semillas verdes.

Las plantas parentales las llamo generación paterna o P. Todos los descendientes, a los que llamo primera generación filial o F₁, presentaron todas sus semillas de color amarillo.

Cuando cruzo las plantas F₁ entre si, obtuvo una generación llamada segunda generación filial o F₂, que presentaba tres individuos con semillas amarillas por cada individuo con semilla verde.

° Interpretación de los experimentos:

A partir de los resultados de sus experimentos, Mendel dedujo que la información biológica contenida para cada carácter debía presentarse por duplicado, ya que los individuos de la F₁, por un lado, tenían la información para producir semillas amarillas, ya que expresaban el color amarillo; y por otro lado, también tenían la información para producir semillas verdes, ya que algunos de sus descendientes las presentaban y, lógicamente, la habían recibido de sus progenitores. Así, cada carácter estaría determinado por dos factores hereditarios, un factor heredado por un progenitor y el otro factor heredado por el otro progenitor. En la actualidad, denominamos a esos factores genes.

Los individuos de la F₁, pese a tener los factores hereditarios de los padres, semillas amarillas y semillas verdes, solo expresaban uno de ellos, el color amarillo. Por tanto, dedujo que había dos categorías de factores, los dominantes, en este caso el color amarillo para las semillas, que siempre se manifestaban, y los recesivos, en este caso el color verde de las semillas, que solo se manifestaban cuando no estaban acompañadas por un factor dominante. Cada factor se puede simbolizar por una letra, mayúscula si es dominante, y minúscula si es recesivo. En este caso podría ser: A, para semillas amarillas y a, para semillas verdes. De esta forma, los individuos de cepa pura, llamados homocigotos (homo-igual) serian AA para semillas amarillas y aa para semillas verdes. Igualmente, los híbridos presentes en la F1, llamados heterocigotos (hetero-diferente), serian Aa, ya que habrían recibido A de uno de los padres y a del otro. En el cruce de los individuos de la F1 entre si, cada progenitor heredaría o segregaría a sus descendientes en sus gametos un factor A o un factor a con las mismas probabilidades. Como consecuencia, la descendencia podría ser AA, Aa, o aa, como puedes apreciar en el cuadro que aparece a continuación.

SEGREGACIÓN DE GAMETOS DE LA F₁

	A	a
A	AA	Aa
a	Aa	aa

  

Igualmente, puedes observar en la tabla que hay el doble de individuos heterocigotos Aa que de homocigotos AA o aa. Sin embargo, ya sabemos que un individuo heterocigoto expresa su factor dominante, A, en este caso las semillas amarillas. Por lo tanto, los Aa expresarían las semillas amarillas igual que los AA. Por el contrario, los homocigotos aa son los únicos que expresan las semillas verdes, con una proporción de un individuo con semillas verdes por cada tres individuos con semillas amarillas, que fue exactamente lo que encontró Mendel en la generación F₂.

Dado que no toda la información genética de un organismo se expresa, como ocurre en los heterocigotos, se habla de genotipo y fenotipo:

·         El Genotipo ( geno-hereditario) : es la carga genética que puede heredar cada individuo, por ejemplo AA, Aa o aa.

·         El Fenotipo ( feno-apariencia) : es lo que el individuo expresa de esa carga genética, por ejemplo semillas amarillas o verdes.

Dado que las proporciones teóricas se ajustaban bastante bien a las encontradas en el experimento, Mendel quedo satisfecho con su modelo y formulo sus dos primeras leyes:

·         Primera Ley de Mendel o Ley de la Uniformidad de los Híbridos de la Primera Generación: Al cruzar dos cepas puras diferentes, todos los individuos son híbridos, heterocigotos, e iguales para el carácter estudiado.

·         Segunda Ley de Mendel o Ley de la Segregación: Los dos factores hereditarios que informan sobre un mismo carácter no se fusionan o mezclan, sino que permanecen diferenciados durante toda la vida del individuo y se segregan, es decir, se separan y se reparten, en el momento de la formación de gametos. 

Dicho de otra forma, existen dos factores hereditarios por carácter que durante la reproducción se separan, o segregan, y que se combinan al azar, para constituir una nueva generación.