Leyes de Mendel: enseñanzas y ejemplos
Las leyes de Mendel constituyen un hito en la historia de la ciencia. Su autor, Gregor Mendel, dio forma a un conjunto de ideas que ya habitaban en la cabeza de muchos. ¿Cómo es posible que los niños hereden los rasgos de sus padres y no otros aleatorios? Es lógico, los hijos se parecen a sus padres, pero… ¡Algo debe haber de por medio!
En el siglo XIX ya se manejaban algunos conceptos de reproducción y genética, pero no había ninguna explicación material al respecto. Las aportaciones de Mendel sobre un material genético que se pasa de generación en generación, va de la mano con las ideas de Darwin, quien postula que los rasgos humanos exitosos son los que triunfan en la selección natural.
¿Quién fue Gregor Mendel?
Gregor Mendel fue un monje agustino nacido en República Checa (Imperio Austrohúngaro) en 1822. Este ilustre sacerdote se educó en la Universidad de Viena, donde estudio historia, botánica, física, química y matemática. Fue en este paso por la universidad donde comenzó a interesarse por las características heredadas en los animales.
Un hombre adelantado a su época
Desde niño, adquirió gusto por la jardinería, aprendiendo de su padre a cómo realizar injertos y otras tareas. Fue en los jardines del convento donde realizó sus minuciosos y sistemáticos estudios con plantas de guisantes.
En 1866, publicó sus estudios hoy conocidos como Leyes de Mendel, pero la comunidad científica no estaba preparada para ello y terminó por ignorarle.
Las leyes de Mendel
A través del estudio con guisantes, Mendel describió los factores fenotípicos (características externas) que se trasmitían entre generaciones. Esta información es la que hoy conocemos como “gen”.
Lo más interesante de sus aportaciones es que descubrió que cuando había dos elementos distintos (progenitores), las características heredadas en la nueva generación se repartían de manera proporcional de 3 a 1.
Para poder entender esta relación, es necesario describir algunos conceptos:
- Carácter. Conjunto de características visibles heredadas por información genética.
- Línea base o pura. Cuando dos razas de plantas homocigóticas se cruzaban, su material genético se mezclaba, pero todas las plantas resultantes heredaban las características de una sola raza ya que sus progenitores eran homocigóticos dominante (AA) y recesivo (aa). Y aunque el resultante era mixto (Aa), expresaba las características del gen dominante (A).
- Gen dominante. En la primera generación ya no pura (Aa), las plantas expresaban todas las características de un progenitor. Así, este representaba su gen dominante (A), lo que no quitaba que tuviesen también la información de la otra planta (a).
- Gen recesivo. En esa primera generación, las plantas también cargaban con la información de la progenitora recesiva, a pesar de no expresar sus características. A este gen se le llama recesivo, ya que no se expresa en características visibles.
- Segunda generación. Lo increíble sucedía cuando dos plantas de la primera generación (Aa) se cruzaban. En la mayoría de las plantas resultantes, las características expresadas eran las del gen dominante, pero en otro grupo, las características expresadas correspondían a las del gen recesivo. De cuatro plantas resultantes, tres tenían las características dominantes y una las del recesivo.
¿Cómo se trasmite esa información?
Cada planta tiene un par de genes que representan una característica, por ejemplo el color, siendo la que se expresa y correspondiendo con el gen dominante.
Así, cuando la información se traspasa, los hijos reciben un gen de cada progenitor. Es por ello, que pueden recibir dos dominantes (AA), un dominante y un recesivo (Aa) o dos recesivos (aa).
Distribución 3 a 1
Esto sucede porque al cruzarse dos plantas que cargan tanto la información dominante como recesiva, un grupo pequeño heredará los genes recesivos de las dos plantas progenitoras.
Al no existir gen dominante, se expresan las características del gen recesivo. Esto explica cómo en ocasiones tenemos rasgos de un abuelo que no se han manifestado en los padres.
Primera ley de Mendel: principio de uniformidad
La primera de las leyes de Mendel hace referencia a la primera etapa, cuando existe una raza homocigótica pura, totalmente dominante (AA) o totalmente recesiva (aa).
Los individuos heterocigóticos resultantes serán todos uniformes entre ellos (Aa), expresando las mismas características visibles. El resultado es la primera generación filial.
Segunda ley de Mendel. Principio de segregación
Los individuos son capaces de trasmitir un carácter aunque este no se manifieste en ellos. Por ejemplo, si mi madre es rubia, pero yo tengo el pelo marrón de mi padre, eso no quita que yo pueda pasar la información de mi madre a mis hijos y que uno de ellos tenga color de pelo rubio.
El carácter transferido sería el recesivo, y por ello, la ley hace referencia a la segunda etapa del proceso. En esta etapa, la primera generación se cruza entre sí, pudiendo traspasar tanto el gen dominante como el recesivo.
Tercera Ley de Mendel. Principio de combinación independiente
Los caracteres se trasmiten. ¿Qué quiere decir esto? Que un solo carácter o gen no contiene toda la información. Entonces el color de pelo, tamaño de nariz o tipo de ojos, se trasmite en procesos independientes. Podemos retratar este proceso de la siguiente manera:
- Supongamos que he heredado el color de pelo de mi padre, pero el color de ojos de mi madre. Esto quiere decir que el gen dominante del par heredado de padre y madre, correspondiente al pelo, es el de mi padre.
- Así también, el de los ojos será el de mi madre. Esto puede traducirse en la expresión AaAa, donde en el primer par “Aa” correspondiente al pelo, la “A” es color de mi padre.
- Mendel hacer referencia a la independencia, ya que la probabilidad de que se expresen los genes dominantes ante los recesivos, sigue siendo de 3 a 1 aunque hayan más caracteres. Esto sucede porque al cruzarse la información de los progenitores, solo basta con que haya un gen dominante para que la característica se presente y por ende la expresión “aaaa” (toda recesiva) es menos probable.
Variaciones de las leyes de Mendel
También podemos encontrar las variaciones de las leyes de Mendel o herencia no mendeliana, las cuales refieren a la existencia de patrones de herencia que no fueron tomados en cuenta en las leyes de Mendel, y que se deben explicar para comprender la manifestación de otros patrones hereditarios. Estas variaciones son:
- Dominancia incompleta: Ocurre cuando no existe la dominancia de una característica sobre otra. En este caso, dos alelos pueden generar un fenotipo intermedio cuando se produce una mezcla de los genotipos dominantes. Por ejemplo, de la mezcla de una rosa roja y una rosa blanca puede generarse una rosa rosada.
- Alelos múltiples: en un gen pueden existir múltiples alelos, sin embargo, solo dos pueden estar presentes y generar un fenotipo intermedio, sin que uno domine sobre el otro. Por ejemplo, como ocurre en los grupos sanguíneos
- Codominancia: dos alelos pueden expresarse a la vez porque los genes dominantes también se pueden expresar sin mezclarse.
- Pleitropía: hay genes que pueden afectar diversas características de otros genes.
- Ligamiento al sexo: está asociada a los genes que contienen el cromosoma X de los seres humanos y que generan diferentes patrones de herencia.
- Epistasis: los alelos de un gen pueden encubrir y afectar la expresión de los alelos de otro gen.
- Genes complementarios: se refiere a que hay alelos recesivos de diferentes genes que pueden expresar un mismo fenotipo.
- Herencia poligénica: se trata de los genes que afectan las características de los fenotipos como la estatura, color de piel, entre otros.
Conclusión: la revolución de la genética
Las técnicas han evolucionado y hoy en día la genética tiene aplicaciones increíbles para el estudio de enfermedades hereditarias y posibles curas. Así también, el control del material genético nos ha permitido realizar grandes avances en el campo de la clonación y la reproducción asistida.
Aunque la famosa proporción de 3 a 1 fue muy discutida posteriormente, los descubrimientos de las leyes de Mendel abrieron un camino. Estos descubrimientos resultan más destacados al tener en cuenta la poca tecnología a su disposición. Tal vez por eso sus ideas no fueron aceptadas de inmediato.
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- Albert, Bray, Hopkin, Johnson, Lewis, Raff, Roberts, Walter. Introducción a la Biología Celular. Editorial Médica Panamericana.
