Alelo múltiple

¿Por qué hay personas con el grupo sanguíneo AB? ¿Por qué la mezcla de una flor roja y una blanca puede dar lugar a una descendencia rosa? Para responder a estas dos preguntas, tenemos que hablar de codominancia, alelos múltiples y epistasis, que son condiciones que dan lugar a proporciones fenotípicas especiales.

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    En nuestro artículo sobre Genética, analizamos la codominancia. La codominancia es un tipo de dominancia en la que la descendencia muestra similitud con ambos progenitores. Esto se debe a la mezcla de alelos, en lugar de que un alelo enmascare al otro. El fenotipo codominante puede parecer una mezcla de dos fenotipos. Por ejemplo, una mezcla entre flores rojas (genotipo RR) y blancas (genotipo rr) podría dar como resultado flores rosas (genotipo Rr.) Esto se denomina a veces dominancia incompleta. El fenotipo codominante también podría dar lugar a la aparición de ambos rasgos. Por ejemplo, una flor con manchas rojas y blancas.

    Definir los alelos múltiples

    Empecemos por examinar la definición de alelo.

    Un alelo es una versión diferente del mismo gen.

    Mendel demostró inicialmente que podía haber dos alelos, uno dominante y otro recesivo, para un mismo rasgo. Sin embargo, desde entonces hemos aprendido que en realidad puede haber varios alelos. En una población con muchas variaciones del mismo gen, surgen múltiples alelos.

    Tanto en los organismos haploides como en los diploides, los nuevos alelos surgen por mutaciones espontáneas. Una mutación hace que cambie la secuencia de aminoácidos, produciendo múltiples alelos en una población. Algunas de estas mutaciones tienen efectos menores, otras mayores. Los científicos se centran sobre todo en los fenotipos que crean determinados alelos y luego los clasifican por los fenotipos que crean. Los alelos múltiples se combinan de muchas formas distintas y producen muchos fenotipos. Estos fenotipos están causados por las proteínas que codifican los alelos. Aunque cada gen codifica para el mismo tipo de proteína, los alelos alternativos pueden causar una gran variabilidad en el funcionamiento de las proteínas.

    Existen alelos múltiples cuando la población presenta múltiples variaciones de un gen. Los organismos con dos copias de cada gen se denominan organismos diploides y pueden expresar dos alelos simultáneamente. Los organismos y células haploides sólo tienen una copia del gen, pero la población puede seguir presentando muchos alelos.

    Codominancia y alelos múltiples

    El gruposanguíneo es un ejemplo de alelos múltiples porque el gen que controla losgrupos sanguíneos humanos A, B y O tiene tres alelos. La figura 1 muestra los posibles genotipos (alelos presentes) y fenotipos (grupo sanguíneo). En este caso, los alelos Iᴬ e Iᴮ son ambos dominantes, mientras que I es recesivo.

    Cómo dibujar un diagrama genético cruzado para codominancia y alelos múltiples

    Construimos diagramas genéticos de forma similar cuando mostramos codominancia o alelos múltiples. Sin embargo, en lugar de letras grandes y pequeñas, los genotipos se representan con una letra grande para el gen y una letra superíndice para los alelos.

    Iᴬ Codominante

    Iᴮ Codominante

    I Recesivo

    Alelos múltiples, Ejemplos, StudySmarterFig. 1 - Diagrama cruzado genético de codominancia

    Cómo predecir la herencia del grupo sanguíneo

    Los grupos sanguíneos se representan con la letra I (de inmunoglobulina). Existen tres alelos: A, B y O. A y B son dominantes, mientras que O (I I) es recesivo.

    Como los alelos A y B son codominantes, cuando un individuo hereda los alelos A y B, ambos se expresarán en el grupo sanguíneo AB. Sin embargo, cuando heredan un alelo dominante y el alelo O (I), sólo el alelo dominante estará representado en el grupo sanguíneo. Esto se debe a que el alelo O representa una ausencia de antígenos. Cuando una persona hereda dos alelos O, no se expresa ningún antígeno, lo que da lugar al grupo sanguíneo O.

    Ten en cuenta que a veces el alelo IO se escribe como una i minúscula para denotar que es recesivo. ¡Cualquiera de los dos está bien!

    GenotipoFenotipo
    IAIA oIA IA
    IB oIB IB
    IAIBAB
    I IO

    Figura 2. Genotipos y fenotipos de los distintos grupos sanguíneos

    En el ejemplo siguiente, una persona del grupo sanguíneo A (IAI) se cruzará con una persona del grupo sanguíneo B (IBI.)

    IAI
    IBIAIB (AB)IBI(B)
    IIAI(A)I I (O)

    Figura 3. Cruce genético del grupo sanguíneo A y el grupo sanguíneo B

    Por tanto, los fenotipos de la descendencia son

    • 25% AB

    • 25% A

    • 25% B

    • 25% O

    Rasgos poligénicos vs. alelos múltiples

    Alelos múltiples es el término utilizado para describir los casos en que más de dos alelos del mismo gen están presentes en la población, como el grupo sanguíneo. Los rasgos poligénicos se refieren a los rasgos que están determinados por múltiples genes. Muchos rasgos son poligénicos, sobre todo los rasgos complejos como el comportamiento.

    ¿Qué es la epistasis?

    Epistasis: cuando la expresión de un gen se ve afectada por la expresión de uno o más genes heredados independientemente.

    Hay casos en los que la presencia de un gen puede afectar a la expresión de otro gen. Esto provoca cambios en las proporciones mendelianas tradicionales, como se explica en nuestro texto de Genética. En la epistasis, cuando dos genes de cromosomas diferentes afectan al mismo rasgo, un alelo de un gen puede afectar a la expresión de otro en el fenotipo.

    En muchos animales, varios genes interactúan entre sí para determinar el color del pelaje. En los ratones, el gen A controla la distribución de la melanina, que crea el color negro del pelaje. El alelo dominante A da lugar a pelos con bandas negras, mientras que el alelo recesivo a da lugar a pelos uniformemente negros en los individuos homocigotos recesivos. El gen B modifica el gen A: el alelo dominante B permite que se produzca melanina, mientras que el recesivo b conduce a la ausencia de pigmento.

    Dependiendo de la combinación exacta de alelos en un individuo, pueden aparecer diferentes fenotipos.

    Un individuo con el fenotipo AaBb, por ejemplo, tendría pelos en bandas, lo que se conoce como fenotipo agutí. El agutí es de color gris-marrón y es el fenotipo más común en estado salvaje. El genotipo aaBb conduce a un ratón uniformemente negro, mientras que el genotipo aabb conduce a un fenotipo albino, ya que el pelaje es de color uniforme pero no se expresa la melanina.

    Alelos múltiples, ratón negro, StudySmarterFig. 2 - Un ratón uniformemente negro

    Un ejemplo de epistasis y ratones

    Cuando se cruza un ratón con el genotipo AaBb con el individuo AaBb, todos los descendientes de la generación F1 tendrán pelos en banda, lo que dará lugar al fenotipo agutí. Sin embargo, en la generación F2, habrá nueve ratones agutí, cuatro ratones albinos y tres ratones negros. Esto es diferente de la proporción 9:3:3:1 que se encuentra en los cruces mendelianos, lo que es un fuerte indicador de que algo está modificando el fenotipo.

    AbABabaB
    AbAAbb (Agouti)AABb (Agouti)Aabb (Agouti)AaBb (Agouti)
    ABAABb (Agutí)AABB (Negro)AaBb (Agutí)AaBB (Negro)
    abAabb (Agutí)AaBb (Agutí)aabb (Albino)aaBb (Albino)
    aBAaBb (Agutí)aaBB (Negro)aaBb (Albino)aaBB (Albino)

    Figura 5. Resumen de la epistasis en ratones

    ¿Qué conduce a esta relación fenotípica 9:3:3:1? Desglosemos el resultado color por color.

    • Para ser albino, el ratón no debe producir melanina. Para ello, el individuo debe tener dos alelos recesivos a. Los efectos de sus alelos para el gen B se anulan.Sólo cuatro descendientes cumplen estas condiciones,como podemos ver en el cuadrado de Punnett de arriba.
    • Para ser negro, el individuo debe tener dos alelos recesivos y uno o dos alelos B dominantes. Esto significa que pueden tener los genotipos aaBb o aaBB.Sólo tres descendientes cumplen estas condiciones enel cuadrado de Punnet anterior, lo que convierte a los ratones negros en el fenotipo más raro.
    • Por último, para tener el fenotipo agutí, los individuos deben tener una o dos copias de los dos alelos dominantes, A y B. Esto significa que sus genotipos tienen el formato A_B_. La mayoría de la descendencia tiene ese genotipo, por lo que el agutí es el fenotipo más común.

    ¿Qué es la descendencia recombinante?

    Es cuando la descendencia tiene combinaciones de rasgos diferentes a las de los progenitores, causadas por entrecruzamientos o mutaciones.

    Larecombinación se refiere al intercambio de alelos entre cromosomas homólogos durante el crossing over.

    La recombinación da lugar a nuevas combinaciones de características parentales en la descendencia. Se denominan recombinantes. Podemos ver el resultado de esto en el aspecto de la descendencia. Sin embargo, no se muestran las proporciones esperadas del surtido independiente.

    Surtido independiente: los genes de los distintos rasgos pueden segregarse independientemente durante la formación de los gametos.

    Entrecruzamiento: intercambio de material genético entre dos cromátidas no hermanas de un par homólogo.

    Hasta ahora, sólo hemos visto ejemplos que suponen que no se produce el entrecruzamiento. Sin embargo, en la realidad, la naturaleza produce descendientes recombinantes que tienen combinaciones de características diferentes de las de sus progenitores. Esto se debe a que el entrecruzamiento puede producirse durante la meiosis. El material genético se intercambia entre cromosomas, rompiendo los enlaces entre genes y recombinándolos literalmente. Puedes encontrar más información sobre el entrecruzamiento en nuestro artículo sobre la Meiosis.

    Alelos múltiples - Puntos clave

    • La codominancia se produce cuando ambos alelos se expresan en un fenotipo, en lugar de que un alelo enmascare al otro.

    • Los alelos codominantes pueden dar lugar a que ambos fenotipos aparezcan en un organismo o en un individuo que exprese una mezcla de los dos fenotipos.

    • Puede haber múltiples alelos de un gen presentes en una población, en lugar de sólo un alelo dominante y otro recesivo. En una población con muchas variaciones del mismo gen, surgen múltiples alelos.

    • Los organismos diploides, que contienen dos copias de cada gen, pueden expresar dos alelos al mismo tiempo.

    • En la epistasis, cuando dos genes de cromosomas diferentes afectan a la misma característica, un alelo de un gen puede afectar a la expresión de otro en el fenotipo.

    • La descendencia recombinante tiene combinaciones de características diferentes de las de sus progenitores.

    Preguntas frecuentes sobre Alelo múltiple
    ¿Qué es alelo múltiple?
    El alelo múltiple es la existencia de más de dos variantes de un gen en la población.
    ¿Cómo funcionan los alelos múltiples?
    Los alelos múltiples permiten una mayor variabilidad genética en una población, codificando diferentes formas de una misma característica.
    ¿Cuál es un ejemplo de alelo múltiple en humanos?
    Un ejemplo es el grupo sanguíneo ABO, donde hay tres alelos: IA, IB y i.
    ¿Por qué es importante el concepto de alelos múltiples?
    Es crucial para entender la diversidad genética y la evolución de ciertas características en las poblaciones.
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