Algunos rasgos genéticos no siguen las leyes de Mendel sobre la herencia. A veces, un rasgo está controlado por más de 1 gen. El color de los ojos es un ejemplo de ello, ya que está controlado por más de 8 genes. Aquí hablaremos de la epistasis, o de cómo unos genes controlan la expresión de otros genes.
Definición de epistasis
Hay casos en los que un gen puede oponerse a la expresión de otro gen, o a veces un gen puede no expresarse sin otro. Así es como los genes de nuestro cuerpo interactúan entre sí para expresar un rasgo. A esto lo llamamos epistasis.
La epistasis es una interacción poligénica en diferentes loci, en la que un gen controla la expresión del otro gen para un fenotipo determinado. Ambos genes son necesarios para que se exprese el rasgo. Sin embargo, un rasgo es epistático del otro, es decir, controlará si se expresará o no.
La palabra "epistasis" tiene raíces griegas que significan esencialmente "estar sobre". El gen enmascarado por el gen epistático se denomina hipostático. Antes se pensaba que los genes funcionaban de forma independiente, pero ahora se sabe que casi todos los genes interactúan epistáticamente.
Estas interacciones génicas son la causa de que haya variaciones continuas en las características de plantas y animales, porque hay múltiples genes implicados para cada rasgo expresado.
Gen epistático
El gen epistático es el gen que determina si se expresará un rasgo concreto. Una forma habitual de entenderlo es tomando el ejemplo del gen del albinismo en los humanos.
El albinismo es una enfermedad en la que el cuerpo no produce un pigmento, la melanina. La melanina es responsable de la pigmentación de la piel, el pelo y los ojos. La concentración de melanina depende de los genes y de la exposición al sol que tuvieron tus antepasados. Así, las personas con más melanina tienen la piel más oscura, mientras que las personas con menos melanina tienen la piel más clara. Una persona con albinismo seguirá teniendo el gen del color de la piel, sin embargo, el gen no se expresará, ya que el gen del albinismo es epistático al gen del color de la piel. El gen del albinismo enmascara la expresión del gen del color de la piel. Como resultado, la persona tendrá la piel, los ojos y el pelo extremadamente pálidos.
Antes de hablar de cómo funciona la epistasis y de las formas en que puede expresarse, es importante que sepas qué son los alelos dominantes y recesivos.
Los alelosdominantes se expresan aunque sólo haya una copia del alelo, mientras que los alelos recesivos necesitan dos copias para expresarse. De este modo, la epistasis puede ser dominante o recesiva.
¿Es lo mismo epistasis que dominancia?
La epistasis es la relación entre los alelos de dos genes diferentes. Esto significa que los alelos de un locus pueden ser dominantes o incluso recesivos respecto a los alelos del segundo locus. La dominancia, en cambio, define la relación entre dos alelos diferentes de un mismo gen. Si un alelo de un gen es dominante sobre el otro, el alelo recesivo no se expresará a menos que el gen sea homocigoto recesivo.
Epistasis dominante
La epistasis dominante se produce cuando un alelo dominante hace que un gen interfiera en la expresión de otro gen. Como ya hemos dicho, el albinismo es un ejemplo de epistasis dominante. Para comprenderlo mejor, analicemos otro ejemplo.
Ejemplo de epistasis dominante
¿Has comido alguna vez una calabaza? Esta fruta viene en muchos colores, blanco, amarillo y a veces verde. Hay muchos genes que controlan el color de una calabaza. Esta herencia genética se denomina herencia poligénica.
Cuando varios genes afectan a un rasgo, se denomina herencia poligénica . Es una herencia cuantitativa en la que más de 2 genes independientes tienen un efecto aditivo sobre un rasgo. La pigmentación de la piel en los humanos es un ejemplo de herencia poligénica. Encontramos personas con diferentes tonos de piel porque existe una variación continua en la que intervienen varios cientos de genes que controlan un rasgo. Como la herencia poligénica es compleja, puede ser bastante difícil predecir el fenotipo.
El color de la calabaza también es un rasgo heterocigótico, lo que significa que tiene dos alelos diferentes. Consideremos que el color amarillo (G) es dominante sobre el verde (g). Otro gen en un segundo locus controla el color blanco (W) y se considera dominante sobre la ausencia de cambio (w). El gen del segundo locus controla la expresión del gen del primer locus. Esto es epistasis dominante y el alelo dominante (W) en el segundo locus es epistático respecto a los alelos del primer locus (G/g)
En este caso, el alelo dominante del segundo locus puede enmascarar la expresión del gen del primer locus, aunque los alelos sean dominantes. Un cruce dihíbrido entre WwGg y WwGg muestra los siguientes resultados (Tabla 1).
| WG | Wg | wG | wg | |
| WG | WWGG[W] | WWGg[W] | WwGG[W] | WwGg[W] |
| Wg | WWGg[W] | WWgg[W] | WwGg[W] | Wwgg[W] |
| wG | WwGG[W] | WwGg[W] | wwGG[Y] | wwGg[Y] |
| wg | WwGg[W] | Wwgg[W] | wwGg[Y] | wwgg[G] |
Tabla 1. Muestra el cruce dihíbrido entre dos plantas de calabaza con genotipo WwGg. Y = amarillo, W = blanco, G = verde. (12/16) plantas de calabaza son blancas, (3/16) son amarillas y (1/16) son verdes. EstudioSmarter Original
Relación fenotípica epistasis dominante
De la tabla anterior puedes deducir que la relación fenotípica en el caso de epistasis dominante es 12:3:1. Esto se debe a que cuando se expresa el alelo dominante (W) en el segundo locus, inhibe la expresión de los alelos (G o g) aunque el alelo del primer locus sea dominante. Sólo se expresará el gen del primer locus cuando el genotipo del segundo locus sea homocigótico recesivo (ww).
Por lo tanto, de la tabla anterior se desprende que habría 9 calabazas blancas, 3 amarillas y una verde. Así funciona la epistasis dominante. ¡Ahora ya sabes por qué hay tantos colores de calabaza creciendo en un campo! Debes tener en cuenta que este tipo de interacción génica también se observa en los casos de la capa de color de la cebada y el color de la piel en los ratones.
Epistasis recesiva
La epistasis recesiva, por otra parte, se produce cuando un par de alelos recesivos homocigóticos en un locus enmascaran la expresión de alelos en otro locus. Para entender cómo funciona, tomemos el ejemplo de los labradores.
Ejemplo de epistasis recesiva
¿A quién no le gustan los labradores? Los labradores son una raza de perros que tienen diferentes colores de pelaje, negro, marrón o a veces amarillo. Estas variaciones en el color del pelaje son el resultado de la epistasis recesiva.
Figura 1. La epistasis recesiva afecta al pelaje de los labradores y, como resultado, el labrador puede tener el pelaje negro, marrón o blanco Crédito: Jeremy Seto
Consideremos que los labradores con pelaje negro son dominantes sobre los labradores con pelaje marrón. Asignemos el alelo B al pelaje negro y el alelo b al pelaje marrón. Un labrador de pelaje negro tiene el genotipo BB/Bb y un labrador de pelaje marrón tiene el genotipo bb.
Hay otro gen en el segundo locus que decide si este pigmento se entregará en el pelaje. E indica el alelo dominante, y e el alelo recesivo. Si el gen de este locus es homocigótico recesivo (ee), el pigmento no se liberará y, por tanto, el pelaje será amarillo.
Esto es epistasis recesiva, ya que el gen homocigótico recesivo del segundo locus enmascarará la expresión del gen del primer locus, independientemente de si el genotipo es dominante (BB/Bb) o recesivo (bb). Realizar un cruce dihíbrido entre BbEe y BbEe nos da los siguientes resultados (Tabla 2).
| BE | bE | Be | be | |
| BE | BBEE[Negro] | BbEE[Negro] | BBEe[Negro] | BbEe[Negro] |
| bE | BbEE[Negro] | bbEE[Marrón] | BbEe[Negro] | bbEe[Marrón] |
| Be | BBEe[Negro] | BbEe[Negro] | BBee[Amarillo] | Bbee[Amarillo] |
| be | BbEe[Negro] | bbEe[Marrón] | Bbee[Amarillo] | bbee[Amarillo] |
Tabla 2. Muestra un cruce dihíbrido entre Labradores de genotipo BbEe. Dibujando un cuadrado de Punnett, obtenemos los resultados: (9/16) tendrán el pelaje negro, (3/16) tendrán el pelaje marrón y (4/16) tendrán el pelaje amarillo. StudySmarter Original
Relación fenotípica epistasis recesiva
La tabla anterior muestra claramente que la proporción fenotípica de la epistasis recesiva es 9:3:3:1. La razón es que el gen del primer locus siempre se expresará mientras el gen del segundo locus no sea homocigótico recesivo (ee). En caso de expresión de un gen homocigótico recesivo, el pigmento no se depositará en el pelaje y el labrador tendrá el pelaje amarillo.
Por tanto, la Tabla 2 muestra que habría 9 labradores negros, 3 marrones y 4 amarillos. La epistasis recesiva es la causa de que haya tantas variaciones en el color del pelaje de los labradores.
Epistasis - Puntos clave
- La epistasis es una interacción poligénica en la que un gen controla la expresión de otro gen en otro locus.
- El gen que controla la expresión del otro gen es epistático, y el gen controlado es hipostático al otro.
- La epistasis dominante se produce cuando un alelo dominante controla la expresión de otro alelo en un locus diferente.
- La epistasis recesiva es cuando un par de alelos homocigóticos recesivos enmascaran la expresión de un gen en otro locus.
- La relación fenotípica para la epistasis dominante es de 12:3:1 y para la epistasis recesiva es de 9:3:3:1.
Referencias
- Subhadip Mondal, Los 6 tipos principales de interacción génica epistasis, 2016
- 12.3 leyes de la herencia - biología para cursos AP®, https://openstax.org/books/biology-ap-courses/pages/12-3-laws-of-inheritance?query=epistasis+⌖=%7B%22type%22%3A%22search%22%2C%22index%22%3A0%7D#fs-id1445150
- Alelo recesivo - Definición y ejemplos, Diccionario de Biología, 29 de abril de 2017, https://biologydictionary.net/recessive-allele/
- Epistasis, Lumen, 7 de agosto de 2022, https://courses.lumenlearning.com/wm-biology1/chapter/reading-epistasis-2/
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