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diciembre 9, 2008

Leyes de Mendel

Archivado en: Aspectos varios,caballo deportivo,Conocimientos — harasambato @ 3:38 pm
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El que sigue es un trabajo publicado por la Dra. Gabriela Iglesias en su blog que nosotros hemos agregado en nuestros enlaces bajo la categoría “genética”.

Creo que honramos la divulgación científica que realiza la Dra. Iglesias al servir como eco de su labor. Por otra parte aquéllos que somos criadores (en nuestro caso criamos dos razas de equinos y perros mastines napolitanos) y que recurrimos permanentemente al asesoramiento – no creemos el criar a ojo ni por “el papel” o pedigree – encontramos en el lenguaje que usa la Dra. Iglesia tanta claridad, que nos permite comprender mas lo que se nos dice como asesoramiento y a la par de ello nos ayuda a realizar la pregunta correcta.

Basta de palabras y disfrutemos de los misterios revelados por la Dra. Iglesia de las Leyes de Mendel

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Abadía donde Mendel trabajó y ahora es un museo. !!GRACIAS A SCIENCE PHOTO LIBRARY!!

Los inicios de la genética como ciencia se los debemos a Gregor Mendel.

Leyes de Mendel

Para comprender sus leyes y las deducciones posteriores a sus enunciados, debemos conocer un poco de la historia.

Ver aquí

Las leyes de Mendel tal como se ve en el segundo video del link que les dejé, se explican hoy conociendo la ubicación de los genes en los cromosomas, y las divisiones celulares. En particular la meiosis donde se forman las gametas.

Análisis de las Leyes de Mendel a través del conocimiento de la meiosis

Durante la meiosis es decir, cuando se dividen las células de los tejidos germinales y se forman así los ovocitos y/o espermatozoides, los genes se mezclan, tanto los que están en cromosomas homólogos, mediante crossing over como los que están en distintos cromosomas (la recombinación intercromosómica). Esta última es la explicación de la 3ra. Ley de Mendel o Ley de la transmisión independiente.

 

1ra Ley de Mendel:

Para enunciar la Ley de la Uniformidad (1ra Ley), cruzó dos líneas puras u homocigotas para una característica y lo que observó es que toda la F1 o filial 1 era uniforme fenotípicamente es decir que tenían los individuos de la F1 tenían el mismo aspecto y además que este se parecía al de uno de los progenitores.

En este caso como cada uno de los progenitores es homocigota, solo le puede pasar a la descendencia el único alelo o variante del gen que porta.
Imaginemos que ocurriría con una característica como el color en los gatos. La variante “D” o alelo dominante expresa color Negro y solo los homocigotas recesivos (dd) son de color gris

En el caso de que Mendel hubiera trabajado con genes del color en gatos, esto es lo que habría observado:


F1: es la Filial 1

PG: es la Proporción genotípica

PF: Proporción fenotípica.

2da ley de Mendel:

Ahora lo que le intrigó es que al hacer este tipo de cruzamiento es que el “Factor gris” o variante del alelo gris, desaparecía en la Filial 1. La gran pregunta fué; ¿qué ocurrió con el factor gris? ¿desapareció? ¿se perdió?

Fué entonces donde se planteó cruzar la Filial 1 entre sí. Es decir cruzar a los heterocigotas entre sí.

Al realizar este segundo cruzamiento, se encontró con el hecho de que que el “factor gris” reaparecía en un 25 % de la descendencia. O sea que no se había perdido, sino que estaba presente en la Filial 1 pero en forma oculta, y que de alguna manera volvía a aparecer en la F2 porque los alelos de un gen se separan unos de otros en la meiosis.

Por ello a la Segunda ley de Mendel se la llama Ley de la Segregación.

Veamos el mismo ejemplo con gatos

Los gatos grises vuelven a aparecer ya que el alelo gris estaba en los animales de la F1, solo que estaba enmascarado por el alelo DOMINANTE (el negro). Así cada individuo de la F1(Dd) lo poseía y al formar las gametas los alelos se separan o segregan unos de otros sin sufrir modificaciones.

Solo pueden aparecer individuos grises si se unen una gameta materna con el alelo gris y otra paterna con el mismo alelo.

A esta froma de representacion de las posibles gametas de cada progenitor y las posibles combinaciones genotípicas en froma de cuadro de denomina DIAGRAMA DE PUNNET.

Esta es la ley de la segregación y se explica por la separación de los alelos de un gen en la Anafase I y II.

Por eso se la llamó Ley de la segregación.

Cuando, como y por qué se cumple la ley de la segregación:

Los alelos recesivos se separan de los dominantes en la meiosis al formarse las gametas. Esto es debido que suceda para que dicah ley se cumpla.toda gameta normal debe llevar solo un alelo de un gen.

Los alelos se separan durante la anafase I o en la anafase II, dependiendo de si se produjeron entrecurzamientos entre el gen y el centrómero o entre el gen y el telómero.  Ya sea en Anafase I, porque no hubo entrecruzamientos o fueron entre el gen y telomero, los alelos se sperar en la primera división meiótica. Si esto no ocurre por errores en la división celular, como la aspinapsis, desinapsion o no disyunción, ambos alelos quedarán en la misma gameta y la 2da ley de Mendel no se cumplirá. 

Recien cuando llegue Anafase II y se separen las cromátidas de cada cromosoma al formarse las gametas se habrán separados los alelos del gen. 

En ese caso se denomina pre reducción ya que los alelos segregar en la primera división meiótica  al cabo de la anafase I se produce la reducción del numero de cromosomas del complemento.

En el caso en que los alelos de los genes se separen en Anafase II, post reducción, ya que se separan cuando ya las celulas tienen la mitad de los cromosomas, es cuando hay entrecruzameintos entre el gen y el centrómero. Lo vemos en el esquema de abajo

 

 

3ra Ley de Mendel: o Ley de La transmisión independiente:

En este caso, Mendel no conforme con el hallazgo de la 1ra y 2da Ley se pregunta que pasaría si hiciera los mismos cruzamientos de la 1ra y 2da, pero teniendo en cuenta 2 características al mismo tiempo, ¿daría eso los resultados esperados de combinar lo que ocurría con cada característica por separado?

Así fué, veamos con el ejemplo del color y le agregamos ahora el largo del pelo (L: pelo corto) o alelo dominante y l (alelo recesivo)

 

 Las proporciones que el observó tanto las genotípicas (PG) como las fenotípicas (PF) dan el resultado esperado ya que si a cada característica la tratamos por separado y las combinamos matemáticamente da exactamente las proporciones geno y fenotípicas de las 3ra. Ley. A modo de ejemplo:

Dd x Dd: PG: 1/4 DD, 1/2 Dd y 1/4 dd.

Los mismo ocurre con el largo del pelo: por ejemplo Ll x Ll: Daría iguales proporciones: 1/4 LL, 1/2 Ll y 1/4ll

Ahora si combino las posibilidades de Dd con Ll sería lo mismo que calcular probabilidades que de que sucedan una cosa y la otra juntas o sea que las debo mutiplicar: 1/2 X 1/2: 1/4, o sea 4/16 que es la misma PG que se da la cruzar DdLl xDdLl y obtener individuos dihíbridos (DdLl): 4/16 (ver en el cuadro la PG esperada de los DdLl.

Al ver el diagrama de Punnet vemos que se pueden dar 9 genotipos posibles en disitintas proporciones y solo 4 fenotipos en una proporción de 9:3:3:1. Si cada dihíbrido forma 4 clases de gametas esto hace posible el resultado. 

¿Cuando donde y por que se cumple la 3ra ley de Mendel?

La 3ra ley de Mendel se cumple gracias a la coorientación de cada uno de los pares de homólogos en la Metafase I de la meiosis. Cada par de bivalentes (cromosoma materno y paterno) se ubican arriba o debajo de la placa ecuatorial e independientemente de como lo hacen los otros bivalentes.

Esto posibilita que si consideramos a un dihíbrido como usó Mendel tendremos 2 posibles coorientaciones que darán lugar a 4 clases de gametas en igual proporción (1/4) de cada clase.

Se puede observar en los dos siguentes esquemas

Primera disposición al azar de los cromosomas en Metafase I

 

 Ahora existe otra posible coorientación y entre todas las células que formarán gametas, se espera que ambas coorientaciones puedan darse en un 50% cada una.

La segunda coorientación posible es la siguiente

 

 Una forma de comprender los fenómenos de recombinación o redistribución de los genes está en el siguiente video que es la base y/o la explicación de como y porqué se cumple la 3ra. Ley de Mendel o Ley de la transmisión independiente.

 

 

Utilidades del conocimiento de las leyes de Mendel

Aún cuando no todos los genes se heredan en las proporciones descripatas por Mendel sin duda todos se heredan de la misma forma, es decir los alelos o diferentes alternativas de un gene se separan en la meiosis y cada gameta llevará solo 1 de ellos (2da Ley de Mendel) y a su vez todos los genes en diferentes pares de cromosomas se transmiten independientemente.

Por lo tanto de cada posile genotipo para un dos tres o más genotipos es posible saber cuantas gametas formará, en que proporciones y por ende predecir resultados de cruzamientos para un criador por ejemplo.

Por otra parte de aparemaientos o cruzamientos ya realizados podemos inferir si es una característica genética y que mecanismo la rige. Es decir si el gen responsable es dominante o recesivo a partir del análisis del predigree.

Análisis de pedigrees

Los pedigrees o árboles genalógicos tiene una notacion universal.

 

 

 

 

 

El caso de un pedigree cuya característica o enfermedad que aparece como sombreada es debida a un gen autosómico recesivo ( es decir un gen en autosomas o cromosomas no sexuales) puede visualizarse aquí: Wikipedia Leyes de Mendel

Algunos ejercicios sobre este tema los encontrarán aquí en PorqueBiotecnología.com.ar

Algunos ejemplos concretos con bovinos

Ver presentaciones Power point en Pdf en descarga de archivos

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4 comentarios »

  1. Hola Carlos muchas gracias por las maravillosas palabras para conmigo y desde ya, estoy muy agradecida. Te felicito además por los videos y la información de su Blog que sin dudas será muy útil para gente del ambiente y los de afuera que esten empezando.Lo felicito por su divulgación.
    Mi promesa sigue en pie y ya estoy en ello. Gracias por todo
    Gabriela Iglesias

    Comentario por Gabriela — diciembre 13, 2008 @ 2:23 am | Responder

    • Los agradecidos somos nosotros, puesto que acceder de manera clara al conocimiento que se precisa para nuestra actividad es fundamental, y no me canso de decir y ponderar la claridad con que Ud. expone temas de tanta profundidad científica. Esperamos ansiosos sus conclusiones en materia de equinos. Buen viaje y que sus trabajos en los EE.UU llenen todas sus espectativas.
      Carlos Córdoba

      Comentario por harasambato — diciembre 13, 2008 @ 11:12 am | Responder


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