Herencia intermedia y cruzamiento de prueba

Herencia Intermedia :

Como ya dijimos, dentro de los genes existen genes dominantes y genes recesivos. El gen dominante es aquel que se manifiesta y oculta al otro gen, que por este motivo se llama recesivo; lo que no quiere decir que no exista, sino que es mantenido en reserva oculto en la reproducción por el individuo.

Cuando los dos genes son semejantes se dice que es homocigótico. Significa que ese organismo tiene sus genes iguales para un mismo carácter.  Cuando son diferentes se dice que es heterocigótico, es decir que sus genes para ese carácter (la altura, el color de pelo, color de ojos u otro) son distintos.  Cuando ninguno de los genes es dominante se dice que se ha producido una herencia intermedia.

Cruzamiento de prueba :

 El caso:

Tenemos un guisante amarillo liso cuyos genotipos no conocemos con exactitud. Únicamente conocemos sus fenotipos, gracias a los cuales sabemos que es A _ B _ , debido a que  el gen que transcribe para el fenotipo color envoltura amarilla(A) es dominante  sobre el verde(a) y el que transcribe el fenotipo de envoltura lisa(B) sobre la rugosa(b).

Como realizar el cruce:

Para averiguar el resto de alelos, realizamos un cruce de prueba que consiste en cruzar este guisante con uno de genotipo doble recesivo (aabb, verde rugoso).

Al realizar este cruce, obtenemos:

Un guisante amarillo liso (A_B_), uno verde liso (aaB_), uno amarillo rugoso (A_bb) y otro verde rugoso (aabb).

Con lo cual podemos averiguar los gametos del progenitor cuyos genotipos desconocemos, para ello completamos la siguiente tabla usando la lógica:

 

Letras en rojo = Alelos que desconocíamos.

Una vez conocidos los gametos del guisante amarillo liso que hemos cruzado con el verde rugoso, llegamos a la conclusión de que son los gametos de un guisante dihíbrido.

Conclusión : 

El guisante que mezclamos con el doble recesivo, es  un dihíbrido.

AaBb   x   aabb

Variabilidad y herencia

Variedades o tipos de herencia

No todas las características se heredan de una manera tan simple como el color de las semillas de arvejas usadas por Mendel.
Situaciones de herencia simple, como las analizadas por Mendel, en la que solamente interviene un par de genes, son las excepciones y no la regla.

Hoy sabemos que existen genes que se comportan respondiendo a la herencia mendeliana, mientras que otros quedan incluidos en laque llamaremos herencia no Mendeliana.

Entre estos últimos están el ligamiento, el crossing-over, la dominancia incompleta, los alelos múltiples, la codominancia y laherencia ligada al sexo y otras.

Interacciones génicas o genéticas

Luego de que los principios de la herencia fueron redescubiertos hacia el 1900, se realizaron diversos experimentos con el fin de probar su validez.

Dichos estudios comprobaron que los genes que se encontraban en el mismo “locus”, en un par de cromosomas homólogos (genes alelos) o en “locus” distintos (genes no alelos) podrían influir en la herencia de un rasgo. Estas interacciones se denominan interacciones génicas y pueden ser de los tipos: alélicas y no alélicas.

Interacciones alélicas

Los genes alelos; es decir, aquellos que se encuentran en el mismo “locus” en los cromosomas homólogos, pueden interactuar de diversas maneras y generar distintos mecanismos de herencia dominante, herencia recesiva, herencia intermedia, codominanciay series alélicas.

Herencia dominante y herencia recesiva

Pelaje blanco, por un gen dominante.

Si prevalece un gen sobre el otro, diremos que el primero es dominante sobre el segundo, o que el segundo es recesivo respecto al primero. Diremos también que el ejemplar es portador del carácter recesivo, pues lo posee aunque no lo manifiesta.

En la simbología genética, que usa letras para definir un carácter, las propiedades dominantes se escriben en mayúscula y las recesivas en minúscula.

El carácter dominante es siempre visible y oculta al recesivo.

El carácter recesivo puede permanecer latente durante generaciones y manifestarse cuando se den las condiciones de combinación adecuadas.

Organización genética y características del material genético

El proceso que se presenta entre el ADN y los cariotipos son los siguientes:

• El ADN es enrollado por una proteína llamada histona para formar nucleosoma, esta proteína a la vez funciona como conector con otro nucleosoma. Estos, luego se unen para formar lo que se conoce como cromatina.
• Tras esto, se empieza a condensar lo más posible hasta formar un cromosoma.
• Los cromosomas, en el ser humano, son en total 46, 44 de ellos son homólogos (22 pares iguales), llamados autosómicos. Estos definen la apariencia física de la persona: alta, flaca, calvo, etc. Mientras que los 2 restantes definen el sexo, por lo cual son llamados cromosomas sexuales, rigurosamente el cromosoma que lo define es el cromosoma Y, ya que si esta presente es hombre (XY) o en caso contrario es mujer (XX).

ADN: está presente en el núcleo celular, en las mitocondrias, cloroplastos, bacterias y algunos virus (adenovirus). La única diferencia que hay entre los distintos ADN es su forma: espiral en núcleo celular y circular en mitocondrias y cloroplastos.

Lo más importante del ADN, es su contenido: los genes. Diversos estudios se han hecho para saber su información como el PGH, donde se buscaba la cantidad de genes, donde y para que sirven. Los 2 primeros lograron ser descubiertos pero el 3º aún está en investigación con la era postgeonómica.

Cromosoma: Son estructuras en forma de bastones que se encuentran en todas las células del cuerpo y contienen la información que determina todas las características del individuo.

Se clasifican en 4 grupos:

- Metacéntricos: El centrómero se localiza a mitad del cromosoma y los dos brazos presentan igual longitud.

- Submetacéntricos: La longitud de un brazo del cromosoma es algo mayor que la del otro.

- Acrocéntricos: Un brazo es muy corto (p) y el otro largo (q).

- Telocéntricos: Sólo se aprecia un brazo del cromosoma al estar el centrómero en el extremo.

Cariotipos: Es la organización de los cromosomas en el núcleo. A veces se da el caso de que el cariotipo está alterado ya sea por falta o sobra de cromosomas, a esto se le llama Aneuploidías. De esto hay 3 tipos:

-Trísomías: sobran cromosomas: Ejemplo: síndrome de: Down (autosómico), Edward (autosómico), Kunelfelter (sexual), Patau (autosómico)

- Nulisomías: falta de cromosomas: Ejemplo: síndrome de Turner (sexual, X).

- Poliploidías: no se da en seres humanos.

Ciclo celular

Este consta de 2 parte:

- Interfase: es la etapa mas duradera de la vida celular. Se divide en 3 partes:

• G1: la célula recién creada aumenta su volumen, crea sus organelos, ribosomas, etc.
• S: se produce la duplicación del ADN, en la cual queda el doble de cada cromosoma
• G1: crecimiento final, duplicación de centriolos y preparación para la mitosis

Mitosis: es la división del núcleo celular. Consta de 4 partes:

• Profase: desaparece el núcleo, aparece el huso mitótico entre los centriolos y los cromosomas comienzan a compactarse.
• Metafase: Los centriolos se van a los polos estirando el huso mitótico donde se depositan los cromosomas ya compactados, es decir, cromátidas ubicadas en el centro.
• Anafase: Los cromosomas se separan por la mitad formando cromosomas “hijos” hechos de una hebra de ADN.
• Telofase: desaparece el huso mitótico y aparecen 2 núcleos, cada uno rodea a una misma cantidad de cromosomas hijos, los centriolos permanecen en los polos y la célula se divide por la mitad.

Dato Freak = º : Las células pueden ser de 2 tipos:

• Haploide: se representa con n. Una célula es así cuando tiene heterocromosomas.
• Diploide: se representa con 2n. . Una célula es así cuando tiene homólogos.

cADN: Da a conocer la cantidad de cromosomas de un tipo que están en el núcleo.

Heterocromosoma: cromosomas distintos

Homólogos: cromosomas iguales.

Fases del ciclo celular

La división de las células eucarióticas es parte de un ciclo vital continuo, el ciclo celular, en el que se distinguen dos períodos mayores, la interfase, durante la cual se produce la duplicación del ADN, y la mitosis, durante la cual se produce el reparto idéntico del material antes duplicado. La mitosis es una fase relativamente corta en comparación con la duración de la interfase.

Interfase :

Durante la interfase, la célula se encuentra en estado basal de funcionamiento. Es cuando se lleva a cabo la replicación del ADN y la duplicación de los organelos para tener un duplicado de todo antes de dividirse. La interfase se divide en 3 periodos principales conocidos como G1, S y G2 (G viene de growth –crecimiento- en ingles)

• la fase G1 es la mas variable, porque puede que las células duren horas, días, meses o años. Cuando las células que se reproducen poco entran en G1, pueden detener su ciclo celular y entrar en un estado de reposo G0.
• la fase S, es el proceso de síntesis, cuando la célula replica su ADN y llega a tener 46 pares de cromosomas, para que cuando se divida, cada célula se queda con 23 y 23 iguales.
• la fase G2, es el segundo periodo de crecimiento donde la célula asegura que tanto el material genético como sus organelos estén duplicados por completo antes de dividirse, y termina cuando comienza la división.

La duración del ciclo celular en una célula típica es de 16 horas: 5 horas para G1, 7 horas para S, tres horas para G2 y 1 hora para la división. Este tiempo depende del tipo de célula que sea. .²

Profase:

Se produce en ella la condensación del material genético (ADN, que en interfase existe en forma de cromatina), para formar unas estructuras altamente organizadas, loscromosomas. Como el material genético se ha duplicado previamente durante la fase S de la Interfase, los cromosomas replicados están formados por dos cromátidas, unidas a través del centrómero por moléculas de cohesinas.

Uno de los hechos más tempranos de la profase en las células animales es la duplicación del centrosoma; los dos centrosomas hijos (cada uno con dos centriolos) migran entonces hacia extremos opuestos de la célula. Los centrosomas actúan como centros organizadores de microtúbulos, controlando la formación de unas estructuras fibrosas, los microtúbulos, mediante la polimerización de tubulina soluble.⁶ De esta forma, el huso de una célula mitótica tiene dos chochas que emanan microtúbulos.

En la profase tardía desaparece el nucléolo y se desorganiza la envoltura nuclear.

Prometafase :

La membrana nuclear se separa y los microtúbulos invaden el espacio nuclear. Esto se denomina mitosis abierta, y ocurre en una pequeña parte de los organismos multicelulares. Los hongos y algunos protistas, como las algas o las tricomonas, realizan una variación denominada mitosis cerrada, en la que el huso se forma dentro del núcleo o sus microtúbulos pueden penetrar a través de la membrana nuclear intacta.^7 8

Cada cromosoma ensambla dos cinetocoros hermanos sobre el centrómero, uno en cada cromátida. Un cinetocoro es una estructura proteica compleja a la que se anclan los microtúbulos.⁹ Aunque la estructura y la función del cinetocoro no se conoce completamente, contiene varios motores moleculares, entre otros componentes.¹⁰Cuando un microtúbulo se ancla a un cinetocoro, los motores se activan, utilizando energía de la hidrólisis del ATP para "ascender" por el microtúbulo hacia el centrosomade origen. Esta actividad motora, acoplada con la polimerización/despolimerización de los microtúbulos, proporcionan la fuerza de empuje necesaria para separar más adelante las dos cromátidas de los cromosomas.¹⁰

Cuando el huso crece hasta una longitud suficiente, los microtúbulos asociados a cinetocoros empiezan a buscar cinetocoros a los que anclarse. Otros microtúbulos no se asocian a cinetocoros, sino a otros microtúbulos originados en el centrosoma opuesto para formar el huso mitótico.¹¹ La prometafase se considera a veces como parte de la profase.

Metafase :

A medida que los microtúbulos encuentran y se anclan a los cinetocoros durante la prometafase, los centrómeros de los cromosomas se congregan en la "placa metafásica" o "plano ecuatorial", una línea imaginaria que es equidistante de los dos centrosomas que se encuentran en los dos polos del huso.¹¹ Este alineamiento equilibrado en la línea media del huso se debe a las fuerzas iguales y opuestas que se generan por los cinetocoros hermanos. El nombre "metafase" proviene del griego μεταque significa "después."

Dado que una separación cromosómica correcta requiere que cada cinetocoro esté asociado a un conjunto de microtúbulos (que forman las fibras cinetocóricas), los cinetocoros que no están anclados generan una señal para evitar la progresión prematura hacia anafase antes de que todos los cromosomas estén correctamente anclados y alineados en la placa metafásica. Esta señal activa el checkpoint de mitosis.¹²

Anafase :

Cuando todos los cromosomas están correctamente anclados a los microtúbulos del huso y alineados en la placa metafásica, la célula procede a entrar en anafase (delgriego ανα que significa "arriba", "contra", "atrás" o "re-"). Es la fase crucial de la mitosis, porque en ella se realiza la distribución de las dos copias de la información genética original.

Entonces tienen lugar dos sucesos. Primero, las proteínas que mantenían unidas ambas cromatidas hermanas (las cohesinas), son cortadas, lo que permite la separación de las cromátidas. Estas cromátidas hermanas, que ahora son cromosomas hermanos diferentes, son separados por los microtúbulos anclados a sus cinetocoros al desensamblarse, dirigiéndose hacia los centrosomas respectivos.

A continuación, los microtúbulos no asociados a cinetocoros se alargan, empujando a los centrosomas (y al conjunto de cromosomas que tienen asociados) hacia los extremos opuestos de la célula. Este movimento parece estar generado por el rápido ensamblaje de los microtúbulos.¹³

Estos dos estadios se denominan a veces anafase temprana (A) y anafase tardía (B). La anafase temprana viene definida por la separación de cromátidas hermanas, mientras que la tardía por la elongación de los microtúbulos que produce la separación de los centrosomas. Al final de la anafase, la célula ha conseguido separar dos juegos idénticos de material genético en dos grupos definidos, cada uno alrededor de un centrosoma.

Telofase :

La telofase, del griego "τελος" (fin) y "φασις" (fase), es la fase terciaria plasmatica de la mitosis y meiosis, que sucede al final de la anafase.

Tras la división nuclear se produce la división citoplasmática celular o citocinesis, formándose dos células hijas con la misma dotación cromosómica que la célula madre, y a su vez, iguales entre sí, el resultado puede variar dependiendo de ladotacion genética

Telofase: Los cromosomas decondensados están rodeados por la membrana nuclearica.