Mapa conceptual

UNIDAD TEMATICA V INTERACCION GENETICA INTERACCIÓN ENTRE DOS FACTORES Si bien un gen fabrica una sola proteína, por lo general esa proteína interactúa con otras, en realidad la mayoría de las características del genotipo son el resultado de la interacción de muchos genes distintos de un organismo que se expresan en un ambiente dado. Y no solo incluyen factores externos como la temperatura y la cantidad o calidad de la luz, sino también factores internos como las hormonas y las enzimas. Puede ocurrir que cuando una característica es afectada por 2 ó más genes diferentes, aparezca un fenotipo completamente distinto Ej.: la cresta de las gallinas esta determinada por 2 genes Rr y Pp. RR ó Rr producen la cresta en roseta PP ó Pp producen la cresta en guisante Pero cuando P y R aparecen juntas en el mismo individuo el resultado es una cresta en nuez (fenotipo nuevo). Las gallinas de la raza Wyandotte tienen la cresta del tipo en roseta. Las gallinas de la raza Brahma y otras variedades tienen la cresta en guisante y las Livornesas y otras razas del mismo origen tienen la cresta sencilla. Cada uno de estos tipos puede obtenerse puro. Los cruzamientos entre razas Wyandotte (roseta) y razas Livornesas (sencilla) demuestran que las razas con cresta en roseta es dominante sobre la sencilla y hay una segregación de 75% para cresta en roseta y 25 % para la sencilla en la F2. En los cruzamientos entre aves de cresta en guisante y sencilla, guisante es dominante y en la F2 aparece una proporción de 3:1 Al cruzar rosetas con guisantes se obtuvo un resultado de un fenotipo nuevo, en la F1. conocido como cresta en nuez. Esta característica era de la raza de gallinas malayas. Raza que no esta emparentada con las dos anteriores, de las que se obtuvo la nueva raza. Cuando se cruzan entre si las aves F1, de cresta en nuez, el resultado fue más notable, por que en la segunda generación (F2) no solo aparecieron cresta en forma de nuez, de roseta y de guisante, sino también crestas sencillas. DESCENDENCIA F2 QUE MUESTRA LA INTERACCIÓN GENETICA DE DOS PAREJAS DE ALELOS PARA DETERMINAR LA FORMA DE LA CRESTA EN LAS GALLINAS INTERACCIONES MULTIFACTORIALES Es la interacción de muchos genes para determinar una característica. El fenotipo total depende de las interacciones del genotipo total con el medio ambiente. En los resultados mendelianos en la progenie de precursores trihibridos se espera la proporción fenotipica de 27:9:9:9:3:3:3:1. Esta proporción clásica puede ser afectada cuando interactúan 2 – 3 de los loci para afectar al mismo carácter. También son posible interacciones que impliquen 4 ó más loci. Expresión genética y medio ambiente La expresión de los fenotipos es el resultado de su interacción con el medio ambiente. Los gatos siameses tienen sus extremidades oscuras debido a los efectos de la temperatura en el producto de la expresión genética (en este caso una enzima). La enzima que interviene en la producción de pigmento solo funciona a la baja temperatura de las extremidades. INTERACCIONES EPISTÁTICAS EPISTÁSIS.- Es el fenómeno por el cual un gen enmascara o inhibe la acción de otro gen sobre el mismo carácter. El gene o locus que enmascara o suprime la acción de un gene en otro locus se llamo originalmente epistático. El gene o locus suprimido era hipostático. Mas tarde se encontro que ambos loci pueden ser mutuamente epistáticos. Desde entonces el término epistasis se ha convertido en sinónimo de interacción génica. La dominancia incluye la supresión intra alelica de genes, o el efecto de enmascaramiento que tiene un alelo sobre la expresión de otro del mismo locus. Cuando la epistásis opera entre dos loci génico, el número de fenotipos que aparecen en la descendencia de progenitores dihíbridos será menor de cuatro. Existen 6 tipos de proporciones epistáticas reconocidas comúnmente. Tres de las cuales tienen tres fenotipos y las otras tres tienen solo dos. 1.- Epistasis dominante (12:3:1) Es cuando el alelo dominante de un locus por ejemplo el alelo A, produce un cierto fenotipo sin importar la condición alelica del otro locus. Entonces se dice que A es epistatico para B. La proporción de 9:3:3:1 se modifica a una proporción de 12:3:1. 2.- Epistasis recesiva (9:3:4) Si el genotipo recesivo en un locus (por ej. aa) suprime la expresión de los alelos en el locus B, se dice que el locus A muestra epistasis recesiva sobre el locus B. Sólo si está presente el alelo dominante en el locus A, los alelos del locus hipostático B pueden expresarse. Los genotipos A-B- y A-bb producen dos fenotipos adicionales. La proporción 9:3:3:1 se convierte en una proporción 9:3:4. 3.- Genes duplicados con efecto acumulativo (9:6:1) Si la condición dominante (homócigo o heterócigo) en uno o en otro locus (pero no en ambos) produce el mismo fenotipo, la proporción de la F2 se convierte en 9:6:1 por ejemplo cuando los genes epistáticos están involucrados en la producción de varias cantidades de una sustancias como los pigmentos, puede considerarse que los genotipos dominantes de cada locus producen independientemente una unidad de pigmento. Así, los genotipos A-bb y aaB- producen cada uno una unidad de pigmento y tienen, por lo tanto, el mismo fenotipo. El genotipo aabb no produce pigmento, pero en el genotipo A-B- el efecto es acumulativo y se producen dos unidades de pigmento. 4.- Genes dominantes duplicados (15:1) La proporción 9:3:3:1 se modifica a 15:1, si los alelos dominantes de ambos loci producen cada uno el mismo fenotipo sin efecto acumulativo. 5.- Genes recesivos duplicados (9:7) En el caso en donde ambos genotipos homócigos recesivos producen fenotipos idénticos, la proporción en la F2 se modifica a 9:7. Los genotipos aaB-; A-bb y aabb producen un solo fenotipo. Cuando se presentan juntos ambos alelos dominantes, se complementan uno con otro y producen un fenotipo diferente. 6.- Interacción de dominantes y recesivos (13:3) Solo resultan dos fenotipos en la F2 cuando un genotipo dominante en un locus (Ej. A-) y el genotipo recesivo en el otro (bb) producen el mismo efecto fenotipico. Así, A-B-; A-bb y aabb producen un mismo fenotipo y aaB- produce otro en la proporción de 13:3. RESUMEN DE PROPORCIONES EPISTÁTICA GENOTIPOS A-B- A-bb aaB- aabb Proporción clásica 9 3 3 1 Epistasis dominante 12 3 1 Epistasis recesiva 9 3 4 Genes duplicados con Efecto acumulativo 9 6 1 Genes dominantes duplicados 15 1 Genes recesivos duplicados 9 7 Interacción de genes dominantes Y recesivos 13 3 INTERACCIONES NO EPISTATICAS También pueden ocurrir interacciones genéticas sin epistasis si los productos finales de diferentes rutas metabólicas contribuyen cada uno de ellos para producir el mismo rasgo. Ej. El color rojo sólido característico del ojo de las moscas de tipo silvestre es una mezcla de dos tipos de pigmento (B y D) , cada uno producido por componentes no pigmentados (A y C) por la acción de enzimas diferentes (e1 y e2) especificadas por distintos genes silvestres (g 1 + y g 2+) Los alelos recesivos en estos dos loci (g1 y g2) especifican proteínas inactivas enzimaticamente. Así, un genotipo sin ningún otro alelo dominante no producirá un solo Compuesto pigmentado y el color del ojo será blanco. Fenotipos Genotipos Productos finales Tipo silvestre g1+/ - , g2+ / - B y D Color B g1+ / - , g2/g2 B y C Color D g1/g1 , g2+/ - D y A Blanco g1/g1, g2/g2 A y C En el ejemplo anterior, los genes para color B y para color D son ambos dominantes sobre blanco, pero cuando se presentan juntos producen por interacción un nuevo fenotipo (de tipo silvestre). Si los dos genes se segregan independientemente, la proporción clásica 9:3:3:1 no se alterará. Ej.: En Drosophila el pigmento omocromo café lo produce un gene dominante (st+) en el cromosoma 3. Al pigmento pteridina escarlata lo produce un gene dominante (bw+) en el cromosoma 2. Los alelos recesivos en estos dos loci no producen pigmento. Cuando moscas de ojos escarlata son apareadas con machos de ojos cafés, aparece un nuevo fenotipo (de tipo silvestre) en la progenie. P : Café x escarlata st+ / st+ ; bw/bw st/st; bw+ / bw+ F1 tipo Silvestre st+ st, bw+ /bw F2 9 st+ / - ; bw+ / - = tipo Silvestre 3 st+/ - ; bw/bw = café 3 st / st; bw+ / - = escarlata 1 st /st; bw / bw = Blanco Interacciones con tres o más factores. En el capitulo anterior se vio que la descendencia de progenitores trihíbridos se espera la proporción fenotipica de 27: 9: 9: 9: 3: 3: 3: 1. Esta proporción clásica se modifica si interactúan dos o los 3 loci. También son posibles las interacciones que involucran cuatro o más loci. La mayoría de los genes probablemente dependen en cierto grado de otros genes del genotipo total. El fenotipo total depende de las interacciones del genotipo total con el ambiente. PLEIOTROPISMO La pleiotropía es el fenómeno por el cual un gen produce, a nivel fenotípico, efectos múltiples sobre varios o muchos caracteres (polifenia) aparentemente no relacionados entre sí. En los seres vivos y quizás la mayoría de las rutas bioquímicas están interconectada y a menudo son interdependiente. Los productos de una ruta pueden usarse en más de una cadena metabólica. Por lo tanto, no es sorprendente que la expresión fenotipica de un gen involucre comúnmente a más de un rasgo. Aunque el cambio en una enzima generalmente afecta a una ruta metabólica, frecuentemente tiene más de un efecto en el fenotipo de los organismos. Algunas veces una característica será evidente (efecto principal) y otras, quizás ramificaciones aparentemente no relacionadas (efecto secundarios) seran menos evidente para el observador eventual. Las expresiones fenotípicas múltiples que ocurren como consecuencia de la expresión de un par de genes se conocen como PLEIOTROPISMO. Clasificación de la pleiotropia Según “Hadora” (1945) Y “Goldemiddt” (1955), la pleiotropia se puede clasificar en: Sindromica.- Cuando el efecto primario del gen actúa a nivel embrionario, adquiriendo caracteres de síndrome patológico múltiple como consecuencia simplemente mecánica. Un caso típico es el que sucede en la rata, producido por un gen recesivo “GRIS LETAL”. En homocigosis, este gen produce anormalidades del sistema cartilaginosos que se traduce, tras múltiples manifestaciones, en la muerte del individuo. Dicotomica.- La actividad primaria del gen (por lo general del tipo inhibitorio o supresor) es única y generalizada, afectando a todo el organismo simultáneamente según la reactividad de las partes que la componen. De interferencia.- Cuando un proceso genético interfiere con otro proceso independiente, modificándolo. En mosaico.- Se trata de una pleiotropia primaria en la que el efecto primario de un gen es diferente según el ambiente citoplásmico. Cada manifestación génica constituye un autofen. Relacional.- Un gen actúa directamente sobre un solo tipo de célula, pero ejerce una influencia indirecta sobre otras, reaccionando cada una de ellas de acuerdo a su propia naturaleza. La influencia indicada puede realizarse mediante sustancias difusible. En esta situación, el gen pleiotrópico produce un autofen y varios halofenes.

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