- Els encreuaments dihíbrids de caràcters diferents
- Manifestacions fenotípiques alternatives de les cruïlles dihíbrids
- Una mica més de epistasi
- referències
El dihibridisme, en genètica, defineix l'estudi simultani de dos caràcters hereditaris diferents, i per extensió, d'aquells altres la manifestació depèn de dos gens diferents encara que es tracti d'el mateix caràcter
Els set trets que Mendel va analitzar li van ser útils en el plantejament de la seva teoria de l'herència dels caràcters perquè, entre altres coses, els gens responsables de la seva manifestació posseïen lels contrastants el fenotip era fàcil d'analitzar, i perquè cadascun determinava l'expressió d'un únic caràcter.
És a dir, eren trets monogènics la condició híbrida (monohíbridos) permetia determinar les relacions de dominància / recessivitat entre els al·lels d'aquest únic gen.
Quan Mendel va analitzar l'herència conjunta de dos caràcters diferents, va procedir com ho havia fet amb els caràcters senzills. Va obtenir híbrids dobles (dihíbrids) que li van permetre comprovar:
- Que cadascú complia amb la segregació independent que havia observat a les cruïlles monohíbridos.
- Que, a més, a les cruïlles dihíbrids la manifestació de cada caràcter era independent de la manifestació fenotípica de l'altre. És a dir, que els seus factors d'herència, qualssevol que fossin, es distribuïen independentment.
Ara sabem que l'herència dels caràcters és una mica més complexa que el que va observar Mendel, però també que en els seus fonaments Mendel estava completament en la veritat.
El desenvolupament posterior de la genètica va permetre demostrar que els encreuaments dihíbrids i la seva anàlisi (dihibridisme), tal com va poder demostrar-inicialment Bateson, podien ser una font inesgotable de descobriments en aquesta poderosa i naixent ciència de el segle XX.
Gràcies a la seva ocupació intel·ligent podien donar a l'genetista una idea una mica més clara de l'comportament i naturalesa dels gens.
Els encreuaments dihíbrids de caràcters diferents
Si analitzem els productes d'un encreuament monohíbrido Aa X Aa, podem notar que és igual a desenvolupar el producte notable (A + a) 2 = AA + 2AA + aa.
L'expressió de l'esquerra inclou els dos tipus de gàmetes que pot produir un dels parentals heterozigots per al gen A / a; a l'elevar a el quadrat vam indicar que els dos parentals són d'idèntica constitució per al gen en estudi.
L'expressió a la dreta ens proporciona els genotips (i per tant, es dedueixen els fenotips) i proporcions esperades derivades de l'encreuament.
Per aquest motiu puguem observar directament les proporcions genotípiques derivades de la primera llei (1: 2: 1), així com les proporcions fenotípiques explicades per la mateixa (1 AA +2 Aa = 3 A _ per cada 1 aa, o proporció fenotípica 3: 1).
Si considerem ara un encreuament per analitzar l'herència d'un gen B, les expressions i proporcions seran les mateixes; de fet, serà així per a qualsevol gen. En una cruïlla dihíbrido, per tant, tenim realment el desenvolupament dels productes de (A + a) 2 X (B + b) 2.
O el que és el mateix, si la cruïlla dihíbrido implica dos gens que participen en l'herència de dos caràcters no relacionats entre si, les proporcions fenotípiques seran aquelles predites per la segona llei: (3 A _: 1 aa) X (3 B _ 1 bb) = 9 A _ B _: 3 A _ b b: 3 AAB _: 1 aabb).
Aquestes, per descomptat, deriven de les proporcions genotípiques ordenades 4: 2: 2: 2: 2: 1: 1: 1: 1 que s'obtenen com a resultat de el producte de (A + a) 2 X (B + b) 2 = (AA + 2AA + aa) X (BB + 2 Bb + bb).
El convidem a comprovar-ho per. Mateix per tal d'analitzar ara què passa quan les proporcions fenotípiques 9: 3: 3: 1 d'un encreuament dihíbrido es "desvien" d'aquestes clares i predictibles relacions matemàtiques que expliquen l'herència independent de dos caràcters codificats per gens diferents.
Manifestacions fenotípiques alternatives de les cruïlles dihíbrids
Hi ha dues maneres principals en què les cruïlles dihíbrids s'allunyen del que "esperat". La primera, és aquella en la qual estem analitzant l'herència conjunta de dos caràcters diferents però les proporcions fenotípiques observades en la progènie donen un clar predomini a la manifestació dels fenotips parentals.
El més probable és que es tracti d'un cas de gens lligats. És a dir, els dos gens sota anàlisi, encara que estiguin en loci diferents, estan tan propers l'un a l'altre físicament que tendeixen a heretar-junts i, òbviament, no s'estan distribuint independentment.
L'altra circumstància, que és també bastant comú, deriva de el fet que una minsa minoria dels caràcters hereditaris són monogènics.
Per contra, en la manifestació de la majoria dels caràcters hereditaris participen més de dos gens.
És per això que cal sempre la possibilitat que les interaccions gèniques que s'estableixin entre els gens que participen en la manifestació d'un únic caràcter, siguin complexes i vagin més enllà que d'una simple relació de dominància o recessivitat tal com s'observa en les relacions al·lèliques típica dels trets monogènics.
Per exemple, a la manifestació d'un caràcter pot ser que participin unes quatre enzims en un ordre particular per donar origen a l'producte final responsable de la manifestació fenotípica de el fenotip silvestre.
L'anàlisi que permet identificar el nombre de gens de diferents loci que participen en la manifestació d'un tret genètic, així com l'ordre en què actuen, es denomina anàlisi de epistasi i és potser el que defineix més típicament el que anomenem anàlisi genètica en el sentit més clàssic.
Una mica més de epistasi
A la fin d'aquesta entrada es presenten les proporcions fenotípiques observades en els casos de epistasi més comuns- i això únicament tenint en compte creus dihíbrids.
A l'augmentar el nombre de gens que participa en la manifestació d'un mateix caràcter augmenta, òbviament, la complexitat de les interaccions gèniques i la seva interpretació.
A més, la qual cosa pot al seu torn prendre com la regla d'or per a una correcta diagnosi de les interaccions epistàtiques, pot verificar l'aparició de fenotips nous no presents en la generació parental.
Finalment, a part de permetre analitzar l'aparició de fenotips nous i la seva proporció, l'anàlisi de epistasi permet també determinar l'ordre jeràrquic en què han de manifestar-se els diferents gens i els seus productes en una determinada via per donar compte de l'fenotip associat a ells.
El gen de manifestació més bàsica o primerenca és epistático sobre tots els altres, ja que sense el seu producte o acció, per exemple, no es poden expressar els que estiguin aigües avall del mateix, els quals seran, per tant hipostàtics a aquest.
Un gen / producte en tercer lloc de la jerarquia serà hipostàtic als dos primers, i epistático a qualssevol altres restants en aquesta via d'expressió gènica.
referències
- Bateson, W. (1909). Mendel 's Principles of Heredity. Cambridge University Press. Cambridge, UK
- Brooker, RJ (2017). Genetics: Analysis and Principles. McGraw-Hill Higher Education, New York, NY, USA.
- Cordell, H. (2002). Epistasis: What it means, what it does not mean, and statistical methods to detect it in humans. Human Molecular Genetics, 11: 2463-2468.
- Goodenough, UW (1984) Genetics. WB Saunders Co Ltd, Pkiladelphia, PA, USA.
- Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). An Introduction to Genetic Analysis (11 th ed.). New York: WH Freeman, New York, NY, USA.