MECANISMOS DE INTERACCIÓN GÉNICA

Cachorrito de gatos Manx con el gen deletéreo
Cachorrito de gatos Manx con el gen deletéreo

Mecanismos de interacción de los genes

También conocidos como interacción genética o interacción génica o simplemente acción génica. Son otros tipos de herencia, conocidos muchas veces como herencia no mendeliana, debido a que muchos de ellos no cumplen con las proporciones fenotípicas observadas por Mendel. Hay de dos tipos, interacciones entre alelos de un gen, o entre genes distintos, pero también aparecen otros tipos de herencia no mendeliana, como la pleiotropia, la penetrancia incompleta, los genes letales y otras formas de herencia distintas a las que describió Mendel, aquí incluimos la de los alelos múltiples que sí cumplen con las proporcione Mendelianas pero tienen otras particularidades

Los mecanismos de interacción génica pueden clasificarse en los que ocurren entre alelos de un mismo gen (intra-alélicos) y los que se producen entre diferentes genes (inter-alélicos)

Intra-alélicos o entre alelos de un gen

Los intra alélicos o entre alelos de un mismo gen, son varios, uno ya mencionado en Mendel (la dominancia completa) y otros como la codominancia.

Son los siguientes:

  1. Dominancia completa
  2. Dominancia incompleta
  3. Codominancia
  4. Sobredominancia

Dominancia completa

Es el caso más descrito dónde un alelo domi­na o enmascara completamente a otro. Sin embargo es difícil explicar los fenómenos bioquímicos o moleculares que definen o generan este mecanismo; por lo tanto trataremos de explicarlo mediante ejemplos concretos.

El caso del alelo del albinismo (recesivo) ,tanto en humanos como en animales, es un ejemplo clásico de Dominancia Completa. Se cree que este alelo surgió como mutación del alelo que codifica o permite el fenotipo con pigmentación normal. Esto se da para la mayoría de las características, dónde el alelo normal o salvaje es dominante completo sobre el alelo mutante, en este caso recesivo.

Dominancia completa ejemplo de alelo neutro. Por Gabriela Iglesias
Dominancia completa ejemplo de alelo neutro. Por Gabriela Iglesias

El alelo normal (dominante) codifica alguna proteína quizás de función enzimática que interviene en la ruta biosintética para la formación de melanina.

Tanto los homocigotas dominantes como los heterocigotas tienen pigmentación normal. En el caso de los heterocigotas, producen mela­nina porque la existencia de un solo alelo normal o sea una sola copia funcional del gen, es suficiente para producir la enzima o proteína necesaria en esa ruta biosintética. En cambio los homocigotas recesi­vos, al no tener ningún alelo funcional, no producen producto y como consecuencia la síntesis de melanina es bloqueada con lo que los indi­viduos carecen de la misma.A este tipo de alelo se lo denomina amorfo ya que es inactivo, no produciendo producto proteico alguno, ya sea producto de una mutación en la secuencia de DNA original o por la deleción del gen o parte del mismo.

Si denominamos “A” al alelo normal y “a” al productor del albi­nismo:

En algunos casos al revés de lo descripto antes, el alelo mutante domina sobre el salvaje o normal, como el caso del gen del enanismo y la acondroplasia en el hombre, donde los heterocigotas expresan el fenotipo alterado al igual que los homocigotas.

Existen muchas características cuyo mecanismo de acción entre alelos es la dominancia completa, sin embargo bioquímicamente son complicados de explicar. Por ejemplo la característica o enfermedad “Pie de Mula” en el Bovino, producida por un alelo recesivo, dando como resultado individuos que poseen un solo dedo como el equino. Esquemáticamente si denominamos “P” al alelo normal y “p” al afectado:

 PP x pp Animal Normal apareado con uno con pié de Mula (pp)

F1: Pp 100% portadores del gen pero fenotípicamente normales

F1XF1: Pp x Pp

Proporción genotípica

1/4 PP (Homocigotas de fenotipo normal)

1/2 Pp (Heterocigotas o portadores de fenotipo normal)

1/4 pp Homocigotas recesivos (con pié de mula un sólo dedo como caballo)

Proporción fenotípica:

3/4 Individuos normales

1/4 Individuos con pié de mula

Como vemos siempre que exista Dominancia completa, las proporcio­nes genotípicas y fenotípicas de la F2 , serán las descriptas por Mendel. Sin embargo sabiendo que un gen codifica una proteína, el pie de mula difícilmente se produzca por la falta o la alteración de una sola proteína. Creemos que deben ser varias las proteínas que intervengan en el desarrollo normal del pie Bovino, o quizás sea una sola proteína que intervenga en las primeras divisiones o segmentaciones del embrión, dando como resultado al estar alterada un fenotipo anormal.

Los alelos de un gen que por mutaciones en vez de convertirse en inactivos producen una proteína, pero alterada, como podría ser el pie de mula, se denominan hipomorfos.

Dominancia Incompleta

Carl Correns, uno de los redescubridores de Mendel cruzó experi­mentalmenteflores rojas con blancas, observando en la F1 la aparición de un nuevo fenotipo intermedio entre los parentales , es decir color rosa, lo que no coincidía con lo descripto por Mendel, ya que la F1 era uniforme pero no igual a uno de los progenitores.

A su vez al aparear a la F1 entre sí obtuvo una proporción fenotípica de 1/4 de flores rojas: ½ de flores rosas: ¼ de flo­res blancas. Si denominamos “R” al alelo del color rojo y “r” al blanco:

dominancia incompleta de Lifefeder com
dominancia-incompleta de Lifefeder com

Al no existir dominancia entre un alelo y el otro, se prefiere usar como notación para los alelos, las letras mayúsculas pero con diferentes subíndices (R1 y R2). De esta forma no se indica si uno domina sobre el otro como usando mayúsculas y minúsculas. R1 R1 es el genotipo que expresa fenotipo rojo, R1 R2 rosa y el R2 R2 de fenotipo blanco.

En la actualidad si analizamos microscópicamente los cloroplastos de esas flores, observamos la existencia de cloroplastos rojos y blancos juntos, es decir que en forma macroscópica la flor se ve rosa pero microscópicamente tiene ambos colores, mecanismo llamado codomi­nancia la que detallaremos a continuación.

En animales los casos descriptos son explicados hoy en día por la codominancia.

Codominancia

Es un mecanismo de acción entre alelos que se da cuando el hete­rocigota (F1) expresa fenotípicamente a ambos alelos de la caracterís­tica en cuestión.

El ejemplo clásico es el del sistema de grupos sanguíneos ABO en los humanos. Los homocigotas para el alelo I A (IA IA) presentan o expresan fenotípicamente el grupo sanguíneo A, es decir antígenos en la superficie de los glóbulos rojos de tipo A. Los homocigotas para el alelo IB (IB IB), expresan fenotipo de grupo B, el heterocigota en cambio IA IB) tiene grupo AB es decir tiene ambos tipos de antígenos A y B.

Quiere decir que aquí tampoco un alelo domina sobre otro sino que se expresan ambos, tal como el ejemplo de las flores analizado ante­riormente. Otros ejemplos en animales son el del pelaje rosillo en los equinos y bovinos, el que antes se explicaba como Dominancia Incomple­ta ya que en apariencia el rosillo era intermedio entre el colorado y el blanco, pero se sabe que es codominante ya que presenta pelos blan­cos y pelos colorados. Lo mismo ocurre en los gatos híbridos de siamés y burmese, que al ser heterocigotas presentan un fenotipo intermedio (tonquinés), pero en realidad se cree que expresan ambos fenotipos, las manchas del siamés oscuras y el pelaje pardo del burmese. Cabe aclarar que las manchas oscuras del siamés están influenciadas por la temperatura, ya que se presentan en zonas de piel fría, o sea que es un genotipo in­fluenciado por el ambiente.

grupos-abo
Tipos de grupos sanguineos
grupos-sanguineos-2
Tipos de genes que codifican los grupos sanguineos

Este último es un ejemplo de codominancia y además de alelos múltiples ya que los grupos sanguíneos están codificados por un gen (I) que tiene tres variantes o alelos

Sobredominancia

Este tipo de interacción se da entre alelos de características cuantitativas (como el peso, altura, peso al destete, producción de leche, etc.), donde el heterocigota es supe­rior numéricamente al promedio entre ambas líneas progenitoras homocigotas. Por ejemplo el peso al nacimiento de un individuo heterocigota será superior al peso al nacimiento promediado de los padres homocigotas. El caso será analizado como parte del vigor híbrido, el que se verá en cursos supe­riores.

Otros ejemplos en animales aquí

117 comentarios sobre “MECANISMOS DE INTERACCIÓN GÉNICA

  1. Hola, lo felicito muy buena información, un poco complicada, pero así es la naturaleza complicada y bella, por otra parte no se podria tomar en cuenta a la epigenética y la herencia ligada al sexo como parte de la interacción génica?
    Gracias por la información

    1. Gracias Lety por tus palabras pero aclaro que soy mujer!!. Excelente reflexión seguramnete la epigenética tiene mucho que ver con los mecanismos de interacción génica y algunos otros modos de herencia. Aunque los genes ligados al sexo tiene más que ver con el hecho de que machos poseen solo un cromosoma X y las hembras dos pro ende los genes en los machos se expresan de forma pseudodominante por ese motivo. Saludos

  2. ola! Me podrias explicar un problema.
    La probabilidad de que un organismo haploide igual a 10 forme un espermatozoide que tenga 10 cromosomas? muchas gracias.

  3. hola llegue a esta página de casualidad, tratando de sacarme una duda que me da vueltas en la cabeza y viendo el nivel desarrollado quizás puedas darme la respuesta.
    soy estudiante en un profesorado de biogía y curse celular y molecular y vi genética, aún me falta cursar genetica de cuarto, quizas por eso no sepa la respuesta.
    conociendo los mecanismos de regulación de la expresión genética, no puedo relacionarlos con la dominancia (completa) de un alelo sobre el recesivo. la pregunta es la siguiente ¿el gen recesivo es recesivo porque no se traduce? ¿ y s asi a que se debe eso?

    1. Hola Rebeca si lees en esta misma página hay posible explicación a eso. Creo que puse el ejemplo de albinismo. Lo leiste? Hay muchas posibles explicaciones pero muchas no son muy convincentess, al menos para mí. Quizás debrías leer alguna opiniones más que las mías. Que una proteína no se exprese o se traduzca puede ser por muchas explicaciones. Las más simples de ver son las mutaciones en el gen que provocan una mutación sin sentido o de desvío del marco de lectura. Tambine puede haber mutaciones en la región llamada RIBISI que es donde el ribosoma se ancla en el mensajero para poder iniciar la traducción. Si esa unión no se produce es probable que no se traduzca. Luego claro puede haber mutaciones que alteren la transcripción. Si no hay mensajero que traducir, no hay proteína sintetizada
      Finalmente no creo que el ejemplo de dominnate y recesivo sea solo por que la proteían no se traduce. Quizás si se traduce pero en una tasa mucho menor que enel dominante y por lo tanto la expresión del dominnate enmascara a la del recesivo.
      Espero haber sido de ayuda Saludos

      1. gracias!! mi pregunta no iba hacia lo de las mutaciones, y el ejemplo del albinismo lo había leído.
        que se traduzca en una tasa menor el recesivo me parece una respuesta coherente. no lo había pensado!!!!
        es asombrosa y sumamente compleja la genética… muchas gracias por la respuesta!!! saludos!

  4. EXCELENTE TRABAJO, ME GUSTARIÁ QUE ENVIARA PROBLEMAS DE APLICACIÓN PARA CADA CASO PARA PODER PRÁCTICARLO CON MIS ESTUDIENTES.
    VEO QUE HA REALIZADO UN EXCELENTE TRABAJO CON RESPECTO A ESTE TEMA.

    1. Muchas gracias Jorge por tus palabaras- Ha sido un trabajo arduo y esto siempre da gratificaciones. Pra ver los libros que usado y ejercicios diversos, puedes consultar la página de este Blog: BIBLIOGRAFIA en este link que te dejo: http://wp.me/PcOia-lz
      Si necesitas más avisame por mail que te respondo por allí. Saludos

  5. Está genial la información! Pero tengo una duda, yo no acabo de saber como determinar el número de loci y de alelos que afectan un carácter, como se puede hacer¿¿ Grácias!!

    1. Hola como estás?? es una pregunta muy pero amplia para contestarla por este medio, pero hay diversos tipos de experiementos que se puede hacere para determianar eso y hoy en dìa además a través de la biología molecular se hace más simple al menos evaluar al cantidad de alelos que se distinguen usando PCR y electroforesis. Escapa un poco a los objetivos del Blog explicarlos. En particular porque depende de la especie, hay alguans donde es más simple que en otras por el número de descendientes. Puedes leer este arìculo de la Universidad de Standfrod sobre colores en el gato: http://www.thetech.org/genetics/news.php?id=122
      Allì explican como llegaron alas conclusiones
      Saludos

  6. Saludos Por favor alguien quien me pueda ayuda con una consulta q tengo, es la siguiente
    ¿Qué sucederá sí las características del color de la flor y la textura de la hoja no están en cromosomas separados? ¿Cuántos tipos de gametos diferentes se podrán generar?.
    Existen dos pares de cromosomas homólogos que no se han duplicado. Elimina un par. En el par que te queda debes ubicar los dos genes esta vez ligados a un solo cromosoma. Es decir el un cromosoma tendrá RL y el otro rl. Continua con la meiosis y responde a la pregunta: ¿Cuántos tipos diferentes de gametos se generarían? Como seria el dibujo?
    donde R= rojo, r=blanco, L=lisas y l = rugosas
    por favor si alguien sabe me lo dice

  7. Hola Gabriela, no se si es aca donde preguntar porque dice deja tu respuesta, pero bueno espero que si
    primero comentarte que la pagina es exelente, gracias a Dios hay docentes como vos!!
    mi duda es con respecto a la segunda ley de Mendel, y es porque NO se cumple en el caso de los “Genes influenciados por el sexo”. Yo creo que no se cumple dependiendo de la cantidad de machos y hembras, no se me cuesta mucho relacionar Mendel. Mil gracias

    1. Hola Jimena como estás? Me alegra que te sirva la página.
      La cuestionde relacionar las Leyes de Mendel o cualquier cosa es un ejercicio de pensar en que dice la Ley y compararllo con el caso en cuestión. Vos decís 2da Ley con genes influenciados. Pensa en el cruzamiento que hizo Mendel y obviamente no se cumple en grandes cantidades de descendientes como el usó y sirvió para enunciar la ley. Siempre tenés que pensar que para que se cumplna las proporciones que se obeservaron se usaron muchso descendientes (no unos pocos) Ahora en el caso de la expliación de la 2da ley que es por la segregación de alelos que se describió mucho después, en este caso y mientras la meiosis sea normal, los alelos segregan perfecto. Os ea que en resumen no se cumple porque no se obervan las proporciones esperadas pero los alelos de los genes segregan correctamente
      Espero que ayude a pensar en todas las opciones
      saludos
      Gaby

  8. ya se que no estas mas en la uba pero hoy di el 2do parcial y habia un problema q decia xq no se cumple la 2da ley de mendel con penetrancia variable, en clase jamas lo vimos ( q casualidad jaaja) pero bueno defini las dos cosas y dije lo de la polidactilia q al tener un 75% de pentrancia no iba a demostrar el fenotipo 3: 1, hay algo mas q se pueda aclarar, solo pregunto xq me gusto el tema pero se ve q no lo dieron muy bien y no me quedo muy claro cuando se cumplia o no las leyes y en la guia ni figura…. muchas gracias!!

    1. Hola Marian, la verdad es que me sorprende que nunca lo hayan visto, se suele dar siempre en clase o en los repasos aunque es mas un pregunta para razonar. No es ilógico que lo pregunten.
      Lo que hiciste es lo que yo hubiera hecho, habría que ver como lo redactaste pero en escencia es eso seguro lo que te han pedido. En la guia no figura. La escribí yo. Ya te digo es una pregunta para ver cunato integran los contenidos. Espero ta vaya bien y apruebes!!! saludos

      1. si estoy para promocion espero poder llegar!! 🙂 despues aviso muchas graciass me siento mas segura ahora

    1. No creo que pase nada. El tema es que si abusas de cruzar a hijos y padres o heramos o parinetes directos aumentas la consaguinidad, es decir entre otras cosas el nivel de homocigosis para varios genes. El riego es que los recesivos que provoquen enfermaddes pueden expresarse.
      Saludos

  9. A ver si me podes ayudar con esta duda, es de un ejercicio de la guia. Si cruzo 2 individuos heterocigotas,cuyo alelo recesivo es letal (produce un ternero amputado muerto al nacimiento)…podría decir que la proporcion fenotipica que se espera en los individuos “adultos” de esa F1 son individuos 100% normales, o tendria que decir que el 75% seran normales y un 25% amputado (y por ende muerto al nacer). No se de que forma lo tengo que tomar

    1. Juli podes expresarlo así como lo decís, el 100% de los adltos es normal. y luego aclarás lo que quieras. Te pido disculpas pero esas cosas si deberían verlas en los horarios de consulta. Yo ya no estoy en la UBA y este sitio es más para consultas teóricas concretas.
      Espero además que usen este medio para intercambiar opiniones entre Uds y ayudarse de lo que uno entendió y el otro no. Para eso había creado un foro pero no tuvo exito.
      Ojalá lo empeicen a usar entre Uds
      Gracias
      Saludos

      1. Ok, mil gracias por tu respuesta,realmente como muchos te lo hacen saber es muy valorable el esfuerzo que le ponés a este blog. Sinceramente trato de no molestarte, y leo mil veces las cosas y los comentarios de todos antes de consultarte algo para ver si encuentro lo q busco, pero a veces no lo veo. Ojalá se pudiera formar el foro que decis, la verdad seria muy útil para todos los que realmente entramos en este blog con la intencion de aprender. Gracias nuevamente

      2. Gracias Juli, es que me moelsta no poder responder todo, pero estoy ocupada en mil cosas más- Ojalá aunque sea entre Uds dicutan las respuestas. Debería dejar que sean los mismo que se respondan. A veces o puedo con mi genio y contesto igual por no ser grosera. Pero lo voy a intentar a ver que pasa.
        Mucha suerte
        Saludos

  10. interesante eso de penetrancia en los genes letales..no lo habia pensado
    sobre genes letales yo tenia claro esto y derepente les sirve. hay dos tipos de letalidad Dominante y recesiva. Para la letalidad dominate tanto AA como Aa mueren y aa (recesivo) no muere. Para el caso de letalidad recesiva AA y Aa sobreviven, solo muere aa; y para este caso de letalidad es donde existe el genotipo portador q seria el Aa ya q sobrevive en cambio en el anterior (letalidad dominate) no se puede hablar de portador ya q Aa muere. Solo eso.. a felicitaciones por tu pagina, me gusta la nieve q cae jeje.

  11. hola gabyy tengo una duda con el tema de los genes letales,mi pregunta es: los genes letales ocasionan un 100% d mortalidad en los individuos q lo portan o que lo expresan?ya q si el gen letal es recesivo y el individuo es Bb no le causaria la muerte,sin embargo el individuo lo porta.Bueno quizas este confundida!!!!graciias gaby besos

    1. Luciana, no es que estés tan confundida. Lo que ocurre es que los genes letales suelen producir su acción en Homocigosis. Es decir en este caso serían los BB lo que mueren. Lo heterocigotas lo portan pero no mueren.
      Por otra parte hay que ver si tienen penetrancia completa o incompleta. En el caso que sean genes con penetrancia completa, todos mueren. En el caso de incompleta puede que algunos no mueran.
      Por eso es difícil su definción. Fijate el caso de los ratones el gen amarillo, solo mueren los homcigotas recesivos para el alelo Y, en el gen Manx, sucede lo mismo. Los MM mueren pero los heterocigotas no, solo no poseen cola.
      Si bien por definición son genes que provocan el 100% de mortalidad, caeb aclarar en que estado deben estar, si en homociosis o heterocigosis también.
      Si te piden una definción, podés aclarar esto.
      Saludos

Gracias por tu comentario, en cuanto pueda te contesto

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