TEMA −1−: INTRODUCCIÓN. Antes que nada debe quedar claro que siempre que hablemos de INTERACCIÓN, no sólo se supone que se suman los términos, sino que de verdad interactúan. Debemos diferenciar entre: • GENÉTICO: es cualquier capacidad que no sea adquirida. Por ejemplo, la capacidad de hablar. • HEREDITARIO: es cualquier capacidad que tenga un patrón de transmisión muy concreto. Pero heredar un gen no significa estar condenado a manifestar los rasgos que caracterizan ese gen. Esas características pueden ser modificadas por manipulación ambiental. • OBJETIVOS. FENOTIPO Y GENOTIPO. La genética se mueve a través de este esquema: ESTIMULO! ORGANISMO ! RESPUESTA Pero esto no es fijo ya que se puede modificar la forma en que recibimos los estímulos, así como la forma en que damos la respuesta. Esto puede lograrse por variables internas o externas que modifican el estado del organismo de un momento a otro. Cómo es nuestra anatomía y nuestra fisiología depende en parte de factores genéticos, y se dice, en parte porque el aspecto de un gen no es inmutable, depende del ambiente en que se encuentre. Así pues, los factores genéticos junto con los epigenéticos (aquellos que influyen sobre los medios internos y externos) condicionan la anatomía y fisiología del organismo. En genética se estudia lo que afecta al SN y al hormonal. Cuando hablamos de condicionantes genéticos de la conducta nos referimos a las características individuales así como a las comunes de una misma especie y, por tanto, hay que tener en cuenta nuestra historia evolutiva. Estudiar la genética y evolución humana son importantes ya que el hombre tiene capacidad para controlar e influir en la procreación de otras especies así como en la suya propia. Pero cuando intervenimos sobre un organismo para corregir algún defecto genético, pagamos un precio por evitar que esos genes se transmitan a la siguiente generación, ya que el proceso tiene limitaciones. Siempre se ha creído necesario conocer en qué medida los caracteres son genéticos o adquiridos. Históricamente ha existido una dicotomía entre los defensores de que la herencia tiene un papel preponderante en la determinación de la conducta y las que, por el contrario, defienden que la conducta es sobre todo producto del aprendizaje. A esto se le denomina controversia herencia vs aprendizaje (genetistas−ambientalistas). Hoy por hoy se defiende una postura de interacción, de manera que globalmente se considera que la conducta es en parte genética y en parte aprendida en el ambiente. Pero eso no significa que sean simplemente factores sumables, sino que interactúan (un mismo gen en distintos ambientes y un mismo ambiente para diferentes genes) Debemos distinguir entre: 1 • GENOTIPO: es la constitución genética de un individuo. • FENOTIPO: es la manifestación externa y observable del genotipo. Se puede tener un genotipo determinado y no llegar a manifestar su fenotipo debido a cambios en el ambiente. Ej: una persona con diabetes en su genotipo puede no presentar los síntomas (fenotipo) si se le administra insulina (cambio en el ambiente). Así mismo un mismo ambiente, puede tener distintos efectos según la constitución genética sobre la que actúe. Ej: ambientes palúdicos (un mismo ambiente) hacen que sujetos normales genéticamente, enfermen de paludismo, pero sujetos anémicos falciformes (enfermedad genética; distintos genotipos) no llegan a coger el paludismo. Por ello no podemos hablar de que hay genotipos y ambientes buenos o malos, porque dependen de la interacción de ambos. A veces es posible cambiar los genes enfermos por otros sanos, y es a lo que se denomina terapia génica, con lo que se cambia el genotipo. Pero actualmente, lo más fácil y barato es tratar de corregir los fenotipos defectuosos debidos a constituciones genéticas no deseables, cambiando el ambiente. Para ello es necesario saber sin ambigüedad qué es lo que hace el gen, pero eso no es tan fácil ya que a veces es imposible saber el efecto primario metabólico de ese gen. Muchas veces se hacen manipulaciones ambientales basadas en la experiencia, pero a la larga no tienen ningún efecto. Es decir que esa interacción genotipo−ambiente es altamente específica; lo que significa que para cambiar un gen se puede modificar el ambiente, pero sólo de una determinada manera y no de otra. El problema es que cuando se cambia el fenotipo se mantienen esos genes enfermos y se transmiten de generación a generación. Es decir, lo que es deseable a nivel de individuo puede que no lo sea a nivel de población ya que puede tener consecuencias a nivel evolutivo. Aún así, se hace necesario conocer qué son los genes, mediante qué mecanismos se transmiten de generación en generación y cómo interactúan con el ambiente. Así, a partir del conocimiento de las leyes o mecanismos de la herencia, se consigue un acuerdo que dice que todas las especies descendemos de un antecesor común; eso quiere decir que las Teorías Evolutivas Científicas deben esperar a que la genética alcance un mínimo grado de desarrollo. • NORMA DE REACCIÓN. La genética nace con los experimentos de Mendel con guisantes, donde establece una serie de normas de transmisión de los caracteres; pero en ese momento estas leyes de Mendel no son tenidas en cuenta ya que no se conoce nada sobre la división celular ni sobre otras muchas cosas necesarias para entender lo que Mendel explicaba. De modo que hasta que no aparece el microscopio y se pueden observar las células y su división, los hallazgos de Mendel no se admiten; en ese momento es cuando se plantea que en la división celular es donde pueden estar los factores hereditarios que Mendel descubrió. Ese momento coincide también con la publicación de Darwin de sus observaciones sobre el origen de las especies, afirmando que el ambiente selecciona los genes que mejor se adapten y sobrevivan. Pero Darwin no sabe cómo se da esa variabilidad entre distintas especies, de modo de que las leyes de Mendel y los desarrollos en la genética acaban por apoyar las Tesis Darvinianas. 2 La diferencia principal general es que cuando hablamos en términos evolutivos hacemos referencia a poblaciones, sin hablar a nivel de individuo, tal y como lo hace la genética. En cualquier caso lo primero que hay que entender es cómo actúan los genes y en qué medida (es decir, cuánto depende un rasgo del ambiente y cuánto de los genes). Debemos saber si existe un continuo que va desde los rasgos hereditarios (genéticos) hasta los caracteres adquiridos (ambientales): Rasgos hereditarios −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−caracteres adquiridos (Ej: grupo sanguíneo) (ej: idioma) Lo ideal es que nosotros seamos capaces de fabricar o corregir los fenotipos de manera que sean lo más óptimos posible. Todos los genes se pueden manipular a nivel fenotípico pero hay algunas características que no se pueden manipular. En principio, y como norma, se puede modificar el efecto de cualquier gen, pero esto en cierta medida es engañoso, ya que si nos situamos a nivel de los rasgos hereditarios nos encontramos con características que dependen de un gen o de pocos genes, pero a nivel de los caracteres adquiridos, sabemos que éstos dependen generalmente de muchos genes. Así que, como la interacción gen−ambiente es muy específica, esto implica que a nivel de los rasgos hereditarios habrá muy pocos ambientes capaces de modificar el fenotipo, y a nivel de los caracteres adquiridos, habrá muchos ambientes capaces de modificar el fenotipo. Así que, en principio, es más fácil modificar los fenotipos de los caracteres adquiridos que los de los heredados, pero, ¿esto es cierto? Es verdad que los caracteres heredados dependen de un solo gen, lo que significa que tengo sólo un ambiente para hacer la modificación, por consiguiente parece difícil poder modificarlo. Pero si yo sé cuál es exactamente esa modificación, el cambio es drástico (muy grande) y muy efectivo. Por el contrario, los caracteres adquiridos dependen de muchos genes, por lo que hay muchos ambientes que pueden modificar el fenotipo, pero yo necesito saber cómo actúan todos y cada uno de los genes para poder hacer esa modificación en su efecto Así que si yo tengo un carácter que depende de 100 genes, por ejemplo, y sólo conozco el efecto de 8 de ellos, sólo podré modificar esos 8 y, por tanto, la manipulación será pequeña. De modo que hay más opciones para actuar cuánto más cerca estemos de los caracteres adquiridos, pero las modificaciones serán más pequeñas que con los caracteres heredados. Así surge el concepto de: • NORMA DE REACCIÓN: que indica la relación existente entre el fenotipo (manifestación) correspondiente a una constitución genética determinada y las condiciones ambientales. Pero hay un problema con ese término, y es que la relación de la que habla no es lineal y además sería imposible mezclar todos los tipos de genes con todos los tipos de ambientes para observar esa relación. Por ello es preferible utilizar el término: • RANGO DE REACCIÓN: que incluye la idea de que no se han explorado todas las posibilidades. Cuando se trabaja con caracteres hereditarios, puede verse que hay una cierta variabilidad para cada fenotipo, y por ello, en general, cuando hablamos de este tipo de caracteres (que dependen de un solo gen) las curvas que representan las normas de reacción de cada fenotipo se solapan. Pero si avanzamos a lo largo de la línea hereditario−adquirido, cada vez hay más curvas y es más fácil que se solapen y, al final (cuando dependen de muchos genes) hay una sola curva, es decir, hay una variación continua a nivel fenotípico y además se ajusta casi siempre a una curva normal. 3 De hecho, la forma de analizar unos y otros caracteres es completamente distinta y por ello se suele hablar de dos tipos de genética: • GENÉTICA CUALITATIVA:se trabaja con caracteres de clase, de calidad; es decir, caracteres para los que yo puedo agrupar a los individuos en sólo unos cuantos tipos fenotípicos definidos claramente. Ej: RH+ Y RH−. • GENÉTICA CUANTITATIVA: se trabaja con caracteres de grado; es decir, no hay clases fenotípicas claves e incluso muchas veces el fenotipo depende del instrumento de medida. Ej: altura. Siempre que un gen se exprese, lo primero que va a ocurrir es que forma una proteína específica, pero luego su efecto fenotípico último es muy diferente dependiendo del lugar donde actúe. De modo que nos encontramos con un problema, y es que cuando trabajo con características conductuales y quiero hacer una manipulación controlada, tengo que conocer cuáles son las proteínas implicadas cosa que es muy complicada. El primer intento de abordar este problema lo realizó BASTOCK en los años 50. Lo que quería averiguar era dónde ejerce su acción primaria un gen que tiene efectos conductuales. Esta investigación surgió de la observación de la mosca drosophila (o mosca del vinagre) la cual se reproducía más frecuentemente de color amarillo en el laboratorio que en la naturaleza, donde lo hacía frecuentemente de color gris. Además observó que los individuos amarillos tenían la misma supervivencia que los grises. Así que se preguntó qué era lo que hacía que los amarillos aparecieran más en cautividad y por qué vivían lo mismo que los grises. MUTANTE: es el fenotipo más escaso en una población. Las mutaciones pueden ser buenas, malas o neutras (la mayoría) El que unos genes sean más frecuentes que otros en una determinada población, va a depender de cuál es el efecto del gen y además del tipo de reproducción (si el individuo muere, no hay descendencia; si se reproduce más o menos, dejará más o menos hijos.) De modo que estaba claro que los individuos amarillos dejaban menos descendencia en la naturaleza que los grises, pero ¿por qué? Para hallar la respuesta se comparan todo tipo de cruzamientos posibles y observan si cuando intervienen amarillos hay menos descendientes. Y se halló que esto no ocurría si la hembra era amarilla, ya que parecía más receptiva que la gris; pero si los machos eran amarillos, se apareaban menos veces, incluso en situaciones con la luz apagada. Para conocer la razón, se estudió la conducta de estas moscas para aparearse, cuyo cortejo se define por la persecución del macho a la hembra en celo, y después, por el aleteo fuerte de las alas del macho para conquistarla. Y se observó que el macho yellow tardaba más en perseguir a la hembra y además la perseguía durante más tiempo, esto era debido a que el sonido de las alas de los amarillos es muy distinto al de los grises, además se cansaban antes y tenían que parar muy a menudo, lo cual indica que eran más débiles. Si acudimos al esquema E−O−R, nos encontramos con un gen que tiene efectos a nivel de: −Receptores (no reciben del mismo modo las señales de la hembra) −Organismo o estructuras procesadoras de información (las hembras no se excitan igual: hormonas sexuales) −Efectores (descansan más por tener menos fuerza muscular y por eso no tienen los mismos efectos) 4 PLEIOTROPÍA: se da cuando un gen tiene diferentes efectos y no uno sólo, como el gen yellow, que provocaba múltiples consecuencias. De modo que los machos amarillos eran menos porque sus pautas de cortejo eran peores debido a que les faltaba una hormona que les permitiera apreciar con claridad a la hembra y por eso tardaban más en empezar el cortejo y, encima, era peor que la de los grises. • HEREDABILIDAD. HEREDABILIDAD: cantidad de variación fenotípica de una población, atribuible a factores genéticos. Sólo hace referencia al concepto de población. Los distintos fenotipos se pueden clasificar en: • SOMATOFENES: fenotipos que hacen referencia al cuerpo. Hay dos tipos: • Quimofenes: fenotipos químicos (diabetes, galactosemia) • Morfofenes: fenotipos de forma (lóbulo de la oreja) • PSICOFENES: fenotipos conductuales. La información que recibimos de nuestros padres depende del tipo de reproducción que tenga la especie; hay varios tipos: • Reproducción uniparental: la información genética de los hijos es idéntica y la única posibilidad de variabilidad genética es que se produzca una mutación, es decir, cambios en la cantidad genética. • Reproducción biparental y sexual: nosotros, a nivel genético, nos parecemos un 50% a nuestro padre y un 50% a nuestra madre. Nuestros hermanos y hermanas también llevan la misma proporción de genes de los padres y, sin embargo no son iguales. Además de la mutación, que se puede dar también en este tipo de reproducción, se produce recombinación, es decir, variabilidad genética sin ser mutados los genes. TEMA −2−: GENÉTICA CUALITATIVA. • GENÉTICA CUALITATIVA O MENDELIANA. Mendel pretendía observar si los caracteres que los hijos heredaban de los padres, se transmitían según reglas fijas y para eso utilizó guisantes. Y se preguntarán, ¿por qué guisantes?, pues porque tienen una reproducción más rápida y, por lo tanto, pueden verse más generaciones en poco tiempo; además porque hay muchos tipos de guisantes y se pueden hacer muchas combinaciones; también los eligió porque en muy poco tiempo obtenía muchas generaciones con muchos descendientes cada una. Empezó cogiendo ejemplares de plantas diferentes, que podían diferir hasta en siete aspectos; pero él sólo se fijaba en una cosa cada vez (x ej: mezclaba una planta amarilla con una verde y sólo se fijaba en el color). Comenzando con razas puras, como son amarilla con amarilla y verde con verde. El guisante es una planta autógama, es decir, los gametos proceden siempre del mismo individuo (de la misma planta) (se reproducen de manera autógama). Lo primero que hizo Mendel fue lo siguiente: P: Amarillo x Verde ! progenitores ! 5 F1: Amarillo ! 1ª generación filial. La primera mezcla que hizo salió toda con guisantes amarillos, iguales a uno de sus progenitores (madre). En esta situación se dice que los amarillos son dominantes, porque el color que se manifiesta es el suyo. A los que no se manifestaban se les denomina recesivos (verdes). Nomenclatura: • Si es dominante: A Son distintas alternativas de un mismo carácter que se • Si es recesivo: a designa con la misma letra, si fueran distintos: A,B. Gracias a esto, Mendel formuló su primera ley. • LEYES DE MENDEL. • 1. Ley o principio de la Uniformidad: Cuando se cruzan entre sí dos variedades o razas puras que difieren en un carácter (ej: color) antagónico, los híbridos son todos iguales entre sí e iguales a uno de los progenitores, sea éste masculino o femenino (da igual) P: Amarillo x Verde ! F1: Amarillo ! HIBRIDO: resultado de la mezcla entre amarillo y verde (en este caso); 2 individuos de distinta especie. Cuando se cruzan entre sí los híbridos (amarillo con amarillo) de forma natural (por autofecundación *), lo que ocurre en la segunda generación filial es que los híbridos que nacen lo hacen en una proporción de: 3 amarillos, 1 verde: P: Amarillo x Verde (no sabemos cual es el otro alelo en A_, puede ser AA A_ ! aa o Aa. Seguramente, Aa pq al autofecundar a F1 salen F1: Amarillo Verdes) * Aa F2: ¾ amarillo x ¼ verde A_ aa El factor hereditario verde sigue en los primeros híbridos (F1), aunque no se manifieste. Todos los individuos de una especie tienen la misma cantidad de material hereditario: Amarillo Amarillo Fenotipo es el mismo: amarillo 6 AA Aa Genotipo es distinto: AA " Aa Por estas razones Mendel diferencia entre: HOMOCIGOTO: homo: igual / cigoto: célula huevo. La contribución de un homocigoto a las siguientes generaciones será siempre igual: ♦ Dominante: AA (aparece en los híbridos igual que un parental) ♦ Recesivo: aa (rasgo del otro parental que no aparece en los híbridos) HETEROCIGOTO: hetero: distinto. La contribución de un heterocigoto a las siguientes generaciones no será siempre igual: ♦ Aa: dará a unos A y a otros a ◊ 2. Ley o principio de la Segregación (separación por grupos) Los caracteres recesivos enmascarados en la F1 heterocigota de un cruzamiento de líneas puras homocigotos, reaparecen en la F2 en proporción ¼ (uno de cada 4), debido a que los miembros de una pareja alélica se segregan al formarse los gametos. GEN: material hereditario responsable de una determinada característica (es inespecífico). Puede tomar distintas formas y eso es a lo que llamamos GENES ALELOMORFOS o ALELOS. ALELOS: designo una de las posibles características (verde, marrón) para ese carácter (color de ojos). Dos alelos para un mismo gen constituyen una pareja alélica (Aa): P: Amarillo x Verde AA ! aa F1: Amarillo *Aa F2: ¾ amarillo ¼ verde * A_ aa Para saber como es el alelo en A_, los reproduce x autofecundacion *: ¼ AA (amarillas); 2/4 Aa (amarillos y verdes) PAREJA ALÉLICA: Lo que constituyen los alelos cuando sólo existen 2 alternativas para un mismo gen. P: Lisa x Rugosa AA: homocigoto AA (dominante) ! aa (recesivo) Aa: heterocigoto F1: Lisa *Aa F2: 3 lisas 1 rugosa 7 *A_ aa 1AA 2Aa F3: lisa lisa rugosa AA A_ aa ¾ A + ¼ a ! Segregación fenotípica (1 letra,expresamos lo q vemos) Aa x Aa ¼ AA + 2/4 Aa + ¼ aa ! Segregación genotípica (2 letras) ¼+ 2/4 + ¼ = 4/4 = 1 A esta segunda ley también se la puede llamar Ley de la pureza de los gametos, ya que en la mayoría de las especies se puede decir que para cada gen, en un individuo concreto, lleva 2 alelos (2n). De modo que cuando el individuo forma gametos, su material hereditario de divide en 2: Somos diploides: 2n n n gametos Aa Un gameto lleva información para todos los caracteres, pero sólo lleva un alelo. Además los gametos son puros por definición, porque no pueden ser heterocigóticos, ya que sólo llevan un alelo y no dos como el individuo completo. En los experimentos realizados por Mendel hasta el momento siempre se estudiaba una característica concreta en cada uno. Por ello, la siguiente pregunta que se hizo fue qué pasaría si estudiaba 2 características al mismo tiempo. Para verlo, hizo un experimento con plantas amarillas−lisas y verdes−rugosas, como parentales: P: Amarilla lisa x Verde rugosa (razas puras) AA BB aa bb Gametos AB Gametos: ab F1: Amarilla lisa (dihíbridas: pq son para 2 caracteristicas) AaBb Gametos: AB, Ab, aB, ab F2: 9 AB; 3Ab; 3 aB; 1 ab 8 Segregación genotípica: 9/16 AB ; 3/16 Ab ; 3/16 aB ; 1/16 ab Mendel utilizó el mismo procedimiento que siempre y vió como se cumplía su principio de uniformidad ya que en F1 todos los dihíbridos son idénticos entre sí e iguales a uno de sus padres (los dominantes). En la segunda generación filial (F2) encuentra que se dan todas las combinaciones posibles. Con estos resultados, Mendel enuncia su 3ª ley: ♦ 3. Ley o principio de Combinación Independiente. Los miembros de parejas alélicas diferentes se distribuyen o combinan independientemente unos de otros y de todas las maneras posibles, cuando se forman los gametos de un individuo híbrido. F2 es la segregación fenotípica para 2 caracteres: 9AB + 3Ab + 3aB + 1ab 9A_B_ : 3A_bb : 3aaB_ : 1aabb El problema es cómo obtener la segregación genotípica correspondiente a esa segregación fenotípica. Una posibilidad es dejar que se reproduzcan por autofecundación y, a partir de su descendencia, deducir el genotipo de cada planta: 3aaB_! _ puede ser: B o B 1aaBB 2aaBb verde lisa verde lisa (aB) verde rugosa (ab) Pero también hay un modo de hallarlo sin necesidad de plantar y ver la descendencia. Si se trata de dos características independientes (es decir, la transmisión de una no afecta a la de la otra), se puede expresar la segregación genotípica para cada una de ellas por separado y luego multiplicarlas (ej: color x forma) ¼ AA + 2/4 Aa + ¼ aa x ¼ BB + 2/4 Bb + ¼ bb 1/16 AAbb + 2/16 Aabb + 1/16 aabb 2/16 AABb + 4/16 AaBb + 2/16 aaBb + ___________1/16 AABB + 2/16 AaBB + 1/16 aaBB____________________ 1/16AABB + 1/16AAbb + 1/16aaBB + 1/16aabb + 2/16aaBb + 2/16AaBB + 2/16Aabb + 4/16AaBb Segregación genotípica NOTA: siempre que se expresa un genotipo, se colocan primero los dominantes y luego los recesivos, respetando el orden alfabético. 9 Ej: fenotipo: AaBb x AaBb Genotipo: 9AB : 3Ab : 3aB : 1 ab • EXCEPCIONES A LAS LEYES DE MENDEL. ♦ Series alélicas: La primera excepción a las leyes de Mendel es que haya más de dos alelos para el mismo gen. En estos casos decimos que para ese gen existe una serie alélica. La serie alélica más sencilla es cuando existen 3 alelos, este es el caso de los grupos sanguíneos (A, B, 0) Fenotipos Genotipos A es dominante sobre 0, al igual q B A AA A>0 A0 B>0 B AB A y B son codominantes BB A = B B0 ◊ 00 A, B, 0 son alelos de un mismo gen. Debemos recordar que cuando hablamos de alelos de un mismo gen hay que usar la misma letra para designarlos. En el caso de los grupos sanguíneos no es así debido a la antigüedad con la que se descubrieron, pero actualmente se está intentando designarlos del siguiente modo: IA, IB, I0. ⋅ Muchos genes: La segunda excepción es que haya muchos genes implicados en el mismo carácter (genética cuantitativa), lo que suele ocurrir en genes cuantitativos: tienen muchos alelos. ⋅ Caracteres ligados: Los caracteres ligados son genes que están dentro de un mismo cromosoma y tienden a transmitirse juntos. Los cromosomas se separan a la hora de formar gametos, y se vuelven a unir para la fecundación, es decir, que los cromosomas están unidos por parejas. En la especie humana sólo hay 46 crom., lo que quiere decir que cada gameto tiene 23 caracteres o genes. Eso significa que en cada crom. hay miles de genes, ya que no tenemos sólo 23 caracteres sino más. En principio los caracteres determinados por genes que están situados en el mismo crom. tenderían a transmitirse juntos siempre, pero eso no es así realmente. Estos caracteres son los que se llaman ligados. NOTA: cuando hablamos de series alélicas, hay siempre un alelo que es dominante, otro menos dominante que ese pero más que el siguiente, etc. Hasta llegar al alelo recesivo. Esto se expresa: A> A1> A2> a (ej: color de ojos) A: dominante; a: recesivo ⋅ Interacción génica: (2 genes ligados si tienen su locus en el interior del cromosoma) 10 Se dan varios casos: −intralocus: interacción en el mismo locus −interlocus: interacción en un lugar distinto. a) AFECTA SÓLO A UNA PAREJA ALÉLICA: Cuando esto ocurre, lo normal es que un alelo sea dominante y otro recesivo. Pero en ocasiones esto no es así, sino que no hay ningún alelo capaz de imponer su efecto al otro, y es cuando se da interacción génica. Hay varios tipos: ◊ Condominancia: se da cuando ninguno de los dos alelos es capaz de imponer su efecto, de modo que ninguno es dominante o recesivo. Así que esos dos alelos exhiben a nivel fenotípico las características de cada uno de ellos simultáneamente. ◊ Dominancia intermedia: en este caso, los heterocigotos exhiben un fenotipo intermedio al de los 2 homocigotos padres, o uno aparentemente nuevo. Ej: gallinas y tipo de plumaje: P: rizado fuerte (AA) x liso (aa) ! podría haber sido: RF: aa, y liso:aa F1: Rizado suave (*Aa) ! sale mezcla de RF y liso F2: ¼ AA 2/4 Aa ¼ aa Rf Rs liso Según Mendel, éstos deberían haber mostrado el mismo genotipo, pero no es así, por haber dominancia intermedia la segregación fenotípica coincide con la genotípica. A nivel genotípico sí se cumple la ley de Mendel, pero a nivel fenotípico no. Aquí se ha puesto de dominante a Rf, pero podía haber sido el liso ya que la dominancia se define en función de lo que se expresa en el híbrido y, en este caso, el híbrido no es ni uno ni otro. ♦ AFECTA A DOS PAREJAS ALÉLICAS: Cuando considero dos parejas alélicas es que hay alelos de distintos genes (interlocus). A esto se le llama Epistasia, es decir, la interacción entre alelos de distintos genes. Hay dos casos: 1.−Cuando no se modifica la segregación 9:3:3:1, pero aparecen fenotipos nuevos. Ej: crestas de las gallinas: P: Roseta x guisante AAbb aaBB ! podrían haber sido al revés. F1: Nuez *AaBb ! esto se sabe x la 3ª ley de Mendel 11 F2: 9 nuez 3 roseta 3 guisante 1 sierra AB Ab aB ab NOTA: cuando cruzamos dihíbridos entre sí, encontraremos una segregación fenotípica de 9:3:3:1. Para poner las letras empiezo desde F2 y voy subiendo. A partir de las leyes de Mendel sacamos la segregación fenotípica de F2; y su segregación genotípica mediante el cuadrado de Punnel: F2: 9AB 3Ab 3aB 1ab AB Nuez Ab Nuez aB Nuez ab Nuez AABB Nuez AABb Roseta AaBB Nuez AaBb Roseta AABb Nuez AAbb Nuez AaBb Guisante Aabb Guisante AaBB Nuez AaBb Roseta aaBB Guisante aaBb Sierra AaBb Aabb aaBb aabb AB Ab aB ab !Heterocigotos bihíbridos !Homocigotos híbridos 2.− Cuando se modifica la segregación 9:3:3:1. Ej: tenemos dos parejas alélicas (A,B), (a,b), donde A impide la formación de los ojos y a permite su formación. Y B supone ojos de color pardo y b ojos transparentes. Hallar su segregación genotípica: P: AAbb (ojos Transp.) x aaBB (ojos pardos) F1: AaBb (sin ojos, pq aunq exista el gen pardo, no manifiesta) F2: 9AB (sin ojos) 3Ab (sin ojos) 3aB (ojos pardos) 1ab (ojos transparentes) De modo que nos queda: 12 sin ojos, 3 ojos pardos, 1 ojos transparentes. Su segregación genotípica completa se halla también con el cuadrado de Punnet. ⋅ Interacción con el ambiente: ⋅ PLEIOTROPÍA: se considera que un gen es pleiotrópico cuando produce polifenia, es decir, efectos fenotípicos múltiples de un mismo gen. Ej: el alelo amarillo de las moscas drosophilas. En humanos hay muchos ejemplos, tales como el síndrome de Harfan, que está producido por un alelo 12 cuyo efecto más llamativo es que produce aracnodactilia (dedos en forma de araña: muy finos y largos), ademas produce anomalías en órganos internos. ⋅ PENETRANCIA: hace referencia a la cantidad de individuos que llevan un alelo en el genotipo y exhiben el fenotipo correspondiente. Ej: en la mosca drosophila hay un alelo dominante que produce un ojo lobulado y no fijo. En principio, según Mendel, debemos esperar que todos los homocigotos dominantes y los heterocigotos presenten ese ojo y los homocigotos recesivos no. Pero lo que ocurre es que el 90% de los heterocigotos exhiben ese ojo lobulado, así que ¿cómo sabemos que el 10% restante son heterocigoticos y no homo. recesivos? Lo sabemos porque cuando se juntan con sujetos normales, parte de su descendencia presenta ojo lobulado. En estos casos se dice que el gen es penetrante al 90%. En humanos hay un alelo que se sitúa en el com. 13, que tiene problemas de penetrancia. Su efecto es producir retinoblastoma, es decir, un tumor en la retina. Pero sólo el 75% de los sujetos que portan ese alelo sufren el tumor y sabemos que lo llevan porque parte de su descendencia sufre el tumor. ⋅ EXPRESIVIDAD: se refiere a la intensidad o fuerza con que un alelo ejerce su efecto. Ej: en humanos hay un gen que produce polidactilia, es decir, más de 5 dedos en alguna de las extremidades. En la drosophila, hay un alelo que produce alas vestigiales (de tamaño reducido), sabemos que la cuntía de esa reducción depende de la temperatura a la que se desarrollen esas moscas. Si la tª se mantiene a unos 22º, las alas son prácticamente inapreciables; si es de 26º, tienen un tamaño mitad de lo normal; y si es de 31º, son casi normales. ⋅ FENOCOPIAS: son modificaciones fenotípicas no hereditarias, producidas por condiciones ambientales especiales que producen un fenotipo atribuible a un gen o alelo no presente en el individuo. Es decir, que hay un genotipo que copia el fenotipo correspondiente a otra constitución genética. Ej: en humanos, los sujetos con extremidades normales tienen un genotipo normal, pero existe un genotipo anormal que produce extremidades muy cortas en forma de muñón. En los años 60−70 era muy frecuente dar a las mujeres embarazadas un medicamento llamado talidomida para evitar las náuseas y los vómitos del embarazo. Las mujeres que tomaron ese medicamento, aún teniendo un genotipo normal, tuvieron hijos con muñones, pero este fenotipo no se repitió en su descendencia, ya que no afectaba al genotipo. La talidomida (ambiente especial) actuaba sobre el fenotipo normal haciendo que copiara el anormal. Si no existiera ese gen anormal diríamos que se ha producido una anomalía en el desarrollo. ⋅ RETROCRUZAMIENTOS: son el cruzamiento de un híbrido y, por extensión, de un heterocigoto con cualquiera de sus parentales homocigotos. Los retrocruzamientos pueden ser: 13 Aa x AA Aa x aa ! híbrido ! ½ A(a) ; ½ aa ! heterocigoto dominante En concreto, el retrocruzamiento de un híbrido con su parental recesivo (Aa x aa) se denomina cruzamiento prueba que tiene la particularidad de que su segregación fenotípica coincide con el tipo y cantidad de gametos que origina el híbrido: ½ A + ½ a. Su principal utilidad se basa en saber si un sujeto−problema es híbrido u homocigoto dominante; para saberlo, se cruza con el recesivo y si su descendencia es ½ A + ½ a, será heterocigoto. TEMA −3−: CROMOSOMAS Y HERENCIA. Teoría cromosómica de la herencia: Se basa en tres puntos: ◊ los genes están en los cromosomas (CRs) ◊ su ordenación en los mismos es lineal ◊ al fenómeno genético de recombinación le corresponde un fenómeno citológico de intercambio de segmentos cromosómicos. ◊ CROMOSOMAS: MITOSIS Y MEIOSIS. Los cromosomas tienen una estructura tal que les permite cumplir una doble función. Por un lado, transmiten la información inalterada durante todas las divisiones celulares sucesivas que convierten un cigoto en un organismo completo adulto, es decir, qué procesos afectan a los CRs durante la MITOSIS. Ésta mantiene constante la cantidad y calidad del material hereditario. Y por otro lado, los CRs tienen que tener una estructura tal que les permita también cumplir la función de transmitir la información de una generación de individuos a la siguiente. Eso supone estudiar la MEIOSIS, que es un tipo de división celular especial, ya que ocurre sólo en las células que van a originar gametos. En principio, con los CRs de cualquier especie, se pueden hacer clasificaciones que se denominan CARIOTIPOS, atendiendo prioritariamente al tamaño y a la forma. Por su tamaño, se ordenan del más grande (que lleva el nº1), al más pequeño. Con respecto a la forma, los CRs parecen estar constituidos por dos filamentos, cada uno de los cuales recibe el nombre de CROMATIDIO o 14 CROMÁTIDA, que se mantienen unidos por una zona como un estrechamiento denominado CENTRÓMERO. Cromatidios Centrómero En principio, pensaremos que cada cromatidio se corresponde exclusivamente con una molécula de ADN. Pero se ha comprobado que cada cromatidio se subdivide a la vez en dos fibras denominadas SUBCROMATIDIOS y, a su vez cada uno de ellos parece dividirse en otras dos fibras denominadas ½ SUBCROMATIDIO. Pero a nivel funcional nadie hace caso a la teoría polifibrilar. ½ subcromatidio subcromatidio La forma de los CRs también depende de la posición del centrómero. Cuando éste se encuentra en medio del CR, se dice que el CR es METACENTRICO. Si pasamos una línea imaginaria por el centrómero de estos CRs, lo dividimos en dos partes simétricas denominadas brazos cromosómicos. Brazo cromosómico Cuando uno de los brazos es un poco más pequeño que el otro se dice que el CR es SUBMETACÉNTRICO. El CR será SUBTELOCÉNTRICO si uno de sus brazos es mucho más pequeño que el otro. Y, por último, un CR es TELOCÉNTRICO, cuando uno de sus brazos se puede decir que es casi virtual, es decir, el centrómero está en un extremo del CR. No hay relación entre cantidad y tamaño de CRs y cantidad de genes e información. Hay especies que poseen un mayor número de CRs que los humanos y, sin embargo, poseen menos información genética que nosotros. • Organización de los cromosomas. Nuestros CRs se organizan por parejas, uno se recibe del padre y otro de la madre. Decimos que son pareja porque sus genes llevan información para los mismos caracteres, aunque eso no significa que la 15 información sea idéntica (puede ser 1 dominante y otro recesivo). Estos CRs pareja se dice que son HOMÓLOGOS, porque llevan información para los mismos caracteres; y, a veces, el conjunto de la pareja de homólogos recibe el nombre de BIVALENTE. La especie humana tiene 46 CRs, o 23 pares de homólogos o bivalentes. • La mitosis. Cuando hablamos estrictamente de mitosis, nos referimos sólo a la CARIOCINESIS (división del núcleo). La mitosis se da en todas las células menos en las que van a crear gametos. Cronológicamente, una mitosis consta de 4 etapas: profase, metafase, anafase y telofase: ◊ PROFASE: el núcleo tiene un aspecto de ovillo de fibras, que son los CRs muy desespiralizados, pero poco a poco los CRs se van construyendo. A medida que esto ocurre, comienza a desaparecer la membrana nuclear, y además, se forma una estructura que es un conjunto de fibras de proteínas contráctiles: APARATO MITÓTICO o HUSO ACROMÁTICO (fibras que van de un polo a otro). ◊ METAFASE: cuando los CRs alcanzan el máximo grado de concentración, llega un momento en que se enganchan a las fibras del huso a través del centrómero, situándose justo en la zona media de la célula (la placa ecuatorial) ◊ ANAFASE: cada CR está enganchado a una fibra diferente, pero llega un momento en que estas fibras del huso se rompen justo por la mitad y empiezan a retraerse hacia los polos. En cada extremo, las fibras están arrastrando un cromatídeo a cada polo (cada CR tiene 2 cromatídeos). ◊ TELOFASE: llega un momento en el que tengo los cromatídeos acumulados en los polos, entonces empiezan a formarse unas membranas nucleares, una alrededor de cada conjunto de cromatídeos, hasta que se completan. Simultáneamente a la telofase, se forma una pared de separación entre los 2 núcleos hijos. Decimos que se ha producido la CITOCINESIS. Para finalizar se tiene que duplicar el ADN, para que cada molécula tenga CRs completos y, así, mantener constante la calidad y la cantidad de información. 16 HUSO 2n = 4CR PROFASE METAFASE ANAFASE 2 CR 2 CR 2n = 4 CR CITOCINESIS 2 CR 2 CR 2n = 4 CR TELOFASE DUPLICACION DE ADN • La meiosis. Es un tipo de división celular especial ya que sólo se da en las células que van a formar gametos (es decir, en las células reproductivas.) ◊ RECOMBINACIÓN. Es el proceso fundamental que ocurre en la meiosis. La recombinación es un aumento de la variabilidad genética con respecto al esperado para genes ligados. • Primera aproximación a la recombinación. • Célula con dos parejas de homólogos distintas: en este caso se forman 4 gametos distintos. Esto es lo que ocurre en el caso de Mendel, ya que siempre se trabajó con caracteres de este tipo (caracteres independientes). A AaBb a B b AaAa BbbB ¼ AB ¼ ab ¼ Ab ¼ aB • Dos alelos situados en el mismo par de homólogos: 17 1ª opcion 2ª opcion acoplamiento repulsion AaBb AB Ab ab aB AB ab Ab aB ½ AB ½ ab ½ Ab ½ aB En un individuo concreto no se pueden dar las dos opciones a la vez, o se da la 1ª o se da la 2ª. Cuando el sujeto es dihíbrido para dos genes situados en la misma pareja de homólogos, sólo puede formar 2 gametos distintos. Cuando tengo un individuo dihíbrido para dos genes ligados (situados en el mismo CR), puede presentar una de dos situaciones citológicas: el individuo puede estar en la fase de acoplamiento, si los dos alelos dominantes están en un CR y los dos recesivos en el homólogo. Y puede estar en la fase de repulsión, si en cada uno de los homólogos hay un alelo dominante y uno recesivo. Cuanto mayor es la variabilidad genética, menor es la posibilidad de que la especie desaparezca. Hay más variabilidad genética para los caracteres independientes que para los caracteres ligados. ◊ La recombinación. La recombinación hace que la variabilidad sea alta en una población de caracteres ligados. Ésta se descubrió en un experimento con maíz, en el que los investigadores trabajaron con sus características (había 2 parejas alélicas), el color y la textura: 18 ⋅ el alelo C, suponía zona de la semilla coloreada ⋅ el alelo c, suponía zona de la semilla incolora ⋅ el alelo W, suponía una textura harinosa ⋅ el alelo w, suponía una textura compacta, vítrea Al cruzar los híbridos, los investigadores obtenían resultados muy extraños, a pesar de repetirlo numerosas veces. Debido a esto hicieron un cruzamiento prueba en el que cruzaron un híbrido con una raza pura recesiva: CcWw x ccww. NOTA: si el híbrido lo fuera para 2 caracteres situados en distinto par de CRs, en la descendencia obtendrían 4 fenotipos distintos y todos en la misma proporción: ⋅ si fuera un individuo dihíbrido en fase de acoplamiento deberían encontrar ½ AB y ½ ab ⋅ si fuera un individuo dihíbrido en fase de repulsión, ½ Ab y ½ aB. Después de hacer el cruzamiento prueba muchas veces, obtienen los siguientes resultados: 4 fenotipos 19 distintos, de los que dos de ellos salen en mayor proporción que los demás. Estos resultados no se pueden explicar, por eso realizaron el experimento marcando los CR: Cc Ww x cc ww cCcc Wwww En un extreme le pegan un trozo de un CR y en el otro uno de ADN que se tine. Los científicos intuyen que la situación citológica es de repulsión, ya que obtenían más gametos Ab, aB. Realizaron el nuevo cruzamiento y observaron los CR de la descendencia, que son: ccCcCccc WwwwWwww Más cantidad Menos cantidad (más esperados) Se dieron cuenta de que lo que pasaba era que, a la hora de formar gametos, en algunas meiosis, los CRs homólogos se intercambiaban trozos: cC Ww La recombinación es un aumento de la variabilidad genética con respecto al esperado para genes ligados. ◊ Primera división meiótica. Las células que van a sufrir meiosis son células con la misma cantidad hereditaria que cualquier otra célula (2n CRs). 20 • PROFASE I: en la primera división meiótica, esta fase es muy larga y consta de varias subfases o espacios: LEPTOTENA CIGOTENA PAQUITENA DIPLOTENA −LEPTOTENA: empieza a desaparecer la membrana nuclear y la cromatina (material hereditario), que tiene aspecto de ovillo, empieza a contraerse, a espiralizarse. − CIGOTENA: cuando el grado de contracción es suficiente, podemos observar que el ovillo tiene una doble hebra. −PAQUITENA: sigue aumentando la contracción y llega un momento en que se pueden obervar CRs individualmente. Nos damos cuenta de que están situados paralelos de dos en dos, se observan n bivalentes (23 parejas de CRs) −DIPLOTENA: continúa aumentando el grado de contracción hasta que podemos observar los 2 cromatídeos de cada CR. También podemos ver que entre algunas parejas de homólogos se produce un solapamiento de cromatídeos. El resultado es que cuando esos CRs se separen, se va a hacer un intercambio de cromatídeos: La forma de equis, es decir, el punto de solapamiento entre cromatídeos se denomina quiasma, entrecruzamiento o sobrecruzamiento. Posteriormente empieza a formarse el huso acromático, y los bivalentes se van dirigiendo hacia la placa ecuatorial, es cuando estamos en diacinesis, llegado este momento, en ocasiones (no siempre), se interrumpe el proceso y los CRs 21 vuelven a despiralizarse, en este caso se dice que la célula entra en estado difuso. • METAFASE I: es cuando los CRs alcanzan la placa ecuatorial y se enganchan a las fibras del huso. En esta fase, lo que se engancha a una fibra del huso es una pareja de homólogos, un bivalente. • ANAFASE I: las fibras del huso se rompen y empiezan a viajar a cada polo un miembro de cada bivalente; viajan a cada polo n CRs, el conjunto de n CRs que encontramos en cada polo no tiene nada que ver entre sí, no encontramos homólogos. La reducción de material hereditario a la mitad se produce en la primera división meiótica. • TELOFASE I: cuando los conjuntos de CRs han llegado a los polos, empieza a formarse la membrana nuclear. Los orgánulos celulares de la célula madre se reparten alrededor de los núcleos hijos, también se forma una membrana celular de separación, originándose por tanto 2 células hijas con n CRs cada una. A continuación, a veces, hay una pausa denominada INTERFASE, hasta que comienza la 2ª división meiótica, pero otras veces no hay. En la interfase meiótica, jamás hay duplicación de ADN, porque ya tenemos CR completos. ◊ Segunda división meiótica. Partimos de células con n CRs: −PROFASE II: es igual que la anterior, desaparece la membrana nuclear y se empieza a formar el huso acromático; los CRs van a la placa ecuatorial. −METAFASE II: los CRs se enganchan a las fibras del huso. En este caso, cada CR se engancha a 22 una fibra diferente. Esto también ocurren una mitosis, la diferencia es que en una mitosis, los cromatídeos hermanos (los que están en el mismo CR) siempre tienen idéntica información, y en la metafase II los cromatídeos hermanos pueden llevar diferente información si en la 1ª situación meiótica se ha producido entrecruzamiento. −ANAFASE II: se rompen las fibras y empiezan a retraerse hacia los polos. Ahora cada polo recibe n cromatídeos; un cromatídeo de cada CR viaja a cada polo. −TELOFASE II: los cromatídeos han llegado a los polos, pasa el proceso anterior y da lugar a 2 células hijas. Para tener n CRs aquí sí se duplica el ADN. Por cada célula que entra en meiosis, obtenemos 4 células con n cromatídeos. 3. DETERMINACIÓN CROMOSÓMICA DEL SEXO (GAMETOGÉNESIS) A la hora de formar gametos, hay diferencias entre lo que sucede en hombres y mujeres. ◊ Espermatogénesis. En el caso de los varones, las células que van a originar células reproductoras (espermatozoides) se denominan ESPERMATOGONIAS. Desde el momento del nacimiento de los espermatozoides comienzan a dividirse por mitosis con el fin único de aumentar el número. La división mitótica se vuelve más activa a los 12 años. De esta forma seguimos obteniendo células (2n), que llamamos ESPERMATOCITOS DE 1º ORDEN; éstos empiezan a sufrir meiosis y se originan células con n 23 CRs llamados ESPERMATOCITOS DE 2º ORDEN. Posteriormente se da la segunda división ceiótica en la que obtengo células con n cromatídeos cada una, llamadas ESPERMATIDAS, que sufren un proceso de maduración en el que: −se duplica el ADN −adquieren una cola o flagelo que ayuda a la movilidad −adquieren una estructura en la cabeza, llamada ACROSOMA, que en realidad es un depósito donde se guarda la enzima que va a romper la membrana del óvulo en el momento de la fecundación. De esta manera se forman los espermatozoides, que son las células más pequeñas del humano. ◊ Ovogénesis u Oogénesis. En el caso de las mujeres, las células que van a originar células reproductoras (óvulos) se denominan OVOGONIAS. Éstas se reproducen de forma muy activa por mitosis a partir del 4º mes de vida fetal. En este momento existen ya todos los OVOCITOS DE 1º ORDEN que una mujer utilizará a lo largo de toda su existencia. Los ovocitos de 1º orden comienzan a entrar en meiosis, llegan al estado difuso y aquí se para el proceso, hasta que cuando se producen los cambios hormonales propios de la pubertad, se reanuda una de las meiosis cada 28 días. El resultado de esta meiosis son 2 células con n CRs, lo particular en este caso es que el reparto del material citoplasmático es asimétrico. Es decir, que una de las células hija se queda con casi todo y la otra con casi nada. Esto es algo particular de nuestra especie, porque es 24 adaptativo para tener una sola cría de una vez. La célula hija grande es la que continúa la meiosis y la que llamamos OVOCITO DE 2º ORDEN llamando a la pequeña POLOCITO o CORPÚSCULO POLAR. El ovocito de 2º orden sufre la división meiótica y da resultado a otro reparto asimétrico. Ahora la célula grande se denomina OVOTIDA. Ésta es la que sufre el proceso de maduración, sigue aumentando de tamaño y acumula reservas hasta que produce el OVULO. En la mujer la 2ª división meiótica no concluye salvo que se produzca la fecundación. El óvulo es la célula más grande del humano. GAMETOGÉNESIS: HOMBRES MUJERES Espermatogonias 2n CR ovogonias 2n Mitosis 2n espermatocitos 1ºorden 1ªdivisión meiótica ovocitos 1º orden n corpúsculo polar n CR n CR CR n espermatocitos 2º orden 2ªdivisión meiótica ovocitos 2º orden n n n n CRT n corpúsculo polar CR n Espermatidas maduración ovotida n Espermatozoides óvulo 25 ◊ Probabilidad de formar gametos en genes ligados: ◊ Dos genes ligados en fase de acoplamiento: Cuando un individuo va a formar meiosis, pueden ocurrir dos cosas: ◊ Que no se dé sobrecruzamiento: (siendo 1−2P, la probabilidad de que no se dé sobrecruzamiento). En la primera división meiótica cada una de las células que se forman poseen n CRs. En la segunda división meiótica cada una de las cuatro células hijas poseen n CRTs (cromatídeos) 1ª división 2ª división se originan 2 celulas, cada una con a toda célula va 1 CRT ⋅ CR de toda pareja de homólogos. ◊ Que se dé sobrecruzamiento: (siendo 2P la probabilidad de que se dé) 1ª división 2ª división meiótica 26 Para saber la probabilidad total de cada gameto en fase de acoplamiento, hay que sumar su probabilidad cuando se da sobrecruzamiento y cuando no se da: AB= ½ (1−2P)+ ½ P= ½ (1−P) gametos Ab= ½ (1−2P)+ ½ P= ½ (1−P) esperados Ab= ½ P gametos recombinantes: sólo se forman si aB= ½ P se produce sobrecruzamiento. NOTA: siempre que hablemos de dos genes ligados, los g.esperados aparecen con probabilidad ½ (1−P) cada uno, y los g.recombinantes siempre con ½ P cada uno. Lo que cambia, dependiendo de si el sujeto está en fase de acoplamiento o de repulsión es cuáles son los esperados y cuáles los recombinantes. ◊ Dos genes ligados en fase de repulsión: También hay dos 27 casos: ◊ Cuando no se da sobrecruzamiento (P= 1−2P) 1ªdivision 2ªdivisión meiótica ◊ Cuando se da sobrecruzamiento (P=2P) 1ªdivision 2ªdivisión meiótica Ab= ½ (1−2P)+ ½ P= ½ (1−P) gametos aB= ½ (1−2P)+ ½ P= ½ (1−P) esperados AB= ½ P gametos Ab= ½ P recombinantes ¿Qué es P? Es la cantidad total de g.recombinantes y, a veces, también se denomina fracción de recombinación. ¿Cuál es el valor máximo que puede tomar P? El valor máximo el 1/2 , porque si yo sustituyo P por ½ en las ecuaciones, cada tipo de gametos sale con probabilidad ¼ y esto ocurre cuando en todas las meiosis se da entrecruzamiento, cumpliéndose la 3ª 28 ley de Mendel. Es decir, que es como si se tratara de genes independientes. La probabilidad de que se dé sobrecruzamiento es mayor cuando más separados estén los genes entre sí. Cuanto mayor es P, los genes están más separados. Ej: A B C La probab de sobrecruzamiento es mayor entre B y C porque están más separados abc ¿Cómo se sitúan esos genes? PAB=0.4; PAC=0.1 ; PBC=0.3 ACB Este procedimiento se utiliza para hacer mapas génicos o cromosómicos (colocar los genes en su sitio), para situar los locigénicos, es decir, el lugar de un gen en un determinado CR. Teniendo en cuenta que P es tanto mayor cuanto más alejados estén los genes, entonces cuando P= 0.5 estarán lo más 29 separados que es posible. ¿Cómo sabemos cuánto vale P? Haciendo un cruzamiento prueba, ya que la propiedad de este cruzamiento es que la segregación fenotípica coincide con el tipo y cantidad de gametos que puede formar el híbrido. Así que si yo tengo una segregación de este tipo: AaBb x aabb 127AB : 421Ab : 417aB : 120ab A partir de esa segregación observo que tengo más gametos Ab, aB, así que esos serán los g.esperados y, por lo tanto, deducimos que se encuentra en fase de repulsión. Para obtener P, lo primero que hay que hacer es pasar la segregación a proporciones, dividiendo entre el total (T) e igualando las 2 ecuaciones T= 127+421+417+120 = 1085 127/1078 = ½ P ; 254/1085 = P !PAB= 0.23 ◊ 0.23 30 Y así con todos los gametos. Lo que obtenemos son las P entre cada dos loci y luego se colocan en su sitio dependiendo de lo que valgan. 4. GENÉTICA DEL SEXO: Cuando cruzamos un hombre y una mujer, teóricamente la descendencia debería ser la mitad de un sexo y la mitad de otro, pero para los caracteres sexuales primarios (órganos sexuales) hay menos variabilidad. Si el sexo dependiera de un gen con dos alelos (A,a): Aa x aa ½ Aa ½ aa ¿Qué genotipos me da esa generación? Esos genotipos son las letras que hay sobre las rayas y tienen que ser esas obligatoriamente porque sino no tendrían esa descendencia. Para lo que llamamos caracteres sexuales primarios hay menos variabilidad que para los caracteres sexuales secundarios (barba..) 31 A lo largo de la evolución, los genes determinantes del sexo (genitales) se han ido acumulando en el mismo par de CRs y por eso se denominan CRs sexuales, genes sexuales, gonosomas, gonocromosomas o heterocromosomas (porque son todos distintos del resto) Los genes responsables de las características sexuales secundarias están dispersos en el resto de los CRs, a los que llamamos autosomas (son todos los CRs no sexuales). La determinación del sexo puede cambiar mucho de unas especies a otras, pero en mamíferos hay un sexo que tiene los 2 Crs sexuales iguales (XX para la mujer) y otro que los tiene distintos (XY para el hombre). En cambio en aves y lepidópteros, por ejemplo, es al revés y en otras especies, esto puede variar. En la especie humana es absolutamente necesaria y suficiente la presencia del CR y 32 para desarrollar características sexuales masculinas. Los CRs sexuales son de muy distinto tamaño, el CR X es de tamaño mediano y el Y el más pequeño en la especie humana. Ambos CRs tienen una parte para la que son homólogos que se denomina segmento apareante. Esto quiere decir que los genes que están en esta parte del CR X codifican los mismos caracteres que los que están en esa parte del CR Y. Al resto se denomina segmento diferencial porque los genes que están en esa parte del CR X codifican para unos caracteres y los del CR Y para otros distintos. De modo que lo que esté en el diferencial de Y sólo aparece en los hombres y lo de X puede aparecer en hombres y en mujeres, y no se refiere sólo a las características sexuales. Cuando, por alguna razón falta un CR sexual, falta el Y, el individuo se identifica como mujer. No existen 33 cigotos sin CR X XY! hombre. XX ; XO !mujer (sólo puede faltar el Y) El segmento apareante se denomina así porque como para ese trozo los CRs son homólogos, eso significa que durante la meiosis se sitúan paralelos y para ese trozo puede haber recombinación. Además para ese trozo se comportan como CRs no sexuales (autosomas) y no son caracteres sexuales primarios. Los genes que están en el segmento diferencial de los CRs X e Y codifican para caracteres que no tienen nada que ver unos con otros, pero eso no significa que necesariamente tengan que ser caracteres sexuales; pueden ser, por ejemplo, hemofilia o daltonismo. • Herencia ligada al sexo: Son los caracteres determinados por genes situados en el diferencial de los CRs sexuales. 34 Lo lógico sería hablar de herencia ligada al X o al Y, pero al hablar de herencia ligada al sexo se interpreta que es herencia ligada al X, ya que los caracteres ligados al Y se denominan holándricos (todo hombre) por lo que son muy fáciles de detectar al no presentarse jamás en las mujeres. Además, si en una genealogía nos encontramos con que un hijo es distinto de su padre, claramente no es su hijo. Asimismo no tiene sentido hablar de características dominantes o recesivas ligadas al Y ya que sólo tiene un alelo y no hay manera de encontrar un sujeto que tuviera dos CRs Y y que los dos procedieran de padres distintos para ver cuál es el dominante o el recesivo; se suele colocar por azar o con subíndices ( A1 ,A2). Para que un carácter sea ligado al Y no puede haber mujeres afectadas y todos los hijos varones deben ser iguales a sus padres. 35 El Cr Y es muy pequeño y está ligado a muy pocos genes, así que hay muy pocos caracteres que sean holándricos. El único que se estudia es la hipertricosis de la oreja (no hay mujeres que tengan pelos en las orejas), que sólo se da en los hombres. Para los rasgos ligados al X lo que cambia es la frecuencia de afectados entre hombres y mujeres, ya que para las mujeres tengo 3 genotipos posibles y para los hombres hay 2. Además no tienen por qué ser características sexuales. Mujeres: XAXA; XAXa; XaXa Hombres: XaY; XAY Por ejemplo, la hemofilia y el daltonismo son enfermedades recesivas ligadas al X (XaXa). Un CR X lo reciben del padre que debe ser hemofílico o daltónico (XaY) y la madre debe ser al menos portadora del alelo (XAXa). Es muy raro que un sujeto hemofílico o daltónico decidiera reproducirse y 36 además que coincidiera con una mujer portadora, por eso hay muy pocas mujeres hemofílicas o daltónicas. • Herencia limitada al sexo: Se trata de caracteres determinados por genes que existen en los dos sexos pero que sólo se manifiestan en uno de ellos. Es lo que ocurre con los genes para la producción de leche en mamíferos, esos genes existen en los machos y en las hembras, pero requieren un medio ambiente hormonal femenino y, por ello, sólo producen leche las hembras (como se ve, no tienen por qué ser características sexuales) Para poner de manifiesto este aspecto se castró a algunos machos, de modo que se les eliminó las hormonas masculinas, y se les administró hormonas femeninas. Se observó que estos machos se desarrollaron femeninamente. 37 • Caracteres influídos por el sexo: Son variaciones en las relaciones de dominancia entre los alelos debidas al sexo. Esto ocurre, por ejemplo, con la alopecia en humanos; y el desarrollo de cuernos en vacas y cabras. Lo que ocurre en la alopecia es lo siguiente: Hombres: AA y Aa (calvos); aa (no calvos) Mujeres: AA (calvas); Aa y aa (no calvas) En los hombres el dominante es A y en las mujeres es como si el dominante fuese a, por lo que hay muy pocas mujeres calvas. 5.ANOMALÍAS CROMOSÓMICAS: Hay dos tipos: • Anomalías cromosómica estructurales Se dan cuando se altera el orden de los genes en los CRs. Dentro de estas anomalías hay 38 varios tipos: ◊ DELECCIÓN: Se produce cuando se pierde un segmento de CR. Es más frecuente que se pierda un trozo de los extremos, pero no tiene por qué ser así necesariamente: ABCD.EFGH !AD.EFGH (se pierde BC) Esta anomalía siempre va a suponer problemas de apareamiento entre homólogos durante la meiosis. Se produce una especie de lazo para que se aparee todo lo demás, ese lazo es justo lo que le falta al otro (en este caso BC) ◊ INVERSIÓN: Se produce cuando un segmento cromosómico se gira 180º ABCD.EFGH ! ACBD. EFGH (cambia BC por CB) Su apareamiento se realiza con dos lazos, uno en cada CR ◊ DUPLICACIÓN: Se produce cuando 39 un segmento cromosómico se duplica. Puede ser: −Duplicación en tándem: cuando el segmento se duplica inmediatamente a continuación: ABCD.EFGH! ABCBCD.EFGH −Duplicación en tándem inverso: cuando el segmento se duplica a continuación, pero además se invierte: ABCD.EFGH! ABCCBD.EFGH −Duplicación desplazada: cuando el segmento duplicado se desplaza del punto inicial: ABCD.EFGH!BCABCD.EFG ◊ TRANSLOCACIÓN INTRACROMOSÓMICA: Se produce cuando un segmento de un CR cambia de posición en el mismo CR. Puede ser de varios tipos: −Intrarradial: si cambia de posición dentro del mismo brazo cromosómico: ABCD.EFGH !ADBC.EFGH −Extrarradial: si cambia de brazo cromosómico: ABCD.EFGH!AD.EFGHBC 40 ◊ TRANSLOCACIÓN INTERCROMOSÓMICA: Se produce cuando las alteraciones afectan a más de un CR. Puede ser de 2 tipos: −Transposición: cuando el trozo que pierde uno de los CRs se añade al otro: ABCD.EFGH ! HNAD.EFGH MDIOP.QRST OP.QRSTBC −T. I. recíproca: cuando ambos CRs pierden un trozo que se añade al otro: ABCD.EFGH ! HNAD.EFGH MDIOP.QRST OP.QRSTBC • Anomalías cromosómica numéricas: Se dan si cambia el número de CRs típico de la especie. Para la mayoría de las especies representamos su cantidad de CRs como 2n y decimos que son diploides. Hay varios tipos: ◊ Una de estas anomalías es el aumento en el número de juegos cromosómicos, es decir, que los 41 sujetos sean TRIPLOIDES (3n), TETRAPLOIDES (4n) En vegetales, la Poliploidía es absolutamente viable, el único efecto es que produce gigantismo, ya que aumenta el tamaño celular. Sin embargo, en animales, ese aumento en el tamaño celular va ineludiblemente emparejado con una disminución en el número de células y eso supone graves problemas metabólicos y de diferenciación, por lo que su desarrollo se interrumpe. De hecho, en la especie humana, se estima que un 3% de los abortos espontáneos son diploides. ◊ HAPLOIDÍA: supone la existencia de un solo juego de CRs (n). Sólo se puede considerar una anomalía cuando la especie es diploide. En la especie humana no es viable. ◊ ANEUPLOIDÍA: significa que los individuos no tienen un número exacto de juegos cromosómicos. Hay varios tipos: −monosomías: pérdida de un CR completo (2n−1), es 42 la única viable en la especie humana −trisomías: (2n+1) en lugar de haber una pareja de homólogos hay 3. Esto ocurre en el Síndrome de Dawn −nulisomías: (2n−2) donde esos dos CRs que faltan son 1 pareja de homólogos. 6. TECNICAS DE DIAGNÓSTICO PRENATAL: • Amniocentes Consiste en una punción transabdominal a una mujer en gestación para obtener líquido amniótico (que protege al feto), en éste flota una cierta cantidad de células procedentes de la descamación del feto, esas células están vivas de manera que es posible hacer cultivos celulares con ellas. Con esto se puede obtener una fotografía de la división celular, detectando las anomalías cromosómicas numéricas. • Técnicas de bandeado: Pero además los CRs de algunas 43 células se pueden someter a las técnicas de bandeado que se basan en que determinados componentes del ADN se tiñen de manera específica (distinta), de manera que cada CR o pareja de CRs ofrece una secuencia de bandas característica para cada uno de esos tintes. Lo que se hace es comparar un caso normal con el feto en cuestión y si no coinciden las secuencias de bandas es porque se ha producido una anomalía cromosómica estructural. Además es posible que esas células que obtenemos se sometan a diversas pruebas metabólicas que detectan muchas enfermedades, debidas incluso a un solo gen. TEMA −4−: GENÉTICA MOLECULAR ◊ NATURALEZA QUÍMICA DEL MATERIAL HEREDITARIO El material hereditario en la mayoría de las especies es ACIDO DESOXIRIBONUCLEICO 44 (ADN), pero en algunos virus (ej: sida) es ACIDO RIBONUCLEICO (ARN). Ambos son ácidos nucleicos y sus componentes básicos son: −un azúcar, que para el ARN es la D−RIBOSA, y para el ADN es muy parecido, pero en la posición dos tiene un ácido, por lo que se le llama 2−DESOXI−D−RIBOSA −bases nitrogenadas que pueden ser de dos tipos: ⋅ Púricas: son grandes en el espacio: ADENINA y GUANINA ⋅ Pirimidínicas: son pequeñas en el espacio, son: CITOSINA (en el ADN y ARN), TIMINA (exclusiva del ADN) y URACILO (exclusiva del ARN) −Ácido fosfórico: (PO4H3) La unión de una 45 base nitrogenada con un azúcar se denomina NUCLEÓSIDO, y la unión entre un nucleósico y un ácido fosfórico se denomina NUCLEÓTIDO. Los ácidos nucléicos son pdímeros (cadenas de múltiples eslabones que dan lugar a una macromolécula) de nucleótidos, es decir, cadenas de nucleótidos uno detrás del otro. Aunque también puede haber nucleótidos sueltos en el citoplasma El ácido fosfórico y el azúcar se sitúan en el mismo plano y las bases nitrogenadas en un plano perpendicular. Todos los fosfóricos son iguales, así que sólo se citan las bases nitrogenadas que es lo que cambia. En humanos, en el ARN hay sólo una secuencia de nucleótidos, mientras que en el ADN hay dos cadenas unidas entre sí a través de las bases nitrogenadas. Éstas son ANTIPARALELAS (la distancia entre 46 las dos cadenas es constante) y COMPLEMENTARIAS (por lo siguiente:) Similitud de la molécula de ADN con una escalera Para que todos los escalones midan lo mismo una base tiene que ser más grande que la otra. Por eso se unen: −Adenina con Timina. A=T −Guanina con Citosina. G"C Es decir, deben unirse una base nitrogenada grande con una pequeña, esto es una púrica con una pirimidínica. La razón de esas uniones tiene que ver con la forma de las moléculas: Adenina y Timina tienen capacidad para reaccionar por dos puntos, por lo que encajan perfectamente: y Guanina y Citosina reaccionan por 3 puntos, por lo que también encajan. La molécula de ADN tiene que ser muy constante ya que sino perdería sus propiedades y podría ser atacada a través de los oxígenos situados 47 en el exterior de la molécula. A lo largo de la evolución, el ADN se ha combinado con unas proteínas, casi todas pertenecientes al grupo HISTONAS, que no alteran sus propiedades y que además le sirven de escudo de protección. El ADN está situado en el centro y así se protege de cualquier cosa. NOTA: pdímero de nucleótidos = ácido nucléico (ADN y ARN) Puesto que la relación entre las dos cadenas de la molécula de ADN es de complementariedad, conociendo una cadena, se conoce la otra, esto es si yo conozco la secuencia de las bases nitrogenadas de una de las cadenas, conozco la otra ya que es la misma pero invertida. Esta complementariedad de ADN se puede expresar de dos formas que conocemos como LEYES DE CHARGAFF: −1ª LEY: A+G 48 =T+C. Dice que la cantidad de bases púricas es igual a la cantidad de bases pirimidínicas. −2ª LEY: A/T = G/C =1. Dice que la relación entre Adenina y Timina y entre Guanina y Citosina tiene que ser igual a 1. IMPORTANTE: SALVO EN ALGUNOS VIRUS DETERMINADOS, LAS LEYES DE CHARGAFF SÓLO SE CUMPLEN PARA EL ADN Y NO PARA EL ARN, YA QUE TIENE UNA SOLA CADENA ◊ DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA Se expresa de la siguiente manera: A un determinado gen le corresponde siempre la misma proteína o enzima. 1 gen (ADN) ! 1 enzima (proteína) El ADN es el material hereditario y es capaz de transmitir su información de generación en generación gracias a que tiene capacidad para duplicarse. 49 A un gen (trozo de ADN), cuando funciona, le corresponde siempre la misma proteína. Ese gen da instrucciones para que los aminoácidos se unan en una secuencia determinada. Las materias primas (células) necesarias para formar las proteínas se obtienen por la alimentación y están almacenadas en el citoplasma. El problemas es que el ADN está en el núcleo y los aminoácidos o materias primas están en el citoplasma, por lo que tiene que haber alguna forma de relación, ya que la membrana celular es muy selectiva y no permite la entrada de los aminoácidos, además el ADN tiene un diámetro muy superior a los poros de la membrana celular por lo que tampoco puede atravesar la membrana y llegar al citoplasma. Lo que va a ocurrir es que cuando la célula necesite una proteína determinada, el gen (trozo de ADN) que posee la 50 información que codifica para esa proteína, va a hacer una copia de sí mismo en forma de una molécula más corta y más estrecha. Este proceso se denomina TRANSCRIPCIÓN y la molécula resultante se denomina ARN MENSAJERO (ARNm) porque es capaz de salir del núcleo al citoplasma (ya que es más estrecha) y llevar la información para la formación de la proteína. Una vez que este mensajero se encuentre en el citoplasma, el proceso de formación de una proteína siguiendo las instrucciones del ARNm, se denomina TRADUCCIÓN. ◊ DUPLICACIÓN La molécula de ADN es muy estable y tiene capacidad para duplicarse. Esta duplicación es SEMICONSERVATIVA, es decir, que de una molécula de ADN se van a originar dos moléculas hijas idénticas entre sí e idénticas a la molécula madre. 51 Pero además, cada molécula hija va a estar compuesta por una cadena procedente de la molécula madre y la otra cadena será de nueva síntesis NOTA: las cadenas punteadas de las moléculas hijas son cadenas de nueva síntesis La forma más sencilla de entender la duplicación es suponer que la molécula de ADN se va separando en sus cadenas constituyentes a modo de una cremallera, es decir, que los enlaces (bases nitrogenadas) que mantienen unidas ambas cadenas se van rompiendo uno a uno. Cada una de estas cadenas separadas va a servir de molde para construir la que falta sobre ella misma los nucleótidos van pasando por al lado, cuando pasa el nucleótido correspondiente, encaja con el de la otra cadena y se queda ahí. Es decir, que reconoce en la cadena molde al complementario y además encaja también con el 52 nucleótido anterior. Este proceso ocurre simultáneamente en las dos cadenas hijas. Pero actualmente se sabe que el proceso es más rápido y, de hecho, se rompen simultáneamente todos los enlaces correspondientes a un gen (trozo de la molécula de ADN), de manera que pueden unirse muchos nucleótidos simultáneamente. Después es necesaria la intervención de unas enzimas para unir los distintos trozos, estas enzimas se llaman LIGASAS. Este procedimiento permite que la duplicación ocurra simultáneamente por varios puntos, pudiendo duplicarse al mismo tiempo el principio y el final de la cadena. A nivel de célula las dos moléculas hijas se escriben en la misma dirección, lo que implica que si yo leo siempre de arriba abajo, tendría que escribir de abajo a arriba y eso es imposible. Por eso los enlaces para un mismo gen se rompen simultáneamente. 53 Siempre se lee en la misma dirección, lo que implica que una cadena se sintetiza en una dirección y la otra al revés (antiparalelos). Este proceso de separación de las dos cadenas que ocurre de forma natural durante la duplicación, se puede producir en el laboratorio simplemente elevando la temperatura alrededor de unos 80º más o menos, denominándose a este proceso DESNATURALIZACIÓN DEL ADN. Si a continuación dejamos que se enfríe lentamente, las cadenas complementarias se vuelven a unir, es decir, la molécula se puede RENATURALIZAR. Estos procedimientos se han usado para obtener ADN HÍBRIDO, de distintas especies, que sirve para compararlas y ver cuáles hibridan más, es decir, cuáles son más cercanas y parecidas. La molécula de ADN es muy difícil de alterar, lo que 54 garantiza que la información que se transmite de generación en generación sea constante. A un determinado gen le corresponde siempre, como efecto primario, una proteína específica, siempre la misma. Es decir, que el efecto primario de un gen es una proteína determinada. 1 gen ! 1 enzima (proteína) gen ! (fenogénesis, aparición del fenotipo) !rasgo Siempre, cada vez que un gen se expresa, genera esa proteína y de hecho, la mayor parte de los genes no se expresan en determinados tipos de células. La velocidad de expresión de los genes es lo que determina la diferenciación celular (entendiendo que esa velocidad también puede ser cero, no expresándose nunca) ◊ TRANSCRIPCIÓN Y TRADUCCIÓN ¿Cómo se forma una proteína cuando 55 un gen se activa? El primer problema que nos encontramos es que el ADN está en el núcleo de la célula y no interesa que salga de ahí porque es la zona de mayor protección. Por lo tanto, la molécula de ADN no puede atravesar los poros de la membrana nuclear (no puede salir al citoplasma), sin embargo, las materias primas de las proteínas (aminoácidos) las obtiene la célula a través de la alimentación. De modo que las materias primas están en el citoplasma y las instrucciones (ADN) de cómo se tienen que unir, en el núcleo, pero ninguno puede atravesar la membrana nuclear en ningún sentido Lo que ha hecho la evolución para solventar este problema es hacer una copia de la información contenida en un gen, en forma de una molécula más pequeña capaz de salir al citoplasma; es decir, el ADN hace una copia de sí mismo en forma de ARN, esta nueva 56 molécula es más corta y más estrecha porque es una sola hebra y porque sólo copia el brazo de un gen. A este proceso se le denomina TRANSCRIPCIÓN. Cuando la célula necesita una proteína determinada se activa el gen correspondiente, es decir, que el gen se transcribe y para ello las cadenas de la molécula de ADN se separan en el brazo correspondiente a ese gen y a partir de ahí el proceso es muy similar a la duplicación. Como el ARNm es una sola hebra, se toma como molde sólo una de las cadenas separadas de ADN (cada una lleva distinta información). Si a un mismo gen le corresponde siempre una misma proteína, entonces sólo una de las cadenas de ADN y siempre la misma para un gen dado, es la que se transcribe. Pero el que sea una cadena dada no implica que para todos los genes de la molécula sea siempre la misma. Ya tenemos el 57 mensaje en el citoplasma en forma de ARNm, que es una secuencia de ribonucleótidos y a esa secuencia le corresponde siempre una proteína específica, que es un polímero (secuencia) de aas. La fórmula general de cualquier aas es: NH2 − CH − COOH (Amino) % ( acido) R Lo que cambia de un aas a otro es el radical (R) Los aas se pueden unir entre sí formando largas cadenas (proteínas) mediante la unión de un OH del grupo ácido y un H del grupo amino del siguiente, de lo que se desprende una molécula de agua (H2O) y se forma un doble enlace llamado ENLACE PEPTÍDICO. A una determinada secuencia de nucleótidos le corresponde siempre la misma cadenas de aas, por lo que es lógico que exista una tabla de equivalencias entre nucleótidos del 58 ácido nucleico (ARN) y aas de las proteínas. Esa tabla es lo que llamamos CODIGO GENÉTICO. Existen otros tipos de ARN aparte del ARNm, estos son el ARN RIBOSÓMICO (ARNr) y el ARN TRANSFERENTE (ARNt). El ARNm, una vez que se ha sintetizado, se sitúa entre las dos subunidades del ribosoma que es donde se va a producir la síntesis de proteínas. Son necesarias dos moléculas de ARNr para que tenga lugar la traducción. El ARNt, como cualquier tipo de ARN, es una sola cadena, pero hay zonas en las que queden enfrentadas bases complementarias que establecen enlaces sobre ellas. De manera que en el espacio tiene aspecto de hoja de trébol. Las zonas ensanchadas pertenecen a zonas en las que no hay bases complementarias; 59 pero esto no quiere decir que en esas zonas no haya bases, sino que las que hay no se comlementan. Cada uno de esos lazos tiene una misión diferente: −por la derecha: se sujetan al ribosoma −por la izquierda: se unen a una enzima que actúa en forma de látigo uniendo a un aas específico en el extremo superior −por el inferior: las 3 bases centrales reciben el nombre de ANTICODÓN. • Característic del código genético El Código Genético es una tabla de equivalencias entre el lenguaje de bases nitrogenadas (nucleótidos) en el mensajero (ARNm) y el lenguaje de aas de las proteínas. Este código tiene 5 características: ◊ En el lenguaje del ARNm hay 4 letras posibles (las de las 4 bases nitrogenadas), en cambio en el de las proteínas hay 20 letras (ya que existen 20 aas distintos). 60 Necesitamos 3 bases para escribir cada aas, así que podríamos escribir hasta 64, ya que V34= 64 aas. De modo que es necesario un TRIPLETE DE BASES (3 bases) para escribir un aas, y a ese triplete se le denomina CODÓN. El codón del ARNm y el anticodón del ARNt son complementarios ◊ El código genético es un código DEGENERADO. Hay 3 codones (UAA, UAG, UGA) que no codifican para ningún aas porque no tienen ARNt. Además podemos tener varios codones para el mismo aas, en este caso los codones se diferencian sólo en la 3ª base. Un ARNt con un anticodón determinado sólo se puede unir a un aas específico, pero para la mayoría de los aas existen varios anticodones. ◊ Se trata de un CODIGO SIN SUPERPOSICIÓN, es decir, una base determinada no puede formar parte de dos tripletes diferentes. 61 ◊ Se trata de un CODIGO SIN COMAS, esto significa que no hay nada en la molécula que indique dónde termina un triplete y dónde empieza el siguiente. ◊ El código genético es UNIVERSAL, un determinado codón significa el mismo aas en todas las especies. • La traducción Las proteínas son secuencias de aas unidas por enlaces peptídicos. Los aas pueden reaccionar por el grupo amino o por el grupo ácido. Los aas que están en el centro de la cadena tienen los dos grupos enlazados y, por lo tanto, no tienen probabilidad de reaccionar, ya que en una cadena de aas sólo puede reaccionar el grupo amino (NH2) del primer aas de la cadena y el grupo ácido (COOH) del último aas de la cadena; esto es que sólo puede reaccionar por los extremos: Si reacciona el grupo ácido (COOH) del último aas no supone ningún problema, es muy difícil, ya que no hay 62 prácticamente tiempo porque cuando se une el último aas a la cadena, la proteína va inmediatamente a cumplir una función. Podemos darnos cuenta de que según esto, el grupo amino (NH2) del primer aas de la cadena posee mucho tiempo para poder reaccionar y esto supone un gran problema. Para solucionarlo lo que va a ocurrir es que siempre, cualquier síntesis proteica tiene como primer aas HETIONINA, que es un aas especial para el que sólo existe un codón. Por su estructura es el único que tiene capacidad para unirse con el grupo amino a un pequeño radicar organismo llamado FORMILO, que es inocuo (no altera las propiedades) y además funciona como escudo. Las proteínas tienen dos extremos, el N terminal y el C terminal. La síntesis de proteínas se inicia siempre por el extremo N terminal. El modelo de la traducción o síntesis 63 de proteínas parte de la idea de que en el ribosoma existen dos sedes: la sede P (peptidi) y la sede A (aminoaci). El proceso se divide en 3 etapas: 1−INICIACIÓN: entrada de ARNt, que lleva formilmetionina, al ribosoma en la sede P 2−ELONGACIÓN o CRECIMIENTO DE LA CADENA: van entrando aas uno a uno y se van uniendo al anterior. Supone la acción alternativa de dos enzimas: PEPTIDIL TRANSFERASA (encargada del enlace peptídico entre dos aas) y la TRANSLOCASA (encargada de desplazar el sistema mensajero ribosoma en un codón) 3−El proceso finaliza cuando en la sede A aparece uno de los 3 tripletes para los que no existe ARNt. Para el proceso de iniciación se han propuesto dos hipótesis: −DOBLE PUERTA: el primer aas entra por la sede P y los demás por la sede A 64 −PUERTA SENCILLA: todos los aas sin excepción entran por la sede A. En la dede P se puede introducir cualquier ARNt, pero sólo permanecerá el que tenga un anticodón complementario del codón existente en la sede. En la sede A ocurre lo mismo. Una vez que tengo las dos sedes ocupadas actúa la peptidil transferasa y se forma el enlace peptídico entre los 2 aas. Una vez formado el enlace peptídico, actúa la translocasa tirando de la cadena, de modo que lo que estaba en la sede P sale fuera y lo de la sede A sale a la sede P y queda el hueco en la sede A. Esto se va repitiendo sucesivamente. El proceso termina cuando en la sede A cae un codón que no corresponde a ningún aas, porque no se une a ningún anticodón. ◊ REGULACIÓN DE LA VIDA GENICA ¿Cómo se activan o se reprimen los genes? 65 Una proteína sólo se fabrica cuando es necesaria. Por otro lado, los modelos de regulación de la actividad génica explican también la diferenciación celular. Todas las células del organismo tienen la misma constitución genética. Hay varios modelos de regulación génica, el más sencillo y el que más destaca es el siguiente: ⋅ Modelo operón (siempre cae en examen) Este modelo plantea que hay una serie de genes denominados ESTRUCTURALES cuya misión es transcribirse a mensajeros específicos que posteriormente se traducen a proteínas concretas, específicas (el efecto primario de todo gen es una proteína concreta). Esta proteína puede ser estructural (porque forma parte de orgánulos) o una enzima, es decir, una proteína con propiedades catalíticas (que modifica la velocidad de las reacciones). Una 66 enzima o proteína sólo se va a sintetizar cuando es necesaria. A veces esa metabolización de una determinada sustancia se realiza en varios pasos, cada uno de ellos catalizado por una enzima distinta, constituyendo (esa serie de reacciones) una RUTA METABÓLICA A!B!C!. P1 P2 P3 (P1 rompe A en trozos !B; P2, rompe B!C) El modelo de OPERÓN plantea que los genes que codifican la información para enzimas que actúan en pasos sucesivos de una misma ruta metabólica, se sitúan adyacentes o al menos muy cercanos en la misma molécula de ADN. Este modelo plantea que es mucho más rápido activar simultáneamente todo ese conjunto de genes que hacerlo uno a uno, y para activar todos simultáneamente lo que propone es que adyacente a ese conjunto de genes estructurales existe un gen que se llama 67 OPERADOR, ya que funciona a modo de interruptor, activando o reprimiendo la expresión de ese conjunto de genes estructurales. Es decir, basta con que el gen operador reciba una señal para poner en marcha todos los genes restantes al mismo tiempo. El modelo también propone que a cierta distancia de ese conjunto operador−genes estructurales, puede incluso que en otro CR hay otro gen llamado REGULADOR que se transcribe a un mensajero específico y se traduce a una proteína que llamamos REPRESOR porque su misión es unirse al operador y mantener al sistema inactivo, cerrado. (Catalizador: elemento capaz de unir otros 2 elementos que no se unirían si el 1º no existiera) Ese represor es una proteína que se une al operador, por lo que los represores osn histonas (proteínas que rodean al ARN y 68 actúan a modo de escudo). Mientras el represor esté unido al conjunto operador−estructurales no puede haber transcripción, simplemente por una cuestión de espacio. Con esto se explica por qué determinados genes no funcionan. El INDUCTOR es la sustancia que la célula necesita metabolizar. Lo que ocurre es que el represor tiene más afinidad por el inductor que por el operador, de forma que si hay inductor, inmediatamente el represor se separa del operador para unirse con el inductor. En el momento en el que el represor se separa de ese sistema, el ADN se desespiraliza inmediatamente y comienza la transcripción. Con lo que se forman los mensajeros y las proteínas específicas. ¿Cómo vuelve a cerrarse el sistema? Esas proteínas se han fabricado (o sintetizado) para metabolizar el inductor, es decir, destruirlo en componentes más pequeños y 69 transformarlo, lo que significa que el represor ya no lo reconoce como tal y se vuelve a unir al operador. (Ej: personal del matrimonio (represor−operador) y la amante (inductor)) ◊ MUTACIONES Llamamos mutaciones a cualquier cambio en el material genético detectable y heredable no debido a segregación ni recombinación y que se transmite a las células hijas o a la generación siguiente de individuos, originando respectivamente células o individuos mutantes. No son debidas a la segregación porque yo puedo tener dos padres Aa y un hijo aa y el que no sea igual que sus padres no es condición suficiente para decir que es mutante. Ni tampoco se debe a recombinación porque se puede deber a recombinaciones de los genes implicados. Hay muchas formas de clasificar las 70 mutaciones, pero en principio vamos a hacerlo dependiendo del tipo de células en que se producen: a)MUTACIONES SOMÁTICAS: cuando afectan a cualquier zona del individuo que no sea la línea germinal, es decir, que no sean las células reproductoras (que van a sufrir meiosis). Sus consecuencias son que si se produce una mutación en una célula de la piel, a nivel genético se transmitirá a las células que deriven de ella pero no a las restantes. Por tanto, a partir de ese momento, en un mismo sujeto coexisten células con distinta información genética. Eso es lo que llamamos MOSAICO GENÉTICO o QUIMERA. Pero no siempre se va a manifestar fenotípicamente. Realmente se manifestará al tener un sujeto homocigoto recesivo y cuando alguno de los alelos esté afectado, además ese gen debe estar en una célula que se 71 exprese. Esta mutación, en principio, no se transmite a la generación siguiente, excepto si se produce en sujetos que sólo llevan un alelo para cada carácter (n, en vez de 2n como los humanos). También en especies en las que se da reproducción vegetativa (ej: esquejes de geranios), si yo utilizo un trozo que está mutado se puede transmitir a la descendencia. b)MUTACIONES GERMINALES: son aquellas que van a originar gametos, que si llevan una mutación se transmite a la generación siguiente y todas las células de ese organismo serán mutantes. También podemos hablar de mutaciones dependiendo del nivel en que ocurran: 1.− MUTACIONES A NIVEL GENÓMICO: (genoma: conjunto de todos los CRs de una especie) Se dan cuando alteran el número de CRs. Desde este punto de vista las 72 aberraciones cromosómicas numéricas son mutaciones (ej: poliploidía: zn CR, no 2n) 2.−MUTACIONES A NIVEL CROMOSÓMICO: cuando afectan a segmentos del CR de más de un gen. Con lo cual debemos incluir las anomalías cromosómicas estructurales (ABCD.EFHG) 3.−MUTACIONES A NIVEL GÉNICO: afectan a un solo gen. La mayor parte de las veces se trata de mutaciones puntuales, es decir, que hay un simple cambio en un nucleótido (en la pareja de nucleótidos). Estas mutaciones a veces se llaman MUTACIONES SILENCIOSAS porque se produce el cambio en una base nitrogenada (o nucleótido) por otra, pero que origina un codón para el mismo aas. Este cambio se transmite a la descendencia pero puede no tener consecuencias. Estas mutaciones se llaman de CAMBIO DE SENTIDO cuando el cambio en 73 un solo nucleótido implica un aas diferente y también se suele utilizar la denominación de MUTACIONES DE STOP o MUTACIONES SIN SENTIDO cuando el cambio en el nucleótido supone la aparición de uno de los 3 codones (un triplete) de terminación de lectura del mensajero. Por otro lado las mutaciones también pueden ser: ⋅ ESPONTÁNEAS: todos los alelos tienen una cierta capacidad para cambiar a sus otras formas alélicas de forma espontánea. Esto es así porque dos alelos tienen una secuencia de nucleótidos tremendamente parecida, de manera que, como cualquier sistema, el mecanismo puede fallar sin causa 74 aparente, causando una mutación. ⋅ INDUCIDAS: cuando están provocadas por agentes, sean de naturaleza física o química, que llamamos MUTÁGENOS. Por ejemplo: radiaciones, pesticidas, antibióticos, análogos de bases TEMA −5−: GENÉTICA CUANTITATIVA Diferencias entre Genética cualitativa y cuantitativa: CUALITATIVA CUANTITATIVA −Caracteres de clase −Caracteres de grado (estatura) −Variación discreta −Variación contínua −Pocos genes (con pocos alelos) −Muchos genes (muchos alelos) −Efecto individual, gen discernible −Efecto individual no discernible (pequeño y 75 sumable. Viendo su fenotipo no podemos averiguar su genotipo) −Análisis de cruzamientos individuales −Análisis de poblaciones y sus descendientes (proporciones) (estadístico) −Fenogénesis más larga (x ej: los humanos tardamos 20 años en alcanzar la estatura final) ◊ RASGOS CON UMBRAL. Existe un umbral que separa a los sujetos en dos tipos (ej: sanos−enfermos). Lo que nosotros vamos a ver es la dificultad de trabajar con rasgos cuantitativos. Éstos, como cualquier otro rasgo, son en parte producto de factores genéticos y, en parte, de factores ambientales; en general, esto se expresa como una suma: P = G + A (siendo G, genético y A, ambiental) Pero expresar eso así es un error porque sabemos que 76 un mismo ambiente pude producir distintos efectos sobre genotipos distintos y que un mismo genotipo puede expresarse de distinta forma en distintos ambientes. Así que lo que tenemos no es una suma de 2 factores (G + E), sino que también hay una interacción entre ambos: P=G+E+G.E ◊ HERENCIA MULTIFACTORIAL Cuando trabajamos con caracteres cuantitativos y poblaciones reales, lo que se hace es hallar cuánto varía en la población el rasgo que me interesa, es decir, utilizamos varianzas como la VARIANZA FENOTÍPICA o DE LA POBLACIÓN (VP) Al trabajar con poblaciones reales, además cada sujeto está sometido a ambientes distintos. De manera que hacer estimaciones de la VARIANZA AMBIENTAL (VE) es tremendamente complicado, como también es complicado hallar la VARIANZA GENOTÍPICA 77 (VG), de modo que parte de los modelos desestiman el término G.E en un primer momento, aún a sabiendas de que se comete un error (después realizan correcciones en el resultado) De este modo la varianza fenotípica de la población sería igual a: VP=VG+VE VP es fácil de hallar, pero VE no, de modo que debemos intentar medir VG. Partimos de una situación en la que consideramos un gen con dos alelos (A1, A2), así que tendré los siguientes genotipos en la población: A1A1, A1A2 y A2A2. Si la frecuencia de alelos A1 en la población es p y la de alelos A2 es q, sabiendo que p+q=1, la frecuencia de sujetos con genotipo A1A1 será p2. Y los del resto de genotipos se halla: & A1 A2 Frecuenci de sujetos & p q con esos A1 A1A1 A1A2 fenotipos: A1A1! p2 p p2 pq A2 A1A2 A2A2 78 q pq q2 A1A2! 2pq A2A2!q2 Ahora suponemos que el alelo A1 contribuye con 7 unidades al fenotipo final, y el alelo A2 con 3. Como el efecto de cada alelo se suma al de los demás, tendremos que cada genotipo contribuye con : A1A1 = 7+7 = 14 Contribución de cada genotipo con estos A1A2 = 7+3 = 10 alelos (A1, A2) A2A2 = 3+3 = 6 Colocamos a cada genotipo en una recta y observamos que el heterocigoto (A1,A2) siempre se sitúa en el medio y los homocigotos (A1A1 y A2A2) a los lados: A1A1 A1A2 A2A2 14 10 6 En esta recta al heterocigoto se le supone un valor 0 y los homocigotos se separan de él la misma cantidad (a), uno en positivo (+a) y otro en negativo (−a) A1A1 A1A2 A2A2 79 +a 0 −a Para hallar, en este caso, el valor genotípico medio de la población se hace la media ponderada: p214 + 2pq10 + q26 p2 + 2pq + q2 El modelo parte de que VG es una VARIANZA ADITIVA (VA), para indicar que cada efecto producido por los alelos en el fenotipo se suman. Lo normal es que entre alelos del mismo gen haya relaciones de dominancia−recesividad. Si esas relaciones fueran de dominancia completa, el valor de los homocigotos no cambiaría, pero el heterocigoto valdría lo mismo que el homocigoto dominante. Si A1> A2, entonces: A1A1; A1A2 ! 14−−−−−−−−−A2A2! 6 Pero hay casos en que se dan relaciones de dominancia pero incompleta, que es lo que ocurre con el peso de determinados ratones. De esa forma los alelos 80 A1A1 valen 14, los A2A2 valen 6 y los heterocigotos (A1A2) valen 12; pasando de tener un valor 0, a un valor d: A1A2 A1A1 d A2A2 14 12 +a 0 −a 6 A ese tipo de dominancia se la denomina DOMINANCIA INCOMPLETA y se da cuando el alelo dominante potencia el efecto del recesivo pero no llega a hacerlo completamente igual a él. En esta situación el valor genotípico medio de la población se calcula del siguiente modo (teniendo en cuenta que A1A1 mide +a y hay p2 individuos; A2A2 mide −a y hay q2 individuos; y A1A2 mide d y hay 2pq individuos): ap2 + 2pqd − aq2 p2 + 2pq + q2 = 1 ! 12 = 1 El denominador vale 1, ya que p + q = 1, y aquí lo único que cambia es que está elevado al cuadrado y 12=1. De modo que el cálculo nos queda del siguiente modo: 81 Valor genotípico medio: a (p2 − q2) + 2pqd = a (p − q) + 2pqd Pero la VG no es sólo una varianza que recoge los efectos aditivos (VA), sino que también en parte es una VARIANZA DE DOMINANCIA (VD). Ésta se dice que recoge los efectos INTRALOCUS, es decir, las relaciones dentro del mismo gen. P = VG + VE ! (VG= VA +VD) A veces se producen EPISTASIAS, es decir, interacciones entre alelos de distintos genes; pues lo lógico es pensar que al tener cientos o miles de genes, se den interacciones epistásicas. Por ello hay que añadir otro término que recoja la VARIANZA EPISTÁSICA (VI) debida a variaciones interlocus (entre alelos de distintos genes): P = VG +VE ! (VG = VA+VD+VI). Para hallar la VE se recurre a trucos. El primer avance (para hallarla) se produjo al hallar la HEREDABILIDAD 82 (h2), es decir, la cantidad de variación fenotípica en una población atribuible a causas genéticas. Su fórmula es: h2= VG / VP La ventaja de este término es que elimina de los cálculos la VE. IMPORTANTE: LA HEREDABILIDAD NO SE PUEDE APLICAR A INDIVIDUOS, ES UN CONCEPTO DE POBLACIÓN. Evidentemente el valor de la heredabilidad varía porque yo estimo en un momento dado, puede no valer lo mismo para otro momento porque siempre hay sujetos que vienen y van, mueren o nacen. Por eso el valor de h2 es para un momento, un carácter y unos sujetos dados. Ese valor puede estar entre 0 y 1. Cuando su valor es 0 significa que toda la varianza fenotípica de la población (Vp) para ese rasgo concreto se debe a factores ambientales; y cuando su valor es 1 significa que se debe a causas genéticas. 83 Para hallar VG también se recurre a trucos. Lo veremos con un ejemplo: supongamos una población en la que queremos hallar h2 y en la que sabemos el valor de VP(varianza que siempre podemos medir sin problemas) h2=VG/Vp!VP=0.412=VG +VE Lo que se suele hacer es fabricarnos una población de la misma especie pero genéticamente uniforme (todos los individuos tienen el mismo genotipo) y además la sometemos a las mismas condiciones ambientales que a nuestra población−problema. Medimos VP en la población uniforme: VP = 0.132 =VE ! (sólo se debe a VE porque todos los sujetos son genéticamente iguales y no hay varianza genotípica VG) Si restamos ambas expresiones obtenemos el valor de VG: VP = 0.412 = VG + VE − VP= 0.132 = VE = 0.28 = VG 84 Con lo que ya podemos hallar h2: h2= VG /VP = 0.28 / 0.412 = 0.6796 Todos los modelos POLIGÉNICOS (con muchos genes) parten de la idea de que los cruzamientos son aleatorios, pero eso en la realidad no es cierto siempre. Por ejemplo, en ocasiones se dan cruzamientos consanguíneos con mucha más probabilidad de la esperada por azar; esto ocurre por ejemplo cuando la población está sometida a aislamiento genético (por causas geográficas: zonas de difícil acceso). Es lo que se llama ENDOGAMIA (todos los gametos proceden de dentro del grupo). Para determinados rasgos lo que se produce es SOFENOGAMIA, es decir gametos de fenotipo parecido. Por ejemplo, la probabilidad de que se cruce un sujeto con un CI elevado con otro con un CI inferior a la media es muy pequeña. TEMA −6−: GENETICA DE LA CONDUCTA 85 ANIMAL ◊ OBJETIVOS ◊ Estudio de las bases genéticas de las diferencias de comportamiento ◊ Efecto de los genes sobre el comportamiento e interacción herencia−ambiente Cuando hablamos de genética de la conducta, nuestro principal interés es la conducta humana, pero la mayor parte de los trabajos utiliza animales ya que permiten un mayor control experimental, tanto a nivel de sujeto como a nivel de ambiente. Y, por tanto, son también fundamentales para comprender la interacción genotipo−ambiente. Lógicamente si nuestro interés último es la conducta humana, lo mejor sería utilizar animales cercanos al humano, pero en realidad se utilizan sobre todo invertebrados (ej: drosophila). Y es que cuanto más simple es el animal, el factor de aprendizaje tiene menos que ver en su conducta, y además su sistema nervioso está mucho más 86 preprogramado. Es decir, que el SN de los vertebrados es mucho más plástico y, por tanto, vamos a encontrar también muchas más diferencias individuales. ◊ MÉTODOS EN GENÉTICA DE LA CONDUCTA ⋅ Método fenotípico Se trata de, a partir de la variabilidad fenotípica para la conducta que estemos estudiando, deducir el patrón de transmisión. Cuando utilizamos este método, el primer paso es observar cómo se distribuyen esos fenotipos en la población. Podemos encontrarnos con dos tipos de distribución de fenotipos: ⋅ DISTRIBUCIÓN DISCRETA: significa 87 que son rasgos cualitativos determinados sólo por uno o pocos genes. Algunos ejemplos de cómo se ha trabajado este punto son cruces entre individuos que tienen fenotipos distintos y luego hacer lo mismo con las genealogías (en función de los descendientes tratar de deducir los genotipos) Uno de los primeros trabajos de este tipo se realizó con ratones danzarines, los cuales cuando están en reposo tienen temblores en la cabeza y cuando se mueven tienden a hacerlo en círculo, tratando de morderse la cola; además son 88 sordos. De modo que cruzaron danzarines entre sí y encontraron que sistemáticamente toda la descendencia era danzarina: P: danzarín x danzarín ! F1: danzarín. De ello dedujeron que esos ratones son homocigotos recesivos (aa), porque si yo los cruzo siempre sale aa. Además no pueden ser dominantes porque nunca sabríamos cuál es el alelo que falta (A_ ) Para comprobar que eran recesivos realizaron un cruce entre danzarines y normales, del siguiente modo: 89 P: danzarín x normal F1: 254 normal * F2: 124 normal (3A) 47 danzarín (1ª) Obtuvieron que su descendencia era toda igual y toda normal (F1), y en F2 encontraron una segregación de 124 normales y 47 danzarines, es decir, una proporción de 3 a 1 (con lo que se cumplen las dos primeras leyes de Mendel) El segundo trabajo con este método fue realizado por ROTHENBUHLER en los años 60. Habían detectado colmenas de abejas en las que las larvas podían ser 90 infectadas por una bacteria (un bacilo), y si las larvas muertas no se retiran, la infección se propaga a toda la colmena y ésta desaparece. Los apicultores se dieron cuenta de que había colmenas higiénicas que destapaban la celdilla infectada y retiraban las larvas muertas, pero había otras colmenas que no lo hacían y desaparecían. Estos investigadores cruzaron colmenas higiénicas (I) con colmenas no higiénicas (II) y obtuvieron: x (U= no destapan; u=destapan R= no limpian; r= limpian) 91 Gametos UR (dominante) ur (recesivo) Sistemáticamente los híbridos son no higiénicos (II). Así que hicieron un cruzamiento prueba, cruzando los híbridos no higiénicos con el parental recesivo higiénico, y obtuvieron: Híbrido x Parental recesivo (gametos: UR, Ur, uR, ur) (ur) fenotipos: UR Ur uR ur ¼¼¼¼ no higiénico limpian si se lo destapas destapan pero no limpian higiénicos La segregación fenotípica coincidía con el tipo 92 de gametos que puede formar el híbrido, que es lo que pasa en un cruzamiento prueba. De modo que obtuvieron cuatro fenotipos distintos, es decir, que esa conducta (ser higiénicos) depende de 2 genes. En concreto, la conducta higiénica está producida por 2 alelos recesivos de distinto gen (uno para destapar la celdilla y otro para limpiarla) ¿Qué tipo de conductas dependen de 1 o pocos genes? ¿Para qué tipo de conductas espero encontrar pocas clases fenotípicas? Para aquellas conductas que 93 cambiando 1 alelo cambia su efecto (como la de las colmenas higiénicas) Otro ejemplo de este tipo de conductas son los genes que suponen el período en los ritmos biológicos. En condiciones (con alelos) normales se supone un periodo de 24 horas, es decir, que un ciclo completo tarda 24 horas (ritmos de actividad−descanso). Para ese gen se han encontrado varios alelos; uno de ellos se denomina PERl que significa que los sujetos que lo tienen muestran ritmos con un periodo de 28 horas; otro es el PERs que supone un 94 periodo de 20 horas; y hay otros en los que se ha producido una delección (pérdida de un trozo) en que los animales son totalmente arrítmicos (PERo o PERd) ⋅ DISTRIBUCIÓN CONTÍNUA: significa que son rasgos cuantitativos (poligénicos). Se pueden utilizar 2 procedimientos: ⋅ Selección artificial: Donde nosotros elegimos los sujetos que se van a reproducir preferentemente. Se suele utilizar para procedimientos de mejore genética en ganadería o agricultura. Partimos de una población heterogénea en la que medimos el 95 rasgo cuantitativo. Si yo favorezco que se reproduzcan los sujetos de la parte alta o baja de la curva, la curva que represente los genes de la generación siguiente se desplazaría hacia la derecha o la izquierda respectivamente El primer trabajo al respecto fue impulsado por TOLMAN y realizado por TRYON, y en él se plantea si existe una base hereditaria para el aprendizaje. Así que se sometió a un grupo muy numeroso de animales a una prueba de aprendizaje de un laberinto con varios brazos sin salida y se utilizó 96 como medida del aprendizaje una puntuación compuesta por el tiempo empleado en recorrer el laberinto con éxito y el número de errores cometidos. Y encontró, tal y como esperaba, que esos animales se distribuían de forma continua según una normal. Su siguiente paso fue elegir los animales más listos (que habían tardado menos tiempo y cometido menos errores) y cruzarlos entre sí, de modo que sometió a sus descendientes a la misma prueba de aprendizaje. Hizo lo mismo con los más torpes (tardan más 97 y cometen más errores). Y encontró que las curvas de estos nuevos sujetos se desplazaban a izquierda y derecha respectivamente. En la segunda generación se encontró con que las curvas eran casi iguales a las de la primera. Así que se planteó que tal vez había hecho varias cosas mal, tales como: el tiempo empleado en recorrer el laberinto no era una medida buena (sería mejor utilizar solamente el número de errores); además utilizaba los animales de su laboratorio, con lo que todos iban a ser muy iguales entre sí, 98 bastante parecidos genéticamente (debería coger animales de distintos laboratorios para que su población fuera mucho más heterogénea) De modo que para solventar estos problemas pidió animales de distintos laboratorios y utilizó como medida de aprendizaje sólo el número de errores cometidos, además creó un aparato para que el animal entrara y saliera solo del laberinto, de modo que nadie le tocaría y así no existirían diferencias de manipulación. Después de esto hizo el mismo procedimiento que antes y 99 encontró que podía separar una población de ratas listas y otra de ratas torpes hasta la 8ª generación en que las curvas prácticamente no se solapaban (después ya no consiguió más separación) Si realmente estuviera seleccionando un rasgo cuantitativo, estos resultados significarían que los animales listos están acumulando alelos de bajo valor para el número de errores y los torpes de mucho valor. Y si esto fuera así, al cruzar animales listos y torpes su curva debería ser intermedia entre la de 100 listos y la de torpes; y esto fue lo que ocurrió. Lo primero que vieron es que en cuanto variaba algún aspecto del laberinto no siempre los listos eran listos. Con lo que afirman que el ambiente tiene mucho que ver en el rendimiento de una determinada constitución genética. De modo que se plantearon si esos animales (listos y torpes) seguirían siéndolo al utilizar ambientes de crianza enriquecidos o empobrecidos (ya que en todos los laboratorios se utilizan unas condiciones estándar para la crianza de 101 los animales). Consideraron como ambiente empobrecido colocar a los animales, desde el destete, aislados en una sola jaula, privándoles de interacción social. Y como ambiente enriquecido, aumentar el número de animales por jaula, sin que suponga hacinamiento, y añadirles juguetes como ruedas giratorias, toboganes Lo que se encontró es que los listos no mejoraban en el ambiente enriquecido, pero sin embargo, en el empobrecido lo hacían tan mal como los torpes en el empobrecido. 102 Y los torpes en el empobrecido no empeoraban pero en el enriquecido no mostraban diferencias significativas con los listos. Esto nos dice dos cosas: que el ambiente tiene un efecto muy distinto dependiendo del genotipo sobre el que actúa y que los genotipos se expresan de distintas formas dependiendo del ambiente en el que actúen. Esto significa que cuando realicemos procedimientos de selección, hay que tener cuidado a la hora de etiquetar lo que hemos seleccionado. Este y otros trabajos llevan al 103 planteamiento de que al trabajar con animales hay que controlar las condiciones ambientales y también al sujeto, siendo todos genéticamente idénticos. Y de aquí es de donde surge la necesidad de fabricar las cepas consanguíneas. ⋅ Cepas consanguíneas: Se fabrican mediante el siguiente procedimiento: se van cruzando todos los sujetos en cada generación, hermano−hermana, con lo que se va reduciendo el número de heterocigotos a la mitad en cada generación hasta que son casi inapreciables. Mientras los homocigotos continúan en la misma 104 proporción: Para vertebrados (ej: ratones) se estima que en unas 20 generaciones el 98% de la población estará constituido por individuos homocigotos. Por eso en el laboratorio se utilizan estas cepas consanguíneas que son genéticamente iguales, cambiando sólo en el sexo. Podemos utilizarlas de dos formas: ⋅ Mantener constante el ambiente y utilizar cepas distintas: de modo que si se obtienen diferencias en el comportamiento de las cepas se deberá a los genes (a las cepas mismas). Mediante este 105 procedimiento se han encontrado diferencias genéticas en la inmensa mayoría de los casos para todo tipo de conductas, y para todo tipo de genes. Por ejemplo, tomando como ejemplo los aprendizajes de evitación activa que se pueden medir en una caja con dos zonas (en una, una rejilla electrificada y en la otra no), de modo que el animal pasa a la otra zona para evitar la descarga eléctrica. Se ha comprobado que hay diferencias genéticas entre las distintas cepas. Pero sobre todo se vio que no siempre cepas que aprenden muy bien con un 106 determinado protocolo, lo hacen también con cualquier otro. Así que ni siquiera podemos hablar de una capacidad para aprender un determinado tipo de tarea, de modo que la interacción genotipo−ambiente es altamente específica. ⋅ Mantener la misma cepa y variar alguna de las condiciones ambientales: Se pueden cambiar, por ejemplo, los ensayos (repetitivos−no repetitivos). A la hora de estudiar el efecto del ambiente perinatal (pre− y post− natal temprano) en el rendimiento de los adultos se utiliza este procedimiento. 107 Para ello se utiliza un campo abierto, es decir, un cilindro destapado, pintado de blanco, que tiene el suelo dividido en una serie de sectores. Se utiliza, sobre todo, para medir emocionalidad o temerosidad, ya que el animal al principio se va al centro para explorar el nuevo ambiente y cuando siente miedo se va hacia los lados. Los animales temerosos tienden a mantenerse en postura de congelación, pegados a las paredes y su tasa de micción y defecación se mantiene alta. Al contrario ocurre con los animales no temerosos. 108 Hay muchas cepas que difieren por su comportamiento en campo abierto. Se hacen cruces recíprocos para comprobar el ambiente perinatal (las cepas consanguíneas son homocigotos para todos los caracteres). Y obtuvieron lo siguiente: x C57BL/6&x C57BL/6 (temerosos) (poco temerosos) HIBRIDOS HIBRIDOS Los híbridos obtenidos son genéticamente iguales en uno y otro cruzamiento. Si las condiciones de crianza después del destete son iguales, cuando de adultos se 109 les sometía a la prueba de campo abierto, si encuentran diferencias entre los dos tipos de híbridos, se deberá a que el ambiente perinatal es distinto (debiéndose al tipo de madre que han tenido). En este caso las diferencias entre los híbridos fueron pequeñas, pero desde luego los animales cuya madre era poco temerosa fueron poco temerosos. El problema es que en principio es más lógico pensar que tiene más influencia el periodo de destete que el de gestación, pero eso hay que comprobarlo y lo que hicieron es lo que se llama cruce 110 de nodrizas, que permite separar los efectos prenatales de los postnatales (ya que ponen a crías de temerosos con madres no temerosas y viceversa) C57BL/6 x C57BL/6 C57BL/6 %con madre BALB/C (temerosa) BALB/C x BALB/C BALB/C % con madre C57BL/6 (valiente) De cada camada, la mitad de los animales se van a transferir a una madre adoptiva de otra cepa y la mitad restante también a otra madre adoptiva pero genéticamente igual a ellos. Lo que se 111 comprobó es que los animales genéticamente activos (no miedosos) no mostraron diferencias significativas según el tipo de madre que los criara, aunque había tendencia a mayor temerosidad en los criados por una madre miedosa. Y para el caso de los genéticamente temerosos sí hubo diferencias significativas, de manera que los criados por una madre poco temerosa fueron mucho menos temerosos que sus hermanos criados por una madre genéticamente igual a ellos. Con lo cual hay cada vez más datos a 112 favor de que la interacción genotipo−ambiente el altamente específica. En resumen, el método fenotípico nos informa de si hay genes o no implicados en la conducta (nos informa del patrón de transmisión de una conducta) y nos aporta cierta información sobre la interacción genotipo−ambiente, pero no nos dice cómo es esa interacción. Y este problema es el que se trata de abordar con el método genotípico. ♦ Méto geno Se trata de, a partir de individuos que tienen distintos genotipos, observar si también tienen distintos 113 comportamientos. Trata de localizar los lugares donde los genes implicados en cierta conducta ejercen su efecto primario, pudiendo potenciar o inhibir ese efecto. Parte de los sujetos cuya constitución genética conocemos, comparando sujetos mutantes con normales (recordemos que los mutantes tienen una constitución genética rara, poco frecuente, en la población), serán individuos menos adaptados a las condiciones ambientales de ese momento; pueden ser mutantes naturales o provocados. Existen 114 problemas para saber en qué genes ejercen su efecto los mutantes, por ello hay numerosos ejemplos de cómo se ha intentado solucionar este problema, como: El ejemplo de la mosca drosophila (estudiada por Bastock) en la que los mutantes yellow tenían dificultades para aparearse. Por ello se estudió las pautas de cortejo de estos animales, que consistían en: el macho se orienta de forma perpendicular a la hembra; si la hembra se mueve el macho la persigue; la golpea con las patas para llamar su atención; 115 cuando la hembra se para, el macho comienza a vibrar las alas emitiendo un sonido característico; al cabo de cierto tiempo, las hembras curvan el abdomen y extienden sus alas, dejando sus genitales al descubierto; el macho lame los genitales y si la hembra continúa quieta, procede a la cópula. Lo primero que se hizo fue comparar las pautas de cortejo entre machos grises y amarillos con una hembra gris normal. Y se encontraron con que los machos amarillos conseguían un menor número de apareamientos 116 debido quizá a que tardan más en iniciar el cortejo y que deben cortejar durante más tiempo; además cuando se calcula el porcentaje de tiempo que emplean en pautas de cortejo se encuentran que los amarillos son menos persistentes, utilizando sólo el 83% de su tiempo en cortejar, mientras que los grises utilizan el 92%. Después comprobaron si las hembras amarillas muestran más conductas de rechazo que las grises; y encontraron que no es así, comportándose de la misma forma e incluso 117 siendo más receptivas que las grises. Así que el problema no está en las hembras. Luego utilizaron para el cortejo hembras de otra especie que no respondían a los cortejos de los machos de drosophila melanogaster, y también utilizaron modelos de cartón, para asegurarse de que, si había diferencias entre los machos grises y amarillos, no se debían a las hembras. Y vieron que, efectivamente, esas diferencias se mantenían entre ambos machos. Concluyendo que el problema se debía a los machos amarillos. 118 En principio se piensa que ese problema puede tener que ver con su aspecto (color). De modo que compararon el número de apareamientos en condiciones de luz y oscuridad para saber si su color tenía algo que ver y encontraron que no había diferencias significativas entre ambas condiciones. Luego se plantearon que, puesto que la vibración de las alas es una pauta que no existe en todas las clases de moscas, pudiera ser éste el componente más importante a la hora del apareamiento. Así que comprueban el número de cortejos 119 que terminan en cópula, utilizando machos con alas y sin ellas y en luz y oscuridad; y ven que el número de cortejos que terminan en cópula se reduce a más de la mitad. Por lo que parece que la vibración es importante. Para asegurarse de esto utilizaron además hembras sin antenas (que es el órgano por el que perciben la vibración) y obtuvieron que prácticamente había la misma cantidad de cópulas independientemente de que los machos tuvieran o no alas y de la luz. De manera que lo importante 120 era la vibración de las alas, aunque no lo único. Planteándose las siguientes preguntas: ¿por qué era tan importante esta vibración?¿qué tiene el alelo yellow que da un color distinto y afecta a la vibración de las alas? ¿dónde afecta ese gen? Esos problemas fueron abordados por BENZER, quién afirma que no basta con saber qué genes influyen, sino cómo y dónde. Así que propone realizar una DISECCIÓN GENÉTICA DE LA CONDUCTA. Es decir, los machos amarillos se aparean menos veces 121 porque vibran menos, pero ¿por qué? Así que compara muchos animales amarillos y grises cada vez en etapas más tempranas del desarrollo. Su idea es que cuanto más retrocedamos en el desarrollo, cada vez las diferencias irán siendo menores, hasta que quizá en algún momento del periodo embrionario detectemos una sola diferencia y en un lugar determinado. Benzer inicia sus trabajos porque ve algunos casos de drosophila en que sujetos que son inicialmente XX (hembras) tienen estructuras 122 en parte XY y en pate XX. Esto se debe a que uno de los CRs X de esas hembras en un CR enanillo (que se curva y sus extremos se fusionan), de manera que éste tiene muchas dificultades para unirse a las fibras del huso acromático durante la mitosis, resultando células XO que implica macho en drosophila. Este tipo de sujetos (mosaicos) se denominan GINANDROMORFO La pérdida de ese CR X ocurre al azar, de manera que se pueden obtener miles de ginandromorfos diferentes. En los ginandromorfos bilaterales (mitad macho, 123 mitad hembra) se observa que durante el cortejo la parte macho vibra las alas, mientras que la mitad hembra las extiende y trata de curvar el abdomen. Es decir, cada mitad se comporta como le dicta su sexo cromosómico. Mediante este procedimiento se comprobó que la parte mínima que debe ser macho para que se exhiba conducta de cortejo masculina es una pequeña porción del ganglio cefálico (equivalente al cerebro en humanos) y una pequeña porción del tórax, justo la zona donde se 124 insertan las alas; el resto puede ser hembra (incluidos los genitales) Ahora ya sabemos en qué estructuras se ejercen esos efectos. En la actualidad el genoma de drosophila se conoce en su totalidad. Con este ejemplo hemos visto que incluso conductas que se modifican por efecto de un mismo gen, lo pueden hacer a distintos niveles (alelo con efectos pleiotrópicos). Así que cuando nos planteamos estudiar conductas mucho más complejas, lo lógico es pensar que van a existir muchísimos 125 genes implicados. Un ejemplo de ello es lo siguiente: Y es que a nivel de una sola sinapsis pueden ocurrir distintas mutaciones, entre otras: Ddc: afecta a la eficacia con que el neurotransmisor (dopa) se une al receptor de membrana. Rutabaga: afecta a una subunidad de la enzima adenilato−ciclasa, que cataliza la síntesis de AMP cíclico, que actúa como segundo mensajero. Dunce (borrico): produce una mutación en otra enzima (la fosfodiesterasa anómala) con lo que no se produce la unión de las 2 126 subunidades de la proteína kinasa. Turnip: supone una anomalía en la subunidad reguladora de la proteína kinasa, cuya misión es actuar en la apertura o cierre de los canales iónicos de la membrana. Esto nos da una idea de que al hablar de conductas complejas cabe esperar que haya miles de genes implicados, cada uno produciendo pequeños efectos. De ahí la dificultad de intervención ambiental al encontrarnos con déficits en el comportamiento debidas a genes. Igual que la genética 127 supone una herramienta para desentrañar procesos de interés psicológico, por ejemplo, sobre todo para el desarrollo; se está utilizando también muchísimo para terapia de lesiones cerebrales. Por supuesto, todavía en la mayor parte de los casos se encuentra en fase experimental, como ocurre con el Parkinson. TEMA −7−: GENETICA DE LA CONDUCTA HUMANA. ⋅ EUGENESIA. EUFENESIA Al trabajar con humanos no existen las ventajas que se aprecian al trabajar con animales 128 (control absoluto del ambiente, del sujeto) y los resultados pueden tener consecuencias sociales y económicas importantes. El problema además es que muchas veces se hace una interpretación muy subjetiva de los datos para justificar determinadas situaciones sociales, por ejemplo los primeros trabajos de este tipo que se hicieron en EEUU tuvieron una interpretación general que decía que los negros eran menos inteligentes que los blancos. Pero la genética de la conducta nace fundamentalmente gracias al impulso de 129 GALTON (primo de Darwin), que se preocupa por características como la inteligencia. Aunque quizá una de las razones por las que es más conocido es porque él define el término EUGENESIA, que supone una actuación sobre la constitución genética a nivel de población. Galton incluso propuso que había que controlar la reproducción de los sujetos, favoreciendo la reproducción de los mejores genotipos y desfavoreciendo la de los peores (incluye ladrones, alcohólicos..). La eugenesia se puede considerar 130 de dos maneras: ⋅ EUGENESIA NEGATIVA: puede significar dos cosas: 1.−Evitar la reproducción de los individuos con posibilidad de tener descendencia defectuosa (sujetos con antecedentes familiares defectuosos). En este caso se les daría consejo genético acerca de la probabilidad de que su descendencia sea defectuosa y luego se haría un control de la natalidad. 2.−Eliminar la descendencia defectuosa, ya que mediante diagnóstico prenatal pueden verse los defectos (ej: aborto, eutanasia) ⋅ EUGENESIA 131 POSITIVA: (sería lo ideal, genéticamente hablando). Supone la selección de los genotipos que se van a reproducir. Puede ser autoelección o más general. En cualquier caso es algo que se realiza en casos en los que un miembro de una pareja tiene problemas de fertilidad (ej: inseminación artificial, implante de óvulos) Por otro lado, lo más habitual son los procedimientos de EUFENESIA (actuar sobre el fenotipo. Por ejemplo, variación de la dieta, administración de fármacos, ambiente enriquecido 132 Tanto la Eugenesia como la Eugenesia están actuando en última instancia sobre la constitución genética de la población; de forma directa (eugenesia) o indirecta (eufenesia). Todos estos tipos de manipulaciones tienen ventajas e inconvenientes, siendo estos últimos: 1.−El pequeño número de hijos por pareja (ya que hablamos de humanos), que además es un problema que se agrava cada vez más. 2.−La supervivencia del investigador es más o menos la misma que la del sujeto a investigar, 133 con lo que sólo se pueden observar 3 ó 4 generaciones debido a que se solapan. Este problema tiende a disminuir porque cada vez se hace un registro más exhaustivo. 3.−Errores de fenotipización, que ocurren por dos motivos: • Sobre todo cuando tratamos con caracteres cuantitativos se tiende a hacer una fenotipizació en términos de si/no, cuando realmente es contínuo. • En determinadas culturas, cuando había 134 hijos naturales no deseados, se tendía a ocultarlos manteniendo a la madre fuera de la población, de manera que su padre verdadero nunca aparecía en el registro civil. Por suerte esto tiene a disminuir cada vez más. 4.−En el hombre las conductas más interesantes social y económicamente están muy influidas por el ambiente (experiencia, educación) 5.−Subjetividad en la 135 interpretación de los datos. 6.−No es ético, en humanos, realizar cruzamientos experimentales. No es posible escoger el tipo de sujetos con los que se quiere trabajar. No es ético incluso aunque los implicados consintieran el cruzamiento. 7.− Muchos cruzamientos son preferenciales (no son aleatorios) para muchos rasgos o características. 8.−Problemas para distinguir si un factor determinado es genético o ambienta. En cualquier caso, cuando nos planteamos el tipo de metodología, podríamos 136 utilizar, igual que con los animales, el método fenotípico o el genotípico. Pero, en humanos, hay sujetos que presentan ventajas genéticas respecto al resto. En primer lugar están los individuos emparentados, no sólo genealogías, sino también para rasgos cuantitativos. En función del grado de parentesco hay una correlación teórica para cualquier rasgo (ej: entre un padre y un hijo hay una correlación de 0'5, porque comparten la mitad de sus genes). Cualquier desviación de ese valor teórico se deberá a los efectos del ambiente. 137 En segundo lugar, están los sujetos adoptados de los que conocemos tanto a los padres biológicos como a los adoptivos. De manera que si la correlación entre el sujeto adoptado y sus padres biológicos es alta para un cierto rasgo, y entre ese sujeto y sus padres adoptivos hay una correlación baja para ese mismo rasgo, cabe pensar que ese rasgo es hereditario. Y viceversa. Pero eso tiene un fallo, ya que para muchos rasgos el ambiente temprano puede ser muy importante y además parece que los padres adoptivos pueden no 138 crear una estructura familiar convencional, pudiendo llegar a ser padres sobreprotectores. Además, antiguamente los padres que no podían tener hijos ocultaban la adopción, con lo que se encuentran problemas. Por último, otros sujetos con ventaja genética son los gemelos; en principio distinguimos dos tipos: ⋅ GEMELOS MONOCIGÓTICOS (Mz) o identicales: se forman a partir de un solo óvulo y un solo espermatozoide. Así que la correlación esperada entre los cogemelos (un gemelo con respecto al otro) sería de 1. Las desviaciones respecto a 139 ese valor se deberían al ambiente. ⋅ GEMELOS DICIGÓTICOS (Dz): proceden de dos cigotos distintos, es decir, de un óvulo y un espermatozoide distintos. Genéticamente se parecen lo mismo que dos hermanos nacidos de partos distintos (correlación: r=0'5). Su grado de parecido depende de cuándo se separan las células. Además podríamos hablar de un tercer tipo de gemelos: ⋅ GEMELOS UNIOVULARES DIESPERMÁTICOS que proceden de un solo óvulo que se divide en dos células, ambas fértiles, y que es fecundado por dos espermatozoides distintos. 140 Incluso hay algún caso en que los cogemelos proceden de padres distintos. En el caso de los gemelos, trata de establecerse el GRADO DE CIGOSIDAD, es decir, el grado de parecido genético exacto entre los cogemelos; y este grado de parec ido pudiera estar relacionado con el número de estructuras de protección que comparten los cogemelos. Existen tres estructuras de protección del feto: AMNIOS, CORION, PLACENTA. Pueden compartirse una, dos o las tres estructuras; cuantas más 141 se comparten, más parecido es el ambiente intrauterino. Pero tampoco los datos obtenidos con gemelos tienen que ser extrapolables a la población general porque, de entrada, suelen ser partos algo más cortos que los normales, lógicamente no es lo mismo cuidar dos bebés al mismo tiempo que uno sólo, pueden sufrir más enfermedades infecciosas El ambiente puede que sea distinto. ⋅ ERRORES INNATOS DEL METABOLISMO Se producen por un alelo raro (poco frecuente) en la 142 población que supone la producción de una enzima defectuosa, de manera que hay una reacción del metabolismo normal que no se produce. Ejemplos: −El albinismo se debe a un fallo en la enzima que transforma la dopa en melanina, estos sujetos tienen una falta de pigmentación generalizada. −La alcaptonuria es la enfermedad con la que se descubrieran, a principios del siglo XX los errores innatos del metabolismo. Supone orinas de color parduzco, manchas en los dientes y huesos, y 143 un retraso mental acusado. Un simple fallo en una reacción metabólica puede tener consecuencias muy importantes. Todas estas enfermedades se pueden detectar al nacer Phe ! Tyr ! Dopa Adrenalina Melanina Pku Acido homogentístico Alcaptonuria Urea ⋅ RASGOS CUALITATIVOS (uno o pocos genes implicados) • Autosómicos recesivos La mayor parte de los errores innatos del metabolismo son enfermedade 144 de transmisión autosómica recesiva, como la PKU (fenil−cetonu y el albinismo. Enfermedade como la lipoidosis también siguen este patrón, con anomalías en el metabolismo de los líquidos y suponen retraso mental. Otras anomalías con este patrón son la sordomudez (sordera congénita), la tritanopia (afecta a la percepción, de modo que no se distinguen 145 los colores azul y verde) y la ageusia a la PTC (augeusia= falta de percepción del sabor. Es un rasgo que cursa con expresividad es decir, que hay sujetos que perciben el sabor en concentracio muy bajas y, sin embargo, hay otros que necesitan mayor concentració Una característica general para este patrón es 146 que va a haber el mismo número de mujeres y hombres afectados. El cruzamiento más probable con 2 heterocigotos (para descendencia afectada) Cuando estudiamos genealogías es frecuente que nos encontremos padres no afectados e hijos que sí lo están (saltos en las generaciones Cuando comparamos la cantidad de afectados en la población general, 147 con la cantidad de afectados en cruzamientos consanguíneo aumenta mucho más la proporción. La consanguinid aumenta este tipo de enfermedade de patrón autosómico recesivo. No hay diferencias en la cantidad de hombres y mujeres afectados. El cruzamiento más probable con descendencia afectada es un homocigoto recesivo (aa) sano 148 con un heterocigoto. En las familias en las que se presenta este rasgo, lo más normal es que en todas las generaciones se dé la enfermedad. Muchas enfermedade con este patrón de transmisión son de manifestació tardía. Esto sucede con la Corea de Huntington. También poseen este patrón autosómico dominante 149 las porfirias (enfermedad metabólicas, fenotípicame bastante distintas: unas producen demencia y otras una entrada en coma repentino por acumulación de sustancias tóxicas) Otras enfermedade con este patrón son la acondroplasi (el enanismo deforme, con un tronco muy grande para el tamaño de sus extremidades Parece que esta enfermedad disminuye la capacidad 150 adaptativa, no tanto por problemas de supervivenci sino por problemas de fertilidad: no encuentran pareja y muchas veces no se deciden a tener descendencia a pesar de tener pareja) y la polidactilia (tener más de 5 dedos en las extremidades En principio va a haber menos mujeres afectadas que hombres, 151 porque para que una mujer esté afectada, el padre tendría que ser enfermo y la madre portadora. Las enfermedade típicas son la hemofilia y el daltonismo. Además la DMD (distrofia muscular de Duchenne) también está ligada al X recesivo; es una enfermedad que supone un desarrollo anómalo de los músculos, de forma que poco 152 a poco dejan de ser funcionales y por esta razón, desde muy temprana edad, los individuos afectados están en silla de ruedas. A largo plazo la enfermedad afecta a los músculos respiratorios y la muerte llega antes de los 25 años de edad, aún no existe cura. No 153 hay muchas enfermedade descritas. Destaca el Síndrome del CR X frágil, que se debe a una anomalía en un gen situado en el CR X que forma un triplete de bases que en los sujetos normales se encuentra repetido de 6 a 15 veces. Cuando se repite más veces de lo normal y pasa 154 cierto límite (50 veces aprox), se produce la enfermedad nombrada. Sus consecuencia son un retraso mental acusado, caras muy largas y orejas muy grandes. Hay pocos, pero habitualment se están descubriendo simples genes que parecen determinante del sexo. Hay un gen, el SRY, que se encuentra situado 155 en el segmento apareante y no en el homólogo. Hay descritos algunos casos de recombinació de forma que hay individuos con dos CR X, pero que tienen este gen, y fenotípicame serían hombres. XXYSRY ! hombres SYOSRY (son ese gen)! mujeres • ANOMALIA CROMOSOM ♦ Auto Las anom en autos 156 parec prod cuad clíni más grav que las anom en los CRs sexu (hete o gono Las anom estru prod prob más grav que las num ♦ NUM la mayo parte de las anom (espe las num se prod por la prod de game que lleva más CRs o crom de 157 lo norm Se prod por error en la meio con lo que no es extra que la apari de estos sínto o síndr se relac con una edad mate avan (más de 35 años Hay una ciert polém respe a las anom num ya que hay autor que ident estas anom 158 con un CR conc (triso Y hay otros que dicen que CRs con el mism cario prod el mism tipo de Sínd Es muy raro que los indiv con carac autos llegu a la pube a exce del Sínd de Dow Algu ejem de este tipo de anom son: 159 Triso D (13): Sínd de Patau (poli labio lepor Triso E (18): Sínd Edw (tóra en embu pies en mece Triso G (21): Sínd de Dow (IQ< 50; muje fértil ♦ EST prod síndr más grav y la espe de vida es meno Se trata de pérd (dele Sus carac 160 son prob orgá gene Las carac feno y los trasto son los sigui −De brazo corto CR5 Sínd Leje o cri du chat (hipo larín −De brazo corto del CR4 Sínd Wolf (pala hund −De del brazo corto del CR1 Sínd Grou (cido estra −De del brazo largo 161 del CR1 Sínd Grou (boc de carpa La espe de vida es much mayo aún siend más grav las carac no son tan llam como las de los autos Hay vario caso ♦ SÍND DE TUR (XO se da en las muje Este síndr se da en las 162 muje que han perd un CR sexu Las muje con un solo CR X tiene ause de mens (ame prim pero esto en la mayo de los caso se pued resta con terap horm En el caso de muje con este síndr no trata horm se comp que tiene las carac 163 sexu secu poco desa Por ejem prese pezo diver escas desa de las mam Prese adem una estat infer a 1'50, indep de la estat de los padr y tiend a prese cuell ensa Otra carac es que el cabe nace muy abajo en la nuca y la frent y tiene 164 una impl baja en las cejas (esto es muy gene en la mayo de las anom gono Dura much tiem se pens que estas muje tenía un CI infer al norm pero ya sabe que lo que pasa es que estas muje son un desa en las capa espa ♦ TRI 165 X: se da en las muje y hay caso desc hasta con 4 ó 5 CR X. Cons en muje con 3 CR X, que se carac por ser muy altas tener un CI infer a lo norm y suele prese esqu y depr por lo que su prese en las 166 instit psiqu es muy eleva Son muje fértil por lo que si se cruza la mita de su desc será XXY ♦ SÍND DE KLI (47,X da en los hom Se prod en indiv con 47 CR, de los cuale los CR sexu son XXY inclu hay caso con 3, 4 ó 167 5 (XX CRX Cuán más CR X, más grav son los sínto Se carac por tener un CI infer a parti de la pube son indiv con una estat muy supe a la medi de la pobl es típic una alter en las carac sexu secu (por ejem pilos facia y axila 168 falta de pelo) la pilos púbi es como en las muje (en trián inver desa de los pech ♦ 47, XYY se da en los hom son indiv muy altos desd el nacim tiene un CI infer a lo norm y son fértil Dura much tiem se le llam síndr de la 169 crim porq una gran parte de estos indiv eran crim y agres Actu esta idea no se admi del todo ya que exist indiv con este síndr que no son crim En gene estos indiv son poco capa de contr sus emoc ♦ RAS CUA La mayo parte de los 170 estud se centr en la intel Ésta es un cons que no se debe estud de form glob sino de form parci El ambi es impo ya que las corre mon más altas se dan si los sujet se crían junto Hay 20 punt de difer entre clase socia 171 altas y bajas La expe en este tipo de prue influ en la punt Adem las perso con un CI de 75 criad en un ambi adec pued form parte de la pobl norm (CI= La hered de la intel varía entre un 0'35 a un 0'64. Esta hered varía en 172 la mism pobl depe de la prue utiliz Adem los valor de hered aume con la edad (niño adole adult Las corre en intel entre fami varía para distin capa siend más altas para capa verb y espa que para aritm o mem visua esto impl una distin trans gené es 173 decir que cada capa pued depe de distin gene (apo por Turn Hay much defin de intel como por ejem que es la capa para resol prob en un conte útil. Los tests de intel mide resul y no capa para apren (com medí las prue clási Los tests tradi evalú 174 ciert aspe o capa (verb espa analí pero no creat ni sabe práct o capa para perca de senti Se cono más de 100 gene único (prot anóm que prod algún tipo de défic o retra ment Hay susta que bene a pacie de Alzh Park ya que bene las func 175 cogn Se han detec alelo en el CR 6 que afect a la veloc de meta dand lugar a perso brilla (CI> que cons meno energ dura la soluc de prob tenie una mayo efica en el proc neur ya que gasta meno tiem en la decis y en el mov 176 El ambi fami comú es poco impo es más impo el ambi socia espe a parti de la pube Esto se sabe ya que los geme criad junto pose la mism perso que si se crian por sepa Los intro prese más alter de la perso que los extro 177 Se cree que prob los gene tenga algo que ver, ya que la conc entre geme es gran y las corre más altas se dan con los padr bioló En un expe se anali 321 fami de reclu y se vio que 82 de ellos tenía cond antis En 178 camb de 316 fami contr sólo 41 prese este tipo de cond (Cua el ambi es simil las difer se debe al geno Los gene están impl pero el ambi tamb es impo Los resul obten con geme mon son que un 84% de ellos eran alcoh mien que 179 un 66'7% de los geme dicig lo eran. En estud de adop se obtu la sigui tabla Nº d suje 77 182 De lo que se dedu que prob exist gene para ciert rasgo de perso más que para alcoh Hay distin tipos de esqu (y 180 de depr y en los estud las mues no son hom esto es porq coge perso con difer tipos de esqu lo que supo un gran prob El ambi es muy impo para la esqu Es más frecu en pobl desa Exis prob de diagn (cata hebe paran Disti estud 181 dan los sigui resul se enco 17 sujet esqu geme Mz criad sepa de los cuale 11 coge eran esqu La conc entre geme Mz es del 42% y Dz es del 9% Estu de adop Nº d suje 47 50 De lo que se 182 dedu que la gesta no es crític La prob de desa la enfer si el padr es esqu es igual que si lo es la madr (10% si el ambi fuera impo sería un 50% Hay prob para hace estud fami ya que poco esqu estab parej y los que lo hace 183 poco suele tener hijos En gene los que no están hosp tiene una frecu poco fiabl −0'7 de la pobl gene −7'6 si uno de los prog es depr −15% si el padr y la madr son depr La conc entre geme mon es del 184 71% y entre dicig es del 19% Disti trans para UNI (¿do ligad al X? no hay caso desc de padr a hijo, en camb si el padr es depr la hija tamb o BIPO (alte perío de eufo con perío depr TEM −8−: GEN DE POB Cual pobl 185 real (natu es gené heter es decir tiene varia gené A parti de la distr feno de la pobl pode calcu cuále son las frecu alélic para un deter gen (su geno Si traba para un gen en el que exist dos alelo (A1, para ese gen habr 3 geno distin 186 en la pobl que son A1A A1A y A2A Si la pobl es de 100 sujet enton tendr 200 alelo para ese gen, porq cada sujet tiene 2 alelo ♦ FRE ALÉ Y GEN Alelo Prob de cada alelo A1 −−−− p p+q = 1 A2 −−−− q 187 Lo expli con un ejem calcu las frecu génic (alél a parti de las frecu geno A1A A1A A2A = 100 20 30 50 p= 40+3 = 0.35 q= 1−0. = 0.65 2 (100 De form gene A1A A1A A2A P H Q p= 2P 188 + H ! p= P+ ½ H (P+H 1) 2(P+ q= H+2 ! q= ½ H + Q (P+H 1) 2(P+ Estas fórm relac en cualq mom las frecu génic con las geno Las frecu alélic para un deter rasgo en nues clase de la facul no 189 serán las mism que las de la pobl cons por nues desc Ya que para que fuera así debe repro todo tener todo una fertil simil es decir dejar todo el mism núm de desc los apare debe ser aleat (es decir cada geno se tendr que repro con otro geno con 190 la prob espe por azar) no tendr que habe muta todo tendr que repro entre noso De mod que para que las frecu génic se mant cons de gene en gene la pobl debe ser gran con apare aleat y no debe exist fenó de migr (que algui aban el grup 191 o que entre algui nuev muta o selec (es decir que todo los geno tiene la mism capa de adap Cuan eso ocur se dice que la pobl está en EQU DE HAR Eso, básic impl que debe exist PAN (es decir que los cruza tiene que ser aleat una mezc 192 de todo Vam a demo parti de la sigui pobl P: A1A A1A A2A P H Q Dem cómo en la F1 de esa pobl p y q sigue siend igual que las calcu antes (pág anter El prim paso es la form de game A1= p 193 A2= q (p y q= canti de cada game El segu paso es halla los cigot (o la desc medi el cuad de Punn & widt A1 p A1 p A2 q F1: A1A A1A A2A p2 pq q2 El terce paso es aplic las fórm de 194 antes para halla la prob de los alelo A1 y A2: A1= p2 + ½ (2pq = p (p+q = p ! (p+q A2= q2 + ½ (2pq = q (p+q = q ! (p+q Vem que se cump lo dicho anter ♦ POL Y EFIC BIO Para 195 que haya evolu debe habe camb en la cons gené de las pobl Pero si para un deter gen sólo exist un alelo todo los indiv sería gené idént de mod que para que haya evolu debe exist POL (es decir en los gene exist deter form alélic Cuan más alelo 196 haya en un gen, más posib geno distin y por tanto en princ evolu será mejo ya que es más difíc que se prod un camb ambi para todo ellos En 1930 FISH enun el TEO DE LA SEL NAT que plant que la efica bioló de una pobl está relac 197 con la varia gené en ese mom La efica bioló se deno tamb valor adap o fitne Este teore lo que dice es que el valor adap de una pobl es tanto mayo cuan más heter sea, gené habla La selec natur es la repro difer de las varia gené es 198 decir de los distin geno De mane que aque que se vean favo en su repro dejar más desc y por tanto tende a aume su frecu mien que los que no se vean favo dejar meno desc y, por tanto a largo plazo tende a desa de la pobl De 199 mod que la selec natur actúa a 2 nivel a nivel de supe (ente que se comp el ciclo repro o bien a nivel de fertil Ejem conc −En la anem falci sólo el 13% de los sujet afect alcan la madu sexu En este caso la selec natur actúa 200 a nivel de supe la efica bioló de estos sujet es 0'13 (la efica bioló es una expr num de la capa repro de los sujet −En los enan acon la supe es norm pero su fertil es sólo el 20% de lo norm En este caso la efica bioló es 201 0'20 Com decim que si no hay polim no hay evolu cabrí pens que en todo los gene hay polim pero se estim que sólo el 28% de los gene hum son polim adem la prob de que un sujet sea heter para un deter gen es del 6'7% Apar 202 estos porc son muy bajos pero son sufic para expli la indiv hum ya que se dice que los hum tenem unos 3000 gene y si mult esa canti por la prob de que el sujet sea heter (300 obten 2010 gene para los que cualq sujet es heter Adem sabe 203 que cuan tenem un sujet heter para un gen (Aa) éste pued form dos game (A y a); si es heter para dos gene (AaB form 4 game (Ab, AB, aB y ab) De form gene un sujet heter pued form 2n game (sien n el núm de gene De mod que 204 un sujet heter pued form 2201 game distin es decir 1060 game difer A la vista de estos datos se dedu que la prob de que seam idént es impo Pens que cuan un gen dism su capa de adap a la larga ese gen tiend a desa de la pobl 205 Y eso en térm abso es ciert pero cuan habla de una espe como la hum con una canti de sujet tan gran eso es impo Por ejem la tasa de muta de la espe hum es 10−5 y la prob de que se form un sujet muta es: 10−5 206 x 2 x 4 . 109" game muta por gen en cada gene Es decir es práct impo que un deter alelo desa porq vuelv a apare simp por muta Adem todo pens que la princ fuen de varia gené es la muta y eso es falso ya que se 207 prod más varia gené por recom La muta es pread es decir que exist varia gené antes de que el ambi actúe camb todo TEM −9−: EVO DE UNA ESP ♦ MIC Y MAC MIC se refie a la evolu de una espe conc dura cient de mile de 208 años MAC se refie a la evolu de gran grup dura millo de años (ej: los verte Se prod evolu porq hay varia gené y porq los orga se adap a las cond ambi La evolu no tiene un prop deter no se pued decir que el hom sea la 209 espe más comp ya que para otros ambi hay espe mejo adap ♦ ESP ¿Por qué unas espe se adap y otras desa Cuan habla de micr decim que aque espe vivie que comp un antec exclu cons un CLA (ejem chim y hom cons un clado No obsta este térm 210 es aplic a cualq teuco (clas de los seres vivo Esto ocur medi una serie de meca que impi la repro entre amba espe (la ESPE se prod si hay aisla repro entre miem de pobl distin a parti de ese mom sus cons gené pued evolu por sepa Esos meca pued 211 ser de dos tipos postc y preci (prod antes uno o más meca post− y luego pre− Se van a form híbri pero con una viabi redu (ferti Tipo −El meca meno restr es aque en que se form híbri pero la desc de éstos tiene meno viabi o 212 fertil −Cu los híbri son estér es decir sus game si se form no son func −Cu los híbri tiene una viabi dism de mane que form cigot que, antes o desp muer (siem antes de alcan la madu sexu En este caso tamb exist distin tipos de 213 meca ♦ Mec por aisla gamé cuan óvul y espe de distin pobl no se atrae o bien cuan los espe de una pobl no son capa de venc las defen del tract genit de las muje de otra pobl y muer ♦ Mec a nivel mecá cuan la form o el tama 214 de los genit impi la copu entre miem pobl distin ♦ Aisla etoló cuan mach y hemb de distin pobl no se atrae sexu ♦ Aisla temp cuan distin pobl se van adap para repro bien en distin estac del año, bien en distin mom del día. ♦ Aisla ecoló cuan dos pobl ocup difer 215 habit del mism territ (ej: unos viven en el suelo y otros en los árbo ♦ SEL La evolu es un camb y se pued prod por muta recom y selec (natu o artifi La selec natur pued actua de tres form Se da cuan favo la repro de los 216 indiv con valor o feno inter y desfa la repro de los indiv con valor extre De mod que se mant la medi En hum esto se da en el peso de los recié nacid (med 3'5 Kg, más o meno peso tiene más prob de mort Hay una tende 217 a mant estos valor cons y estab en la pobl a esa tende se le deno HOM GEN Ésta se mant cuan los alelo nociv no dese (dele que apare por muta desa por selec Esta es la form en que actúa norm la selec artifi Se favo la repro 218 de los indiv con valor máxi o míni (uno u otros pero nunc a la vez), alter la medi De cara a la selec artifi es impo la RES A LA SEL sient ésta el prod de la hered del carác (h2) por un coefi de selec (S): R= h2 . 219 S Dond R es la difer entre la medi de la pobl filial (X1) y la medi de la pobl paren (Xo) R= Xi − Xo Y dond S es la difer entre la medi de los indiv selec (Xs) y la medi de la pobl gene a la que 220 perte (Xo) S= Xs − Xo ¿En qué caso se obten respu de 0 a la selec Cuan no haya difer entre X1 y Xo, pero ¿a qué se debe eso? A que la h2 sea cero, es decir que el rasgo no depe de facto gené Si R= h2.S (h2= 221 La selec natur actúa de form direc en gene cuan camb las cond física o cuan camb las cond bióti (ej: que desa las presa que son el alim de la espe que estam cons o que apare un nuev pred y se coma la espe que estoy estud lo que ocur 222 será un camb grad en la cons gené de la pobl (ej: la mari Bisto Betu ha sufri un mela indu sus alas son de color claro con pequ manc de color pard norm Lo que ha ocur es que en zona mine o corb debid a la conta casi toda la 223 vege de la que se alim estas polil está cubie por un polv grisá así que, cuan más blanc fuera las polil al posa para come se las veía más y se las comí sus depr De mod que, sólo en esas zona las polil clara han sido susti por las oscu 224 que son las que han sobre Cuan la selec actúa de form direc dura largo perío de tiem (cien de mile de años se dice que se prod una TEN EVO Por ejem la capa crane hum en el hom hábil que vivió hace unos 2−3 millo de años era de 225 unos 700 cc; en el hom erect hace un milló de años era de 1000 y en el hom sapie en la actua es de 1400 cc. Se da cuan favo simu los valor míni y máxi Irá aume la varia y tamb pued apare BIM (~), 226 pudi llega a sepa pobl distin Esto ocur en much zona dond los dese de much indu lleva plom cobr y se amon en el suelo Allí apare plant que crece sobre los verte porq son resis a esos meta y en las zona de los alred han creci las plant 227 sensi a los meta (son plant que se han sepa Actú como actúe la selec exist una tende a mant polim en la pobl (cuan más varia sea una espe más difíc será que desa Pero ¿cóm mant el polim Con HET o SOB es decir cuan los heter tiene 228 más efica bioló que cualq de los hom (ej: la anem falci los heter no son aném y no les pica el mosq que lleva la mala así que mant en la pobl 2 alelo En much pobl los indiv que son heter para much gene tiene más desc y mayo 229 supe que los indiv con poco grad de heter a esto se le llam VIG HÍBR ♦ FOR DE MAN LOS POL Actú cuan el medi ambi es heter y exist micr Pued darse que deter cons gené tenga algun venta sobre las demá en esos micr 230 y, al princ los sujet con esa cons gené favo serán poco frecu pero lógic no tendr comp con otros y come a repro a gran veloc (deja much desc hasta que sea la cons gené más abun Pued ocur que ese micr se satur de ese tipo de sujet con lo 231 que el grad de comp entre ellos será muy alto y, por tanto empi a verse desfa con lo que las demá cons gené que ahor son poco abun empi a ser muy abun Darw habla de esto para expli cómo se selec carac apare desv En el caso 232 de algun espe en que los mach son más llam que las hemb (ej: en algun aves el plum más color y visto es el de los mach ¿Cóm ha llega a selec ese rasgo sabie que lo lógic es que al ser más visto serán mejo visto por los depr Ese 233 rasgo se selec si, a camb los sujet que lo pose son más atrac para las hemb de su espe y se repro más. Es una mezc de la selec sexu y la selec depe de la frecu Es lo que ha ocur en hum dond por 234 ejem en pobl nórd las muje more de pelo y piel son escas y, por el contr en las regio medi el feno nórd (rubi piel clara es escas Esos feno desfa en un lugar llam más la atenc y pued llega a ser el feno dom (en hum es muy 235 difíc por la exist de tinte rayo UVA Sirve para expli cond que apare son desv para el indiv que las reali Esto sirvi para expli por ejem el altru es decir cond que pone en riesg la vida del que las pract para favo a otros En estos 236 caso habr selec fami cuan hay un rasgo de paren claro entre el altru y el bene y habr selec de grup cuan el paren no es tan direc Un padr que pone en riesg su vida para prote a sus crías le supo much pelig enton ¿cóm se selec esta 237 cond que supo el riesg de perd su vida? Porq los sujet no son lo impo sino que lo impo es que pase los gene a la sigui gene Si el padr cons salva al meno a 2 hijos la cond será adap Se dice 2 hijos porq como cada uno recib 238 la mita de los gene de cada paren lo que qued en la pobl es la mism canti que su paren salva Pero no todo los que reali una cond altru muer y tamp es que los padr tenga que salva 2 hijos exac (es una medi La cond es como 239 cualq otro rasgo y, por lo tanto está some a cualq riesg Hay cond altru entre miem no empa (ej: mon que cuida crías que no son suya ¿a qué se debe esto? Pues por ejem a que la hemb piens que ese va a ser un buen padr para sus crías 240 y se deja copu para que las cuide Esto se ve muy claro en pobl con centi cuan ven un anim muer se lo come mien más centi o guar vigil si viene algún depr pero ¿ello no come Lo que hace es ir rotan (con adap uno hace meno vece de 241 guar que de come TEM −10− EVO HUM TEO EVO Muc cient se han preg por su prop exist por lo que apare much teorí ♦ LAM (evol temp Dice que cada grup de sujet es una línea evolu indep que apare como resul de un acto creat y 242 cada una de esas línea se esfue en una tende a la perfe ¿Cóm se tiend a esa perfe Med una HER DE LOS CAR ADQ él piens que los indiv conc son capa de adap es decir de sufri camb en respu a las cond natur y esos camb se trans 243 a la desc de mane que el uso conti de una deter estru supo camb fisio anató que se trans a la desc Aque que no se usa, desa y no se trans (LEY DEL USO Y DES Ej: las jirafa y su cuell largo Habí sequ y los árbo ya 244 no daba hojas ni fruto así que los indiv estira su cuell para alcan la comi Habí camb y su cuell se hizo largo ♦ DAR (evol horiz Dice que hay una gran diver de espe pero que todas ellas prov de un único orige (cho con la idea de una 245 plani de la vida por Dios que era lo que se lleva en la époc Darw llega a su conc graci a dos obse en las que se da cuen de que en cada isla dond estuv los anim estab perfe adap a su NICH ECO (con ambi conc y pens 246 que esas form distin de adap de cada espe se había cons porq al estar sepa las islas del resto supo un AISL GEO Los punt princ de la teorí de Darw son: −La adap es el resul de la repro difer de varia hered apare por azar (prob todas 247 esas espe pudi proc de una sola pobl heter y que se han ido adap −Pos el conc de selec natur enten como que el ambi elige los indiv más aptos en la lucha por la supe y esta lucha se reali a 3 nivel INTE (con miem de distin espe 248 INTR (deb comp con miem de su mism espe por la obten de recur contr los pred en la elecc de parej y con las CON AMB prop dicha −Da piens que los orga camb grad (peq camb que van dand una ciert venta selec y final por acum acab siend 249 gran camb −Se mues un poco ambi en la ley del uso y desu de Lam Cuan se redes las leyes de Men la biolo se desa rápid e inme los gené comi a plant las cues evolu y, quizá una de las prim crític a Darw proc de los 250 llam salta ♦ SAL (salt HUX y DEV plant que las espe se origi por camb o muta brusc que prod gran camb con lo que la selec natur tiene un pape secu Lo impo es la muta brusc y no la selec natur que actúa poco a poco ♦ GEN 251 MOL Pron apare la gené mole desa y por tanto se demu que el ADN no es capa de adap a los camb ambi las muta no siem son adap se prod al azar: las buen se selec y las mala se elim Pero lo impo es que los resul proc 252 de la gené mole acab con la idea de actos creat de un ser supe (Dio y con la idea de un plan por el cread y de que el hom es el ser perfe por exce Todo esto estuv apoy por el hech de que much espe desa y no son 253 perfe La gené mole desa la idea del REL MOL medi el cual expli que es posib usar el núm de muta prod a lo largo del tiem en una prote deter para estab cuán tiem hace que se sepa dos espe (su difer gené es func del tiem trans desd 254 su sepa Habr que elegi gene neutr para pode hace esto, porq así tendr la garan de que no han sido selec y por tanto se han repro más rápid que otros Han de ser gene neutr adem para aseg de que tamp han sido nociv que habr sido elim muy rápid 255 ♦ BIO FISH HAL y WRI demu cómo la acum de pequ muta punt (ej: susti de una simp base prod camb gran Desa mod mate de lo que pued tarda en prod un camb morf por pequ muta De este mod comi a desa la gené de las pobl ♦ TEO 256 SINT DE LA EVO O NEO Es la unió entre Men y Darw y fue desa por DOB Se recha total la idea de los carac adqu y se enfat el camb grad como moto de la evolu lo que impl devo la impo al conc de selec natur que 257 se pued medi a travé de la efica bioló o éxito repro Este autor parte de que en todas las pobl hay varia gené y ésta apare por fenó aleat como la muta y la recom Sobr esta varia actua la selec natur eligi los camb adap (posi sigue adela nega 258 desa Se pued distin 3 corri dentr del Neod Asum en su total los supu anter nom Plan que hay datos paleo o fósil inneg dond se comp cómo para distin espe y distin carac se prod FEN DE EST O EXT es 259 decir largo perío de tiem sin camb y luego en poco espa de tiem much camb de golp Ésto tamb son llam defen de los EQU INTE O PUN Esta espe por salto (cam brusc en muy poco tiem tamb se pued llam cuán rápid o disco y se prod por 260 REV GEN que supo aisla repro inme o casi inme Los fenó gené que este aisla pued prod son: ♦ POL sujet en los que no se divid el mate hered 2n 2n n n 2n n Por ejem el 47% de las angio (plan con flore son polip 261 y el 90% de los helec tamb Es tan abun en vege debid a la autof que se da en ellos y tamb porq en vege la única cons de esto es que se prod vege gigan debid al aume de las célul ♦ REO CRO vario CRs se pued unir en 262 uno sólo, se pued apare en vario inter segm perd o gana trozo Pued ocur que, en ocas estos camb resul adap Es más fácil que esto se dé en vege que en anim aún así hay algun caso cono como los salta austr que se encu en proc de espe 263 porq los híbri de la pobl ance y de los que han sufri espe son medi fértil Tam se ha dado en ratas salva y topo pero ning más cono Aquí se inclu los socio que inten expli la cond socia y más conc la hum Tien a 264 subra el conc de supe del más apto, lo que impl asum que todas las pobl tiend a mant un único alelo óptim (no dan casi impo a la varia gené Las princ crític a esta corri son: −Nin alelo es el más apto en todo los ambi por lo que 265 gran parte de los razon hech sobre alelo de pobl pero con las cond ambi actua se pued critic ya que estas cond han podi camb −Ha que razon sobre el geno comp y no sobre gene simp como hace ellos ♦ PAS DE LA HIST EVO (Ars y Mar 1998 266 ♦ Molé libre repli (con capa para repro a sí mism de repli en un mism conte (célu ♦ Asoc de repli en CRs ♦ ARN y códig gené ♦ Proc (orga o célul con el mate hered dispe por el citop !euca (mat hered en el núcle tiene cloro y mito ♦ Orga con repro asex 267 (auto !orga con repro sexu (nece de otros ! pobl ♦ Proti (euca unice ! orga mult (espe celul ♦ Orga solita (algu indiv no repro del traba ♦ Soci de prim hum con lengu artic de infor (here cultu Form de la tierra m.a. Orig de la vida− m.a. Euca unice 268 m.a. Euca pluri m.a. Plan y prim verte m.a. Mam m.a. Aust m.a. Hom sapie años Son los inter entre los antro vivie (oran goril y chim y el hom No está total estab la histo evolu hum −Au (bípe −Ho hábil 269 (con útile −Ho erect (usa fueg −Ho sapie nean (sube o raza) −Ho sapie sapie Crom (nóm inici cose cerám y arte, ritos de enter Algu se hace sede ! adap a cond local ! difer grad ! razas No están repro aisla no son muy 270 difer gené (la varia entre razas es pequ comp con la exist dentr de cada pobl Es un proc rever y de hech está ocur ♦ Bipe liber de las mano para la mani y gesto que adem reem a la mand como órga de defen por lo tanto hay camb en 271 la cara ♦ Tam del cereb (en comp con el cuerp mayo que cualq otro anim pero lo más impo es la supe cereb Aum no hom ♦ Uso difer de las mano espe hemi (hem izqui en lengu y capa para usar símb Lo que facil la coop y que sea adap 272 LO QUE HER O TRA NO SON CAR SON GEN Crom (mat hered ♦ 273