12.3E: Vinculación Genética y Violación de la Ley de Surtido Independiente
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Genes Vinculados Violan la Ley del Surtido Independiente
Si bien todas las características del guisante de Mendel se comportaron de acuerdo con la ley del surtido independiente, ahora sabemos que algunas combinaciones de alelos no se heredan independientemente entre sí. Los genes que se localizan en cromosomas no homólogos separados siempre se ordenarán de forma independiente. Sin embargo, cada cromosoma contiene cientos o miles de genes organizados linealmente en cromosomas como perlas en una cuerda. La segregación de alelos en gametos puede verse influenciada por el ligamiento, en el que los genes que se localizan físicamente cerca unos de otros en el mismo cromosoma tienen más probabilidades de ser heredados como pareja. Sin embargo, debido al proceso de recombinación, o “cruce”, es posible que dos genes en un mismo cromosoma se comporten de forma independiente, o como si no estuvieran vinculados. Para entender esto, consideremos las bases biológicas de la unión génica y la recombinación.
Los cromosomas homólogos poseen los mismos genes en el mismo orden lineal. Los alelos pueden diferir en pares de cromosomas homólogos, pero los genes a los que corresponden no. En preparación para la primera división de la meiosis, los cromosomas homólogos se replican y sinapsis. Los genes similares en los homólogos se alinean entre sí. En esta etapa, segmentos de cromosomas homólogos intercambian segmentos lineales de material genético. Este proceso se llama recombinación, o cruce, y es un proceso genético común. Debido a que los genes están alineados durante la recombinación, el orden de los genes no se altera. En cambio, el resultado de la recombinación es que los alelos maternos y paternos se combinan en el mismo cromosoma. A lo largo de un cromosoma dado, pueden ocurrir varios eventos de recombinación, causando una amplia mezcla de alelos.
Cuando dos genes se localizan muy cerca en un mismo cromosoma, se consideran vinculados, y sus alelos tienden a transmitirse a través de la meiosis juntos. Para ejemplificar esto, imagine un cruce dihíbrido que involucre el color de la flor y la altura de la planta en el que los genes están uno al lado del otro en el cromosoma. Si un cromosoma homólogo tiene alelos para plantas altas y flores rojas, y el otro cromosoma tiene genes para plantas cortas y flores amarillas, entonces cuando se forman los gametos, los alelos altos y rojos irán juntos en un gameto y los alelos cortos y amarillos irán a otros gametos. Estos se denominan genotipos parentales porque han sido heredados intactos de los padres del individuo productor de gametos. Pero a diferencia de si los genes estuvieran en diferentes cromosomas, no habrá gametos con alelos altos y amarillos ni gametos con alelos cortos y rojos. Si creas el cuadrado Punnett con estos gametos, verás que no se aplicaría la predicción mendeliana clásica de un resultado 9:3:3:1 de un cruce dihíbrido. A medida que aumenta la distancia entre dos genes, aumenta la probabilidad de uno o más cruces entre ellos, y los genes se comportan más como si estuvieran en cromosomas separados. Los genetistas han utilizado la proporción de gametos recombinantes (a los que no les gustan los padres) como medida de lo lejos que están los genes en un cromosoma. Utilizando esta información, han construido mapas elaborados de genes en cromosomas para organismos bien estudiados, incluidos los humanos.
La publicación seminal de Mendel no hace mención de vinculación, y muchos investigadores han cuestionado si encontró vinculación, pero optaron por no publicar esos cruces por preocupación de que invalidarían su postulado de surtido independiente. El guisante de jardín tiene siete cromosomas y algunos han sugerido que su elección de siete características no fue una coincidencia. Sin embargo, aunque los genes que examinó no estuvieran localizados en cromosomas separados, es posible que simplemente no observara el enlace debido a los extensos efectos de barajado de la recombinación.
Puntos Clave
- Dos genes muy cercanos en un mismo cromosoma tienden a heredarse juntos y se dice que están vinculados.
- Los genes enlazados pueden separarse por recombinación en la que los cromosomas homólogos intercambian información genética durante la meiosis; esto da como resultado genotipos parentales o no recombinantes, así como una menor proporción de genotipos recombinantes.
- Los genetistas pueden usar la cantidad de recombinación entre genes para estimar la distancia entre ellos en un cromosoma.
Términos Clave
- vinculación: la propiedad de los genes de ser heredados juntos
- recombinación: la formación de combinaciones genéticas en crías que no están presentes en los padres