Alelos múltiples
Definición de alelos múltiples
Existen alelos múltiples en una población cuando hay muchas variaciones de un gen presente. En organismos con dos copias de cada gen, también conocidos como organismos diploides, cada organismo tiene la capacidad de expresar dos alelos al mismo tiempo. Pueden ser el mismo alelo, que se denomina genotipo homocigótico. Alternativamente, el genotipo puede consistir en alelos de diferentes tipos, conocidos como genotipo heterocigoto. Los organismos y las células haploides solo tienen una copia de un gen, pero la población aún puede tener muchos alelos.
Tanto en organismos haploides como diploides, se crean nuevos alelos por mutaciones espontáneas. Estas mutaciones pueden surgir de diversas formas, pero el efecto es una secuencia diferente de bases de ácidos nucleicos en el ADN. El código genético se «lee» como una serie de codones o tripletes de bases de ácidos nucleicos que corresponden a aminoácidos individuales. Una mutaciónhace que la secuencia de aminoácidos cambie, ya sea de manera simple o drástica. Los cambios simples que solo afectan a unos pocos aminoácidos pueden producir múltiples alelos en una población, todos los cuales funcionan casi de la misma manera, solo que en un grado diferente. Otras mutaciones provocan grandes cambios en la proteína creada y no funcionará en absoluto. Otras mutaciones dan lugar a nuevas formas de proteínas que pueden permitir que los organismos desarrollen nuevas vías, estructuras y funciones.
La mayoría de las veces, los científicos se centran en los fenotipos creados por ciertos alelos, y todos los alelos se clasifican según los fenotipos que crean. Sin embargo, un fenotipo determinado puede deberse a una gran cantidad de mutaciones. Si bien los humanos tienen miles de genes, tienen más de 3 mil millones de pares de bases. Esto significa que cada gen consta de muchos pares de bases. Una mutación en cualquier par de bases puede causar un nuevo alelo.
Múltiples alelos se combinan de diferentes formas en una población y producen diferentes fenotipos. Estos fenotipos son causados por las proteínas codificadas por los diversos alelos. Aunque cada gen codifica el mismo tipo de proteína, los diferentes alelos pueden provocar una gran variabilidad en el funcionamiento de estas proteínas. El hecho de que una proteína funcione a un ritmo mayor o menor no la hace buena o mala. Esto está determinado por la suma de las interacciones de todas las proteínas producidas en un organismo y los efectos del medio ambiente sobre esas proteínas. Algunos organismos, impulsados por múltiples alelos en una variedad de genes, funcionan mejor que otros y pueden reproducirse más. Esta es la base de la selección natural, y a medida que surgen nuevas mutaciones y nacen nuevas líneas de genética, el origen deespecie tiene lugar.
Ejemplos de alelos múltiples
Color del pelaje en los gatos
En los gatos domésticos, la cría se ha llevado a cabo durante miles de años seleccionando diferentes y variados colores de pelaje. Se pueden ver gatos con pelo largo, pelo corto y sin pelo. Hay genes que codifican si un gato tendrá pelo o no. Existen múltiples alelos para este gen, algunos que producen gatos sin pelo y otros que producen gatos con pelo. Otro gen regula la longitud del cabello. Los gatos de pelo largo tienen dos alelos recesivos, mientras que un alelo dominante producirá pelo corto.
Otros genes controlan el color del pelaje. Existe un gen para varios colores de pigmento: rojo, negro y marrón. Cada gen tiene múltiples alelos en la población, que expresan la proteína responsable de producir el pigmento. Cada alelo cambia la forma en que funciona la proteína y, por lo tanto, la expresión del pigmento en el gato. Otros genes, de manera similar, controlan los rasgos de rizado, sombreado, patrones e incluso textura. La cantidad de combinaciones y expresiones de diferentes genotipos juntas crea una variedad casi infinita de categorías. Por esta razón, los criadores de gatos han intentado con éxito durante miles de años crear nuevas y extrañas variedades de gatos y perros. Incluso con solo 4 alelos entre dos padres en cada gen, la variedad puede ser increíble. Solo mira a los gatitos en la foto de arriba.
Moscas de la fruta
En el año 2000, el científico finalmente logró mapear el complejo genoma de la mosca común de la fruta, Drosophilia melanogaster. La mosca de la fruta había sido y sigue siendo un valioso animal de laboratorio debido a su alta tasa de reproducción y la simplicidad de mantener y analizar grandes cantidades de moscas. Con aproximadamente 165 millones de pares de bases, el ADN de una mosca de la fruta es mucho más pequeño que el de un humano. Mientras que un ser humano tiene 23 cromosomas, una mosca de la fruta solo tiene 4. Aún así, en solo 4 cromosomas, existen alrededor de 17,000 genes. Cada gen controla un aspecto diferente de la mosca y está sujeto a mutaciones y al surgimiento de nuevos alelos.
En la imagen de arriba, todas las moscas son de la misma especie Drosophilia melanogaster. La variación observada entre las moscas es causada por múltiples alelos, en diferentes genes. Por ejemplo, el gen del color de los ojos determina si la mosca tendrá un ojo naranja / marrón, un ojo rojo o un ojo blanco. Tanto el alelo blanco como el naranja son recesivos al alelo de ojos rojos de tipo salvaje. Las dos moscas en la parte superior tienen cuerpos de tipo salvaje, un bronceado con rayas oscuras. En el gen que controla el color corporal, están presentes otros dos alelos. La mosca del extremo derecho muestra un genotipo recesivo homocigoto que provoca un cuerpo oscuro. Las tres moscas de la parte inferior muestran otro genotipo recesivo homocigótico, la mutación del cuerpo amarillo.
Otros rasgos incluyen todo, desde cómo se forman las alas hasta la forma de las antenas y las enzimas producidas en la saliva de la mosca. Aunque 17.000 genes pueden no parecer tantos, el número total de alelos en una población hace que la variedad total sea mucho mayor que eso. Cada alelo recién mutado agrega otra combinación al grupo casi infinito de variedad genética.
Términos de biología relacionados
- Homocigoto: un individuo con dos del mismo alelo, a diferencia de los individuos heterocigotos que tienen dos alelos diferentes.
- Mutación: el reemplazo de una base de ácido nucleico en un gen con otro ácido nucleico, múltiples ácidos nucleicos o la eliminación del ácido nucleico por completo.
- Epistasis: cuando varios genes producen un efecto sobre el mismo rasgo, un hecho cierto para la mayoría de los rasgos, incluso si es difícil de ver.
