Las células tienen muchas tareas que realizar, pero ninguna es más importante que sintetizar proteínas. La receta para esta actividad reside en el ácido desoxirribonucleico de un organismo, que hereda de cada padre. Las células de los organismos que se reproducen sexualmente contienen dos conjuntos de paquetes de ADN y proteínas, los cromosomas. Los genes son segmentos de cromosomas que codifican proteínas, y un par de genes coincidentes de los padres, conocidos como alelos, pueden interactuar de diferentes formas.
La expresion genica
Los genes actúan como plantillas para la síntesis de ácido ribonucleico mensajero (ARNm). Las enzimas transcriben la información genética del ADN del gen en cadenas de ARNm que impulsan la síntesis de proteínas realizada por los ribosomas de la célula. Los seres humanos tenemos 23 pares de cromosomas que contienen alrededor de 20.000 pares de genes, pero los genes constituyen solo alrededor del 2 por ciento del patrimonio cromosómico. Cada miembro del par, o alelo, codifica más o menos la misma proteína, pero la codificación exacta puede diferir y, por lo tanto, expresar diferentes versiones de la proteína. Algunos genes están tan mutados que no pueden expresarse como proteínas.
Alelos dominantes y recesivos
En algunos casos, un alelo dominante enmascara la expresión de su compañero recesivo. Por ejemplo, una planta puede tener genes que codifican flores rojas o blancas. Si el gen rojo es dominante, entonces una descendencia puede tener flores blancas solo si recibe dos alelos para el color blanco. Un cruce de padres de flores rojas y blancas produce aproximadamente un 75 por ciento de descendientes de flores rojas y un 25 por ciento de descendientes de flores blancas. El rasgo blanco puede reflejar una mutación que hace que la flor sea incapaz de producir pigmento.
Alelos codominantes y semidominantes
Algunos rasgos reflejan el dominio igual de ambos alelos en un par. En esta situación, la expresión génica o fenotipo resultante es el producto de las diferentes proteínas sintetizadas a partir de cada alelo. Suponga que los alelos del color de la flor de una especie de plantas son codominantes. Un cruce entre padres de flores rojas y blancas producirá descendencia con flores manchadas de rojo y blanco. Si los alelos hubieran sido incompletamente dominantes o semidominantes, la descendencia exhibiría una mezcla fenotipo, flores rosadas, porque la descendencia tendría una sola dosis de la proteína que produce color rojo.
Relaciones epistáticas
La epistasis es una interacción entre dos o más pares de alelos diferentes que se combinan para influir en la expresión de un rasgo. A veces, un gen enmascara o modifica la expresión de varios genes. Por ejemplo, los investigadores han identificado dos genes diferentes que ayudan a determinar la forma de la cresta de un pollo, el gen de la cresta de la rosa y el gen de la cresta de los guisantes. Los peines de la descendencia muestran una mezcla de cuatro estilos de peine diferentes, lo que indica que hay dos pares de alelos en acción. Las relaciones entre los alelos en un grupo epistático pueden dar lugar a muchos fenotipos diferentes.