Dominio incompleto: definición, explicación y ejemplo

Los organismos avanzados, como los animales, reciben dos conjuntos de genes con un conjunto de cada padre. Mientras que el general codigo genetico es el mismo, los padres a menudo tienen diferentes versiones del mismo gen. Como resultado, el código genético heredado puede contener copias de las dos versiones; uno puede ser dominante mientras que el otro puede ser recesivo.

Cuando un solo gen produce un rasgo particular en un organismo, Herencia mendeliana se aplican las reglas. Fueron propuestos por primera vez por un monje austríaco Gregor Mendel en el siglo XIX y detalla cómo se heredan genes individuales con unas pocas reglas simples. Mendel trabajó con plantas de guisantes y definió alelos dominantes y recesivos.

Sin embargo, la mayoría de las características de los organismos no son producidas por un solo gen. En cambio, muchos genes influyen en una característica y algunos genes afectan a varios rasgos del organismo. Debido a que las reglas simples de Mendel no se aplican en tales casos,

El trabajo de Gregor Mendel con plantas de guisantes se centró en rasgos observables como el color de la flor y la forma de la vaina. Mendel intentó determinar qué genes producían flores púrpuras y blancas y otros rasgos de la planta de guisantes. Eligió rasgos que en su mayoría fueron causados ​​por un solo gen; como resultado, pudo explicar la herencia en términos simples.

Sus principales conclusiones fueron las siguientes:

• Cada organismo tiene dos versiones de un gen.
• Cada uno de los padres contribuye con una versión.
• Si las dos versiones son iguales, el organismo exhibirá el rasgo correspondiente.
• Si las dos versiones son diferentes, el organismo exhibirá el rasgo dominante.

En la herencia Medeliana, las dos versiones genéticas heredadas de los padres se denominan alelos. Los alelos pueden ser dominantes o recesivos. Un individuo que tiene uno o dos alelos dominantes tendrá el rasgo codificado por el gen dominante.

Para personas con dos alelos recesivos, aparecerá el rasgo recesivo. Según Mendel, la presencia o ausencia de genes únicos y sus alelos explicaron qué rasgos se exhibían en las plantas de guisantes.

Antes de Mendel, la mayoría de los científicos pensaba que los rasgos se transmitían como un mezcla de los rasgos de los padres. El problema era que a menudo los niños no tenían esa mezcla, como cuando un padre de ojos azules y uno de ojos marrones producían un hijo de ojos azules.

Mendel propuso que los rasgos eran el resultado de la presencia o ausencia de un alelo dominante. Su teoría todavía es aplicable a los rasgos producidos por un solo gen.

Por ejemplo, Mendel demostró que las plantas de guisantes con un padre corto y uno largo no producían plantas de longitud media, sino solo plantas cortas o largas. Las plantas que tenían un progenitor con vainas lisas y un progenitor con vainas arrugadas no produjeron vainas ligeramente arrugadas, sino vainas arrugadas o lisas.

Había sin mezcla de rasgos.

Sin embargo, la mayoría de los rasgos son producidos por múltiples genes. Por ejemplo, hay muchas plantas con una variedad de longitudes, no solo plantas cortas y largas. Cuando una planta corta y una larga producen una planta de longitud intermedia, tiene que ser debido a la influencia de múltiples genes o a la falta de dominio completo por parte del gen dominante.

Este tipo de herencia se denomina herencia no mendeliana.

La colección general de genes de un organismo es la genotipo mientras que la colección de rasgos observables producidos por el genotipo se llama el fenotipo. Los fenotipos se basan en el genotipo, pero pueden verse influenciados por factores ambientales y el comportamiento del organismo.

Por ejemplo, una planta puede tener el genotipo para crecer alta y tupida, pero si crece en suelos pobres, aún puede ser pequeña y escasa.

Los organismos que tienen dos alelos dominantes o dos recesivos son homocigoto para ese gen, mientras que aquellos que tienen un alelo dominante y uno recesivo son heterocigoto. Esto se vuelve importante en la herencia no mendeliana porque los organismos homocigotos tienen una expresión génica clara de los dos alelos dominantes o recesivos y exhiben el fenotipo correspondiente.

En organismos heterocigotos con un alelo dominante y uno recesivo, la relación dominante / recesiva puede no ser completa y ambos alelos pueden expresarse en diversos grados.

Los factores además del genotipo que influyen en el fenotipo incluyen los siguientes:

• Recursos disponibles como nutrientes, espacio y refugio.
• Toxinas como residuos industriales y aguas residuales.
• Radiación, tanto natural como artificial.
• Temperaturas extremas.
• Presencia de depredadores.

La interacción de los alelos dominantes y recesivos combinados con los factores ambientales produce el fenotipo del genotipo de origen.

La naturaleza compleja de la herencia no mendeliana se basa en el hecho de que muchos rasgos son el resultado de influencias de muchos genes diferentes, factores ambientales y comportamiento del organismo. Además de estas influencias, los alelos de un gene puede producir diferentes fenotipos debido a los siguientes cuatro mecanismos:

• Codominancia: Se expresan dos alelos del mismo gen y exhiben su rasgo. Por ejemplo, un gatito que desciende de un gato negro y un gato blanco pueden tener alelos para el pelaje blanco y negro y tener manchas blancas y negras.
  
• Dominancia incompleta: Un alelo dominante y uno recesivo producen un rasgo intermedio porque el predominio del alelo dominante es incompleto y el alelo recesivo influye en el rasgo. Por ejemplo, una planta con un alelo de flor roja dominante y un alelo de flor blanca recesivo puede producir flores rosadas.
• Expresividad variable: Los alelos de un rasgo no siempre se expresan por completo. Por ejemplo, el síndrome de Marfan es un trastorno del tejido conectivo en todo el cuerpo, pero los síntomas varían ampliamente porque otros genes y factores ambientales afectan la expresión génica.
• Penetrancia incompleta: El individuo con un alelo dominante no siempre exhibe el rasgo correspondiente. El alelo se expresa completamente pero no hace que aparezca el fenotipo. Por ejemplo, un gen puede hacer que un individuo sea susceptible al cáncer, pero el cáncer solo aparece cuando hay otros factores presentes.

Cuando hay una dominancia incompleta para un rasgo particular, la descendencia heterocigótica puede tener una mezcla de los rasgos de sus padres y mostrar un fenotipo intermedio. En los seres humanos, el color de la piel es un ejemplo de dominio incompleto porque los genes responsables de la producción de melanina y la piel clara u oscura no pueden establecer el dominio.

Como resultado, la descendencia a menudo tiene un color de piel que se encuentra entre los tonos de piel de los padres.

El mecanismo de dominancia incompleta tiene efectos ligeramente diferentes cuando aparece en genes únicos frente a un genotipo de múltiples genes o poligénico.

Las posibles diferencias en los fenotipos que resultan de genes con dominancia incompleta incluyen las siguientes variaciones:

• Genes heterocigotos únicos: Ninguno de los alelos del par de genes dominante / recesivo es completamente dominante. Se obtiene una combinación de los rasgos representados por los dos alelos. Por ejemplo, las bocas de dragón homocigotas tienen flores rojas o blancas, pero la descendencia heterocigótica puede tener flores rosadas.
• Múltiples genes: Un rasgo se produce a través de los efectos de muchos genes. Algunos alelos tienen dominancia incompleta y contribuyen con una mezcla de características al rasgo. Por ejemplo, en el color de los ojos humanos, los genes responsables del color oscuro no son completamente dominantes y contribuyen al color oscuro.
• Otras influencias: Los alelos con dominancia incompleta pueden verse afectados por otros genes u otros factores completamente separados del rasgo codificado. Por ejemplo, la altura humana está determinada por muchos factores genéticos, incluido el dominio incompleto, pero la nutrición también afecta el crecimiento y la altura individual.

Como resultado de estas variaciones, la dominancia incompleta puede resultar en una gran variedad de fenotipos y puede ayudar a explicar la variación continua de muchos rasgos.

Mendel no observó dominancia incompleta en sus experimentos con plantas de guisantes, pero los mecanismos de herencia no mendeliana, incluida la dominancia incompleta, son más comunes que la herencia mendeliana.

Los rasgos individuales que están influenciados por múltiples genes se transmiten a la descendencia a través de la herencia poligénica. El color en los animales es a menudo poligénico, y cada gen contribuye un poco a crear el fenotipo final general. Dentro de los genes, hay una diferencia adicional entre los alelos, cada par de alelos trae un potencial cuatro contribuciones diferentes, así como variaciones debido a los grados de dominancia y genes expresión.

Con tantos factores, es difícil desarrollar una imagen precisa de cómo se forma un rasgo y qué genes y alelos contribuyen. Los pares de alelos están siempre en la misma ubicación o locus del cromosoma, pero los genes en sí son más difíciles de encontrar.

Un gen contribuyente podría ser un gen vinculado cercano en el cromosoma, o podría estar en el otro extremo. Algunos genes contribuyentes pueden estar en otros cromosomas y solo pueden expresarse en determinadas circunstancias.

Influencias poligénicas en un rasgo puede incluir lo siguiente:

• Alelo dominante.
  
• Dos alelos recesivos.
• Alelo dominante y recesivo con dominancia incompleta.
• Dos alelos codominantes.
• Gen no expresado completamente debido a la influencia de otros genes.
• Gen completamente expresado pero con penetrancia parcial debido a factores ambientales.

Todas estas posibilidades se aplican a cada uno de los genes de un rasgo que tiene múltiples influencias genéticas. El fenotipo resultante se puede describir en detalle, pero las influencias genéticas subyacentes exactas a menudo son menos claras.

Si bien las reglas de Mendel para la herencia de alelos son generalmente verdaderas e incluso funcionan a nivel de alelos para rasgos con múltiples genes, las reglas para la herencia de genes completos rasgos poligénicos son mucho más complicados. Los rasgos poligénicos están influenciados por muchos factores que afectan la expresión y la penetrancia de los genes.

Los ejemplos típicos en humanos incluyen los siguientes:

• Color de piel: Muchos genes influyen en la producción de melanina, el pigmento responsable de la piel oscura en los seres humanos. Los factores ambientales como la exposición a la luz solar también afectan el color de la piel.
• Color de los ojos: Dos genes principales son responsables de la oscuridad y el tono del color de los ojos, pero el color de los ojos varía según la oscuridad, el color y el rango debido a la influencia de otros genes.
• Color de pelo: Los genes de la melanina también afectan el color del cabello, pero también lo hace la exposición a la luz solar y la edad.
• Altura: La altura de un individuo está determinada por los genes que gobiernan el crecimiento de los huesos, el tamaño de los órganos y la forma del cuerpo. La nutrición también influye en el crecimiento y otros factores, como los productos farmacéuticos, pueden afectar la altura.

La variación en los rasgos poligénicos ayuda a explicar las grandes diferencias en los fenotipos que se encuentran en los organismos avanzados, incluidos los humanos. En lugar de que un solo gen dé lugar a un rasgo específico, los complejos mecanismos de la herencia poligénica, incluida la dominancia incompleta, están en la raíz de una amplia gama de características.