herencia

Definición de herencia

Aunque ahora conocemos los genes y su importancia, los científicos que estudiaban la herencia hace cien años no tenían estos conocimientos. Los estudios originales de la herencia tuvieron lugar sin saber lo que era un gen, incluidos los experimentos de Gregor Mendel con plantas de guisantes que utilizó para estudiar la herencia a mediados del siglo XIX. Sin embargo, hasta los años 50 no comprendimos que el ADN era material hereditario. Gracias a varios experimentos de Franklin, Watson, Crick y otros, ahora conocemos la verdadera clave para comprender la herencia.

Nuestra comprensión de la herencia nos permite conocer nuevos hechos sobre nuestros orígenes.La mitad de tus cromosomas proceden de tu madre y la otra mitad de tu padre. Algunos genes pueden expresarse como rasgos. Como tu genoma no es idéntico al de tus padres (recibes una copia de cada uno), la expresión de los rasgos que heredas de tus padres puede ser diferente. Por ejemplo, tus padres pueden tener ambos ojos marrones, mientras que tú los tienes azules. Eso no significa que tus padres no sean tus padres: simplemente, algunas variantes de un gen (del color de los ojos) son "más fuertes" (dominantes) que otras (recesivas). Estas variantes se denominan alelos.

Volvamos al ejemplo del color de los ojos para ayudarnos a comprender esta base esencial de la herencia. En primer lugar, digamos que el alelo de los ojos marrones está representado por el alelo "B" y el alelo de los ojos azules por la letra "b". Si alguien ha heredado los dos alelos, o variaciones, del gen del color de ojos "Bb", ¿qué color de ojos tendría? La investigación nos dice que el alelo de los ojos marrones es dominante, y el alelo de los ojos azules es recesivo ("más débil"), de ahí que el alelo de los ojos marrones (B) se escriba con mayúscula. Así pues, ¡nuestro sujeto tiene los ojos marrones!

Los alelos o genes que heredas se conocen como genotipo. Estos genes y los factores ambientales determinan los rasgos expresados, conocidos como tu fenotipo. En nuestro ejemplo anterior, el sujeto tenía el genotipo "Bb", (o heterocigoto) y el fenotipo de ojos marrones. Un sujeto con el genotipo "BB", u homocigótico para el alelo dominante, también tendría ojos marrones, lo que demuestra que genotipos diferentes pueden dar lugar al mismo fenotipo. Sólo un individuo homocigótico para el alelo recesivo (bb) tendría los ojos azules.

Como has aprendido en biología, los conceptos no siempre son claros, y más adelante conoceremos ejemplos que rompen el patrón dominante-recesivo.

Pero, ¿qué es la herencia?

La reproducción: El proceso de la herencia

El material genético pasa de padres a hijos cuando tiene lugar la reproducción. La reproducción varía según los distintos grupos de organismos. Los organismos procariotas, como las arqueas y las bacterias, no tienen ADN unido a un núcleo y se reproducen por fisión binaria, un tipo de reproducción asexual. Los organismos eucariotas, como las plantas y los animales, se reproducen mediante reproducción sexual o asexual.

Nos centraremos en la reproducción en eucariotas. La reproducción sexual tiene lugar cuando las células sexuales(gametos) de dos progenitores del sexo opuesto se unen para producir un óvulo fecundado(cigoto) (Fig. 2). Las células sexuales se producen mediante un proceso conocido como meiosis y son diferentes de otras células porque tienen la mitad de cromosomas que una célula normal.

Lareproducción asexual se produce cuando un organismo se reproduce sin la ayuda de otro progenitor, ya sea clonándose a sí mismo mediante mitosis o mediante el desarrollo de un óvulo no fecundado. Esta reproducción da lugar a una descendencia genéticamente idéntica al progenitor. Sabemos que los humanos no pueden reproducirse asexualmente, pero muchas plantas y otros animales tienen esta capacidad, ¡incluidos algunos tiburones, lagartos y más!

Figura 2: Gato adulto y gatito como ejemplo de reproducción sexual. Fuente: Pixabay.com.

El estudio de la herencia

Estudiar la herencia es útil porque nos permite comprender cómo se heredan ciertos rasgos y qué sistemas de herencia pueden ser más útiles.

La herencia de genes mediante cualquiera de los dos métodos de reproducción puede tener éxito, pero ¿es un sistema más ventajoso que el otro? Para los organismos que pueden reproducirse de ambas formas, su elección depende sobre todo de factores ambientales. La reproducción asexual puede ser la opción cuando se dispone de menos recursos, porque puede ser más eficaz que la reproducción sexual en un entorno desfavorable. Sin embargo, la reproducción sexual permite una mayor diversidad genética porque las crías tienen una composición genética diferente a la de sus progenitores.

Esta compensación entre producir más descendencia más rápidamente y producir descendencia que tenga más diversidad genética conecta el estudio de la herencia con el estudio de la biología evolutiva. Ciertos rasgos se seleccionan por selección natural, lo que significa que los genes están bajo presión de selección. Tener más diversidad genética en una población permite que ésta tenga más posibilidades de adaptarse en caso de un entorno cambiante.

Ejemplos de herencia

El color de los ojos, la altura, el color de una flor o el color del pelaje de tu gato: ¡todos ellos son ejemplos de herencia! Recuerda que son ejemplos de un fenotipo, el rasgo expresado. El genotipo son los genes que codifican estos rasgos.

Aunque nuestra población de conejos puede tener muchos genotipos diferentes (9), vemos que sólo hay cuatro fenotipos distintos en la población, lo que ilustra la diferencia entre genotipo y fenotipo.

Tipo de sangre y herencia

¿Sabías que incluso el "tipo" de sangre que tienes es producto de la herencia? Las células sanguíneas llevan antígenos en la superficie que los científicos han clasificado como antígenos A o B, o bien O de sin antígenos. Si pensamos en A, B y O como alelos, podemos comprender la herencia de estos genes. Sabemos que O es un alelo recesivo, lo que significa que si heredas AO, tienes sangre de tipo A, o BO, tienes de tipo B. Tienes que heredar dos alelos O para tener sangre de tipo O.

La sangre de tipo A y B se conocen como alelos codominantes, lo que significa que si heredas alelos AB, ¡tendrás tanto antígenos A como B en tus células sanguíneas!

Puede que hayas oído que los tipos de sangre se denominan "positivos" o "negativos". Otro antígeno que aparece en las células sanguíneas, conocido como factor Rh, no es un tipo sanguíneo competidor, sino un añadido al tipo sanguíneo ABO que tengas. O tienes sangre Rh positivo (Rh +) o sangre Rh negativo (Rh -). El gen de la sangre Rh negativo es recesivo, por lo que sólo cuando heredas ambos genes recesivos tendrías el fenotipo Rh negativo (Fig. 3).

Figura 3: Tabla que muestra los tipos de sangre y los antígenos asociados. Fuente: Wikimedia.com.

Datos sobre la herencia

Los padres transmiten a la descendencia material heredable que puede codificar determinados rasgos. Así pues, los rasgos hereditarios se transmiten de padres a hijos. Es importante señalar que, aunque algunos rasgos pueden adquirirse a lo largo de la vida de un individuo, no pueden heredarse. Son los llamados rasgos adquiridos, que no pueden transmitirse a través del material genético de una generación a otra.