Genética

¿Qué es la dominancia? (Ejemplos)


La dominancia, en genética, es un concepto que se refiere a la propiedad que tiene uno de los miembros de un par de alelos (que codifican para un fenotipo particular) para suprimir la expresión del otro cuando se encuentran en la condición heterocigota.

Los alelos (genes) son segmentos del material genético que encierra el núcleo de todas las células eucariotas, se encuentran en los cromosomas y son transmitidos de una generación a la siguiente a través de la reproducción.

Por ejemplo, en una población de individuos de seres humanos, un rasgo como el color de los ojos puede estar determinado por la expresión de distintas formas de un mismo gen, que son a las que se les denomina “alelos”.

Los animales heredan un alelo de cada uno de sus padres para cada rasgo.

Si estos alelos son iguales, es decir, si ambos padres transmiten a su descendencia el mismo tipo de alelo, su descendencia resulta homocigota (homo=igual). Si un padre transmite un tipo de alelo y el otro padre uno diferente, su descendencia resulta heterocigota (hetero=diferente).

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El color de ojos oscuro

El caracter de ojos oscuros, por ejemplo, es “dominante” sobre el color de ojos claros (que es recesivo), por lo que un individuo que hereda de su padre un alelo que codifica para ojos oscuros y de su madre un alelo que codifica para ojos claros tendrá el fenotipo de ojos oscuros.

Este individuo, heterocigoto para dicho caracter, puede reproducirse con una mujer heterocigota para el mismo caracter y tener un hijo con ojos claros, que, en ese caso, será homocigoto recesivo.

¿De dónde viene el término dominancia?

Fue Gregor Mendel, un naturalista y religioso considerado hoy el “padre de la genética”, quien en 1865 formulase por primera vez el concepto de dominancia.

Al estudiar plantas de guisantes, Mendel observó que algunos rasgos de las plantas parentales “puras” (homocigotas) con las que trabajaba eran expresados también por los descendientes que resultaban del cruce de dos líneas con rasgos diferentes. Por tanto, dedujo que existían algunas características heredables que dominaban sobre otras.

El experimento clásico en el que Mendel basó sus deducciones consistió en cruzar dos plantas con fenotipos diferentes, unas con flores púrpura y otras con flores blancas. En este “primer cruce” todas las plantas resultantes (de la primera generación o F1) tenían flores de color púrpura.

Cruzando después plantas de esta primera generación entre sí (todas con flores púrpuras), Mendel se dio cuenta de que en la segunda generación (F2) aparecían plantas con flores púrpura (cuya característica llamó “dominante”) y una menor proporción de plantas con flores blancas (a quienes llamó “recesivas”).

Si bien las relaciones entre el genotipo y el fenotipo son mucho más complejas que la dominancia y la recesividad descritas por Mendel, estos conceptos sentaron las bases para el nacimiento de la genética como ciencia y han sido ampliamente explotados desde entonces.

Dominancia: un poco más acerca del concepto

Aunque muchas veces la dominancia se adscribe a un gen o a un caracter, esta en realidad no es una propiedad intrínseca de los genes, sino que describe el patrón que se observa cuando un fenotipo que se asocia a un solo miembro de un par de alelos se expresa en el fenotipo de las formas homocigota y heterocigota.

Con lo anterior se entiende que dicho patrón está sujeto a cambios, los cuales dependen de la composición del par alélico (se aplica para organismos diploides, para los cuales un mismo individuo presenta dos formas alternativas del mismo gen, o dos alelos) y del carácter o rasgo en consideración.

Recordemos que el fenotipo es “la forma que se muestra”, también definido como el conjunto de características “visibles” de un individuo que resultan de la expresión de los genes que componen su genotipo y de su interacción con el ambiente que lo rodea.

La dominancia y la herencia de los caracteres

Además de que el fenómeno de la dominancia afecta el fenotipo que resulta de la combinación genética de un organismo, este afecta también la forma en la que los genes son transmitidos de un individuo a su descendencia.

Es decir, en un conjunto de individuos (una población), aquellos genes que se caracterizan por ser “dominantes” sobre otros genes (en un par alélico donde ambos genes codifican para el mismo rasgo fenotípico) siempre están en mayor cantidad o frecuencia que los genes recesivos.

Esto se debe a que la selección natural ha favorecido más a los individuos con alelos dominantes para un rasgo en particular que a los individuos con genes recesivos, hecho que está sujeto a variaciones dependiendo, usualmente, de las condiciones ambientales.

Tipos de dominancia

Mendel tuvo mucha suerte cuando analizó los resultados de sus cruces experimentales y determinó que el color púrpura “dominaba” sobre el color blanco, pues la relación de dominancia entre los dos alelos de un mismo gen en un individuo no siempre es tan “directa” o “sencilla”.

Los hallazgos de la era “post-mendeliana” de la genética han demostrado que existe más de un tipo de relación de dominancia entre dos alelos, los cuales describimos como: dominancia completa, dominancia incompleta o parcial, codominancia, etc.

– Dominancia completa

Lo que Mendel observó con el color de las flores en sus plantas de guisante es un ejemplo de dominancia completa.

En este tipo de relación genotipo/fenotipo, el fenotipo heterocigoto (que combina un alelo dominante y otro recesivo) es indistinguible de aquel que se observa en el fenotipo homocigoto parental (con ambos alelos dominantes).

En otras palabras, el fenotipo corresponde únicamente a las características determinadas por el alelo dominante.

– Dominancia incompleta o parcial

Algunas veces, sin embargo, el fenotipo que se observa como resultado del cruce de dos individuos es un tipo de “fenotipo intermedio” entre el fenotipo del homocigoto dominante y el del homocigoto recesivo.

Por lo tanto, de la mezcla de dos individuos homocigotos (uno recesivo y otro dominante para un caracter dado) la descendencia resultante exhibe un fenotipo que es “intermedio” entre ambos, lo que se relaciona con la dominancia “incompleta” del gen dominante sobre el recesivo.

Un ejemplo de dominancia incompleta o parcial puede ser la herencia del tipo de cabello (enroscado y liso). Los individuos que son heterocigotos para el cabello enroscado (dominante) y para el cabello liso (recesivo) presentan una característica intermedia, a la que conocemos como “cabello ondulado”.

– Codominancia

El fenómeno de la codominancia es ligeramente diferente al de la dominancia incompleta que acabamos de describir, pues en la codominancia en el fenotipo de la descendencia resultante del cruce de dos individuos homocigotos, se observan las características determinadas por los dos alelos parentales.

La codominancia, entonces, es cuando el fenotipo de ambos padres se expresa en la descendencia. Buen ejemplo de esto es el sistema de grupos sanguíneos (ABO) en los seres humanos, que están determinados por la expresión 2 de 3 posibles alelos, los cuales codifican para las proteínas A, B o ninguna (O).

Dos padres homocigotos para los alelos A y B, digamos un padre AA y una madre BB (que ambos dan origen a los fenotipos sanguíneos A y B, respectivamente) transmiten a su descendencia común un alelo A y un alelo B, respectivamente, con lo que sus hijos resultan de fenotipo AB (a partir del genotipo AB).

Anemia falciforme

Otro buen ejemplo de codominancia es el de la enfermedad de anemia falciforme. Esta enfermedad se caracteriza por la deleción de un aminoácido en la cadena peptídica de la proteína transportadora de oxígeno en los glóbulos rojos: la hemoglobina.

El cambio en la conformación de esta proteína provoca también un cambio en la forma de los glóbulos rojos, los cuales adquieren una forma de “hoz” característica, que los hace menos capaces de transportar oxígeno.

La enfermedad se debe a una mutación en el gen que codifica para la hemoglobina. Aquellos individuos que sufren la enfermedad son heterocigotos para la mutación, por lo que heredan de un parental un alelo “normal” y un alelo “mutante” del otro.

Ya que se trata de un caso de codominancia, estos individuos presentan una población de células normales y otra de células falciformes, pues los dos alelos (el dominante normal y el recesivo mutante) se expresan en el heterocigoto.

Solo los homocigotos recesivos presentan la enfermedad, pues en estos todos los glóbulos rojos que se producen tienen forma de hoz.

Referencias

  1. Abraham, J. K., Perez, K. E., & Price, R. M. (2014). The Dominance Concept Inventory: a tool for assessing undergraduate student alternative conceptions about dominance in Mendelian and population genetics. CBE—Life Sciences Education, 13(2), 349-358.
  2. Gallardo, M. H. (2011). Evolución: El curso de la vida (No. 575 G 162).
  3. Griffiths, A. J., Wessler, S. R., Lewontin, R. C., Gelbart, W. M., Suzuki, D. T., & Miller, J. H. (2005). An introduction to genetic analysis. Macmillan.
  4. Pierce, B. A. (2012). Genetics: A conceptual approach. Macmillan.
  5. Wilkie, A. O. (1994). The molecular basis of genetic dominance. Journal of medical genetics, 31(2), 89-98.