INTERACCIÓN GÉNICA Se habla de interacción génica cuando dos o más pares de alelos gobiernan la expresión de un carácter.

Se analiza el fenotipo que resulta de la interacción entre dos pares de alelos: Aa; Bb A

a

B

b

La mayoría de los fenotipos surgen por la interacción entre varios genes diferentes. Cuando hay interacción génica entre alelos se cumplen las proporciones mendelianas genotípicas, pero no las fenotípicas. En cuanto al cumplimiento de las leyes de Mendel, existe independencia en la segregación, recombinación y transmisión, pero no existe independencia en la acción de los genes.

TIPOS DE INTERACCIÓN GÉNICA Existen dos tipos de interacción génica: 1) Sin modificación de las proporciones mendelianas en F2 9:3:3:1 2) Con modificación de las proporciones mendelianas en F2 9:3:3:1. Son los casos de epistasis.

INTERACCIÓN GÉNICA SIN MODIFICACIÓN DE LAS PROPORCIONES MENDELIANAS Ej: tipo de crestas en gallinas En la herencia del tipo de cresta en gallinas actúan dos pares de alelos: Rr, Pp. Los fenotipos para los tipos de cresta son los siguientes: rr P_ arveja R_pp roseta rrpp simple Se realizaron cruzamientos entre aves con los siguientes tipos de crestas: - cresta roseta - cresta arveja (guisante) - cresta simple Del cruzamiento entre arveja y roseta con cresta simple obtenemos los siguientes fenotipos (ver cruzamientos):

INTERACCIÓN CON MODIFICACIÓN DE LAS PROPORCIONES MENDELIANAS: EPISTASIS Existe epistasis cuando la expresión de un gen o de un par de genes enmascara o modifica la expresión de otro gen o par génico. El alelo que impide la manifestación del carácter se denomina Epistático. El alelo que es enmascarado o anulado es llamado Hipostático. Epistático

A a

B

b (Hipostáticos)

Diferencia entre Dominancia y Epistasis: En Dominancia, el alelo dominante impide la manifestación del recesivo dentro del mismo par homólogo de cromosomas. A a

En epistasis, un alelo epistático impide la manifestación de otros alelos hipostáticos

TIPOS DE EPISTASIS

Interacción con modificación en las proporciones mendelianas: 9:3:3:1 Epistasis: Dominante: 12: 3:1 Recesiva: 9:3:4

Dominante y Recesiva. 13: 3

Doble Dominante: 15:1

Doble Recesiva: 9:6 Doble recesiva incompleta: 9:6:1

Epistasis Recesiva El alelo epistático es el recesivo y sólo actúa al estado homocigota, ya que sino sería inhibido por el dominante del mismo par. Ej: color de aleurona de maíz En el maíz la aleurona constituye la capa más externa del endosperma y su coloración depende de genes complementarios y suplementarios. Los genes complementarios permiten la expresión de color y los genes suplementarios dan tonalidad y son: P (purpura) y p (rojo) Para que se manifieste el color de la aleurona es necesario que los genes complementarios se presenten al estado dominante (heterocigota u homocigota R), el suplementario da el tono. El alelo epistático es r, que anula a P y p; entonces los fenotipos serán: R_P_ aleurona púrpura R_pp aleurona roja rr P_ aleurona incolora rr pp aleurona incolora

Epistasis Recesiva

Si se cruza aleurona púrpura con incolora: RR PP x rr pp F1 Rr Pp 100% aleurona púrpura F2 9 R_ P_; 3 R_ pp; 3 rr P_; 1rr pp púrpura roja incolora incolora

Prop. Fenotípica 9: 3: 4 Prueba de cruza: Rr Pp x rr pp

Rr Pp púrpura Rr pp roja rr Pp incolora rr pp incolora La proporción fenotípica de esta prueba de cruza es 1: 1: 2 (púrpura:

roja: incolora) Otro ej: color de pelaje en ratón (negro, agutí y albino)

Cómo se produce la acción entre los pares de alelos? La explicación de cómo interactúan los genes para dar un fenotipo determinado está basado en la hipótesis de que un gen lleva la información necesaria para determinar la presencia de una enzima. Para todos los casos de interacción génica se puede explicar que la formación de un fenotipo es el resultado de una cadena de reacciones (químicas y fisiológicas), llamada “ruta metabólica”, la cual comienza a partir de un precursor que sirve de sustrato para que actúe la enzima. A esta ruta se la divide en 2 pasos o etapas: 1. Actúa un par de alelos (R,r). 2. Actúa el otro par de alelos (P, p) R E1 P E2 SUSTRATO-------PROD. INTERMEDIO------------PROD. FINAL = aleurona purpura (R_ P_) R E1 p E2 SUSTRATO------------PROD. INTERMEDIO--------------PROD. FINAL = aleurona roja (R_ pp) Etapa 1 Etapa 2 Si se presentan los genes rr como epistáticos inactivos (no producen enzimas), no hay producto intermedio y por más que estén los otros alelos, la ruta metabólica termina en aleurona incolora. rr No produce E Sustrato --------------Prod. Final = Aleurona incolora rr P_; rr prpr

EPISTASIS RECESIVA EN RATONES

EPISTASIS RECESIVA EN COLOR DE FLOR

Epistasis Dominante: El alelo epistático es el dominante, ya sea al estado heterocigota u homocigota. Ej: color de fruto en calabaza. Pueden presentarse tres colores: blanco , amarillo y verde y está determinado por dos alelos W e Y. W_Y_ ; W_ yy blanco ww Y_ amarillo ww yy verde El alelo epistático es W Blanco verde WW YY x ww yy F1 Ww Yy 100% blanco

F2 9 W_Y_; bco 3 W_yy; bco 3ww Y_; amarillo 1ww yy verde Prop. fenotípica 12: 3: 1

Epistasis Dominante

Prueba de cruza: Ww Yy x ww yy Ww Yy bco Ww yy bco

ww Yy amarillo ww yy verde

Proporción fenotípica de la prueba de cruza es 2: 1: 1 (blanco: amarillo: verde) Otro ej: color de pelaje en perros labradores: I impide

color; i permite color (B negro b castaño).

Epistasis Dominante y Recesiva Ocurre cuando el alelo dominante de un par y el recesivo del otro par son alelos epistáticos. Ej: color de plumaje en gallinas I = alelo epistático impide color i = alelo hipostático permite color C= alelo hipostático permite color c = alelo epistático impide color I_ C_ plumas blancas I_ cc plumas blancas ii C_ plumas pigmentadas ii cc plumas blancas Si cruzamos raza Leghor por Silkie: II CC x ii cc (bca x bca) F1 Ii Cc 100% plumas bcas F2 9 I_ C_ 3 I_cc; 3 ii C_; 1 ii cc

Prop. fenotipica 13: 3

Epistasis recesiva duplicada Ocurre cuando el alelo recesivo de un par y el recesivo del otro par son epistáticos. A esta acción la manifiestan tanto juntos como separados. Cada uno de estos alelos actúa al estado homocigota. Fue estudiado por Batteson en arvejilla. Ej: color de flor en arvejilla A: alelo hipostático flor azul B: alelo hipostático flor azul b: alelo epistático flor blanca a: alelo epistático flor blanca

Epistasis recesiva duplicada Ocurre cuando el alelo recesivo de un par y el recesivo del otro par son epistáticos.

Cruzamos arvejillas azules y blancas entre sí: AA BB x aa bb F1 AaBb 100% azul F2 9 A_ B_ Azul 3 A_ bb 3 aa B_ Blanca 1 aa bb Prop. fenotípica 9: 7 Prueba de cruza: Aa Bb x aa bb Aa Bb azul Aa bb blanca aa Bb blanca aa bb blanca Proporción fenotípica de la prueba de cruza es 1:3 (azul: blancas)

Epistasis dominante duplicada Ocurre cuando el alelo dominante de un par cromosómico y el alelo dominante del otro par son los epistáticos. Juntos o separados producen el mismo efecto. Ej: forma de silicua en Capsella bursa pastoris (n.v. bolsa de pastor). Aquí 2 pares de alelos (T1 t1 y T2 t2) son los que regulan la forma del fruto. Cuando en un genotipo están presentes los alelos dominantes T1 y T2 juntos o separados, cada uno es capaz de producir la forma triangular y el genotipo constituído por los alelos recesivo como homocigotas determina forma elíptica. T1 – T2: epistáticos t1 – t2: hipostáticos triangular x elíptico T1T1 T2T2 t1t1 t2t2 F1 T1t1 T2t2 100% triangular

Epistasis recesiva duplicada incompleta Ocurre cuando el alelo recesivo de un par y el recesivo del otro par romosómico son los epistáticos y actúan conjuntamente, ya que por separado no llegan a inhibir al alelo dominante. Se dice entonces que su epistasis es parcial. Ej: color de pelaje en cerdos Duroc Jersey. rojo x blanco AABB aabb F1 AaBb 100% rojo F2 9 A_B_; 3 A_bb; 3 aaB_; 1 aabb rojo bayo blanco Proporción fenotípica 9: 6: 1 Cuando los alelos dominantes A y B están juntos producen pelaje rojo, cuando están separados producen pelaje bayo, y cuando ambos están ausentes el pelaje es blanco. Prueba de cruza: AaBb x aabb AaBb rojo Aabb bayo aaBb bayo aabb blanco Proporción fenotípica de la prueba de cruza es 1: 2: 1 (rojo: bayo: blanco).