Trabajo hecho sobre la materia de Genética a nivel Preparatoria, se definen los diferentes tipos de epistasis como algunos ejemplos prácticos para poder entenderlosDescripción completa
Pontificia Universidad Católica del Ecuador Facultad de Ciencias Exactas y Naturales Escuela de Ciencias Biológicas Laboratorio de Genética
Tea! Epistasis. "esuen# La invest investiga igació ción n se centró centró en la demostr demostraci ación ón e identi identific ficació ación n del fenóme fenómeno no genéti genético co llamado: epistasis. Para ello se empleó como organismo de estudio a Drosophila melanogaster . Esta se la cruzó con cepas puras de dos mutaciones: dumpy (alas dumpy (alas reducidas a 1/3 de lo normal) vestigial (alas reducidas !ue impiden el vuelo). "e las crió reprodu#o $asta llegar% en una primera fase% a la primera generación (&1) con todos los descendientes de fenotipo silvestre. "e llevó m's le#os estos est os resultados autofecundando la &1 para otener una segunda generación (&) con un camio notale en las proporciones t*picas mendelianas. Esto compruea la e+istencia de la interacción entre genes de distinto locus la presencia de la epistasis. $ntroducción# La segunda le de ,endel% la de segregación independiente% dice !ue dos o m's genes presentes en un individuo se segregar'n e+presar'n sus respectivos fenotipos independientemente de otro. Es as* !ue si se tiene en un individuo un gen - con fenotipo - un gen con fenotipo % sus respectivos alelos fenotipos se comportar'n e+actamente igual !ue en un cruce di$*rido sin alterar las proporciones fenot*picas en la progenie (:3:3:1). Pero esta le tiene algunas e+cepciones tal es el caso de la interacción génica (0ardner% 1). 1). La interacción génica es el proceso en el !ue dos genes interact2an camiando o alterando los fenotipos o sus proporciones !ue normalmente se tiene. 0enera un camio en la t*pica proporción fenot*pica de un di$*rido% :3:3:1% aumentando o disminuendo seg2n el caso cas o de la interacción (Pierce% 1). E+isten E+isten varios dos tipos de interacción interacción génica% las alélicas las epist'ticas. epist'ticas. Las alélicas alélicas se generan a nivel de las formas alternativas de un gen% los alelos% como es el caso de la codominancia la $erencia intermedia. Las interacciones epist'ticas o simplemente epistasis se produce cuando dos genes de distinto distinto locus% codifican para una misma caracter*stica provocando provocando !ue e+ista un opacamiento o contraste de uno de los dos genes% dependiendo el caso (Puertas% 1). La epistasis se puede dar de distintas maneras% se las identifica seg2n el camio !ue generan en las proporciones fenot*picas. El siguiente cuadro contiene las distintas formas !ue var*an seg2n el estado en !ue se encuentra dic$o gen% es decir en $omocigocis o $eterocigosis:
Tabla %# 4ipos de epistasis seg2n el genotipo.
-dem's la epistasis se dee tener en cuenta !ue es una alteración de las clases fenot*picas o las proporciones fenot*picas se alteran pero por una interacción de los genes mas no por una recominación de los mismos en los cromosomas $omólogos. Es por eso !ue se dee mantener en cuenta !ue los locus de estos genes no se encuentren #untos preferilemente distantes o me#or a2n en distintos cromosomas (0riffit$s% ). &etodolog'a# "e reciió moscas dump vestigial de laoratorio. "e separaron $emras v*rgenes de amas mutaciones. "e las puso en un frasco% cada una con tres mac$os. "e $izo el cruce directo el rec*proco. 5irecto: $emra vestigial con 6 mac$os dump. 7ec*proco: $emra dump con 6 mac$os vestigial. "e esperó a otener la primera generación. 8on filial 1 igualmente se separaron $emras v*rgenes se las puso en un frasco con tres mac$os cada una. "e otuvo filial se procedió a ver cu'ntos fenotipos e+ist*an la cantidad de moscas de cada uno. Las moscas sus respectivos fenotipos se almacenaron en tuos Eppendorf de ml% con alco$ol et*lico al 9.
"esultados# Tabla (# 8ronograma de traa#o del proecto. Fec)a
13;1;3
13;1; 13;1;1
*escri+ción de la actividad "e reciieron dos frascos con cepas de Drosophila melanogaster . 8ada frasco conten*a la mutación dumpy vestigial . "e esperó eclosión para aislamiento de $emras v*rgenes. &rasco !ue conten*a cepa dumpy no produc*a individuos adultos< se lo camió. &rasco vestigial con pupas. &rasco dumpy solo larvas. &rasco vestigial con pupas a2n.
13;1;11
13;1;16
13;1;19
13;1;1 13;1; 13;1;> 13;1;6
13;1;
13;1;31 13;11;6 13;11;9 13;11;1>
&rasco dumpy con larvas. &rasco vestigial con adultos< se aislaron $emras v*rgenes mac$os para cruce directo rec*proco respectivamente (3 frascos de cada uno de los cruces). &rasco dumpy con pupas. &rasco dumpy con adultos. "e aislaron mac$os $emras v*rgenes para el cruce directo rec*proco respectivamente. (3 frascos de cada cruce m's 6 nuevos frascos% 3 directos rec*procos). 3 nuevos frascos de cada cruce. =o e+isten camios en los tuos de &1% tanto en directo como en rec*proco. Larvas &1 en tuos directos. En tuos rec*procos solo de ellos con larvas. Larvas &1 en todos los tuos. Pupas &1 en todos los tuos< se aislaron los padres. "e espera eclosión de adultos silvestres por complementación génica. Los descendientes ser'n puestos en frascos para su reproducción por autofecundación (&1+&1). frascos &1+&1. "e guardaron tuos para seguir produciendo este cruce. Pupas & en todos los frascos. Eclosión de adultos &. "e contailizaron los fenotipos guard'ndolos en tuos Eppendorf de ml. "e contailizó todas las moscas. 66 moscas en total. "e procedió a redactar el informe.
Pro+orciones Fenot'+icas en F(! 5ump: /1? "ilvestre: >/1? @estigial: 3/1? Ti+o de E+istasis! 7ecesiva simple. Tabla .# 7esultados de A de los tres fenotipos otenidos en &. Fenoti+o 5ump "ilvestre @estigial 4otal
/bservado 3 16 66 66
Es+erado >.?6 1?.6 >.?96
*esv'o 16.396 3.96 ;3.?96
Figura %# &enotipo dumpy.
Figura (# &enotipo vestigial .
0( . >.>9 1?.?3 1.
Figura .# &enotipo silvestre.
*iscusión# Los primeros cruces donde se procuraa separarlos en directo rec*proco se los realizó con el o#etivo de asegurar !ue no e+ista ligamiento. - pesar de !ue dumpy vestigial se encuentran amos en el cromosoma de D. melanogaster pero a una distancia grande% dp13% vg ?9% (6> c, de distancia) lo cual provoca una alta frecuencia de recominación. 4amién los resultados de estos cruces produ#eron descendientes 1 silvestres deidos al fenómeno de complementación. Este fenómeno se produce cuando dos genes de distinto locus !ue se encuentran en interacción por sus caracter*sticas similares (en este caso amas mutaciones codifican para el fenotipo tamaBo de las alas) est'n involucrados en la misma ruta metaólica por lo !ue la ausencia o presencia de uno permite la e+istencia de un determinado fenotipo. La e+istencia del fenotipo silvestre se dee a !ue% por complementación% en la v*a metaólica de los genes para tamaBo de las alas el $ec$o de !ue estén en estado $eterocigoto% con presencia del alelo silvestre para amas mutaciones% $ace !ue esta ruta siga su camino normalmente sin ser interrumpida para presentar la alternativa silvestre. Pero si una de las mutaciones est' presente se dee a !ue esta $a in$iido uno de los intermediarios en la ruta se presenta el producto no terminado !ue ser*a la respectiva mutación% a sea dp o vg (-l$uCalia% ). Los cruces siguientes se los realizó a partir de los descendientes silvestres de &1% una autofecundación (&1 + &1)% donde se otuvieron tres clases fenot*picas: silvestre% dumpy vestigial . La e+istencia de tres fenotipos provocó duda a !ue sin contailizar no se pod*a deducir las proporciones por consiguiente el tipo de epistasis. Luego de !ue se contailizó (66 moscas) se pudo deducir el tipo de epistasis seg2n las proporciones< la epistasis otenida fue la simple recesiva con las proporciones :3:> (Pierce% 1). "eg2n el an'lisis de A !ue se realizó se puede deducir !ue los fenotipos dumpy silvestre presentan datos no significativos% es decir !ue ocurrieron al azar. Por otro lado el fenotipo vestigial tiene un valor de A mu significativo% !ue talvez se dea a una sorepolación de los otros individuos o un mal conteo de las cepas. Pero por otro lado no se puede descartar !ue la proporción de individuos no se :3:> a !ue se otuvieron como se esperaa: 3 fenotipos con las proporciones correspondientes (0riffit$s% ).
Conclusiones# Para conocer el tipo de epistasis !ue opera en un organismo% a nivel e+perimental% no asta con un solo cruce a !ue por la complementación génica los genes tienden a presentar fenotipos completamente distintos a los !ue se estén utilizando (por e#emplo en la &1 de este e+perimento donde se otuvo 1 silvestre desparecieron los otros caracteres). Para ello se deen llevar los cruces e+perimentales recomendalemente $asta una & donde se puedan oservar las proporciones as* definir el tipo de interacción epist'tica entre los genes. -dem's los estudios de epistasis permiten conocer cómo se comportan ciertos genes en la naturaleza. 0eneralmente se suele asociarlos con la proporción t*pica mendeliana de un cruce di$*rido (:3:3:1) pero con estos estudios se compruea !ue las lees de ,endel no siempre se cumplen% sino !ue estas pueden estar siendo afectadas por distintos factores% en este caso la epistasis% para !ue se alteren las proporciones. Bibliograf'a#
