Genética Molecular y Poblacional: Conceptos Esenciales de Herencia y Selección

1. Fundamentos de la Genética Molecular: ADN y su Composición

El ADN (Ácido Desoxirribonucleico) es el material genético fundamental que contiene la información hereditaria de los seres vivos.

Composición Química del ADN

El ADN está estructurado como una doble hélice formada por nucleótidos. Cada nucleótido se compone de tres elementos esenciales:

• Un grupo fosfato.
• Un azúcar (la desoxirribosa).
• Una base nitrogenada, que puede ser: Adenina (A), Timina (T), Citosina (C) o Guanina (G).

2. Conceptos Clave en Genética Clásica

Alelo:

Cada una de las formas alternativas que puede tener un gen. Un gen puede tener múltiples alelos.

Locus:

La posición específica y fija que ocupa un gen dentro de un cromosoma.

Heterocigota:

Individuo que posee dos alelos diferentes para un gen específico (por ejemplo, Aa).

Diploide (2n):

Organismo o célula que posee dos copias de cada cromosoma, una heredada de cada progenitor.

3. Descripción de la Mitosis

La Mitosis es un proceso de división celular simple que ocurre en las células somáticas. Su objetivo es generar dos células hijas genéticamente idénticas entre sí y a la célula madre original.

Aunque es un proceso continuo, se divide en cuatro fases principales:

1. Profase
2. Metafase
3. Anafase
4. Telofase

Este mecanismo es fundamental para el crecimiento, el desarrollo y la reparación de tejidos en los organismos pluricelulares.

4. Distinción entre Genética Cualitativa y Cuantitativa

La genética cualitativa estudia rasgos discretos (mendelianos), mientras que la genética cuantitativa se enfoca en rasgos continuos influenciados por múltiples genes y el ambiente.

5. La Ley de Equilibrio de Hardy-Weinberg y Fuerzas Evolutivas

La Ley de Hardy-Weinberg (o Ley de Equilibrio Genético) establece que las frecuencias alélicas y genotípicas en una población grande y de apareamiento aleatorio permanecerán constantes de generación en generación, siempre y cuando no actúen fuerzas evolutivas.

Factores que Rompen el Equilibrio Genético

El equilibrio de Hardy-Weinberg se mantiene solo en condiciones ideales. Los siguientes factores evolutivos son los principales responsables de modificar las frecuencias alélicas:

• Mutación: Introduce nuevos alelos en el acervo genético.
• Migración (Flujo Genético): Introduce o elimina genes al mover individuos entre poblaciones.
• Selección (Natural o Artificial): Aumenta o reduce la frecuencia de ciertos alelos según su impacto en la aptitud o el valor productivo.

6. Definición y Utilidad de la Repetibilidad

¿Qué es la Repetibilidad?

La repetibilidad es la correlación estadística entre mediciones repetidas tomadas sobre el mismo individuo en diferentes momentos de su vida o bajo distintas condiciones ambientales.

Usos de la Repetibilidad

Se utiliza principalmente para:

• Estimar la proporción de la variación total que se debe a diferencias permanentes entre individuos.
• Predecir la producción o el rendimiento probable futuro de un individuo (por ejemplo, un animal) basándose en una medición temprana o parcial.

7. Parámetros Clave en la Mejora Genética

Diferencial de Selección (S):

Es la diferencia entre el promedio fenotípico de los individuos seleccionados (X_s) y el promedio fenotípico de la población original (X_p).

Respuesta a la Selección (R):

Es la ganancia genética observada; la diferencia en el promedio de la descendencia seleccionada y el promedio de la población parental.

Intervalo Generacional (L):

La edad promedio de los padres cuando nace la descendencia que los reemplazará en la población.

8. Métodos de Selección Genética

Los métodos de selección se utilizan para identificar a los individuos con el mayor potencial genético para la reproducción. Los principales métodos incluyen:

• Selección Fenotípica Individual: También conocida como Selección Masal o Prueba de Comportamiento. Se basa únicamente en el rendimiento observable del propio individuo.
• Selección por Descendencia: O Prueba de Progenie. Se evalúa el valor genético de un individuo basándose en el rendimiento promedio de sus hijos.
• Selección por Antepasados (Pedigrí): Se utiliza la información de los ancestros del individuo para estimar su valor genético.
• Selección por Colaterales: Se basa en la información de parientes cercanos que no son ni ancestros ni descendientes (hermanos, medios hermanos).
• Diferencia Esperada en la Progenie (EPD): Es una predicción del rendimiento futuro de la descendencia de un individuo en comparación con el promedio de la raza.

9. Correlaciones Genéticas y Fenotípicas

Las correlaciones son medidas estadísticas que indican el grado y la dirección de la relación entre dos características o rasgos biológicos.

Tipos de Correlaciones

• Correlación Fenotípica: Refleja la relación observable entre dos caracteres. Está influenciada tanto por factores genéticos como ambientales.
• Correlación Genética: Refleja únicamente la relación genética subyacente entre dos caracteres, independientemente del ambiente.

Ejemplo: Una correlación genética positiva entre la producción de leche y el tamaño de la glándula mamaria indica que los genes que favorecen un rasgo también tienden a favorecer el otro.

10. Consanguinidad y sus Efectos Biológicos

Definición de Consanguinidad

La consanguinidad (o endogamia) se produce por el apareamiento de individuos que tienen un grado de parentesco más estrecho que el promedio de la población. Esto incrementa la probabilidad de que la descendencia herede alelos idénticos por descendencia.

Efectos de la Consanguinidad

Los efectos pueden ser intencionalmente buscados (para fijar características) o perjudiciales:

• Aumento de la Homocigosis: Incrementa la proporción de genotipos homocigotos (AA o aa) en la población.
• Riesgo de Enfermedades Recesivas: Aumenta la manifestación de enfermedades genéticas recesivas deletéreas.
• Depresión Endogámica: Reducción generalizada de la aptitud biológica, manifestada en la disminución de la fertilidad, el vigor y la productividad.