Aniversario del nacimiento de Gregor Mendel, el padre de la gen茅tica

Publicado con fecha 20 - Julio - 2011

Las disciplinas cient铆ficas y especialidades actuales son ramificaciones inflacionarias de muy reciente aparici贸n, la historia de la ciencia nos muestra que las principales disciplinas cient铆ficas y tambi茅n muchas ramas definidas de las disciplinas sociales y en humanidades se han estructurado decisivamente en la modernidad, avanzada la Ilustraci贸n y a partir del siglo XIX. Antes incluso de que la biolog铆a se constituyese como disciplina cient铆fica aut贸noma, los naturalistas modernos enfocaban su investigaci贸n en las taxonom铆as de los reinos minerales, vegetales y animales, clasificando la vida en la Tierra a la par que la aparici贸n de la geolog铆a en la historia natural esclarec铆a una dataci贸n realista del planeta, avances en el conocimiento patrimonio de la humanidad que el infantilismo cr贸nico por la lectura del libro del G茅nesis no pod铆a proporcionar. Antes de llegar a las conclusiones obtenidas por Charles Lyell, Alfred Russell Wallace y Charles Darwin, una figura clave entre los naturalistas de este periodo hist贸rico es Alexander von Humbolt, naturalista ilustrado que realiz贸 viajes transatl谩nticos antes de la salida de Darwin en el conocido H.M.S. Beagle.

Las conclusiones sobre la teor铆a de la evoluci贸n de las especies eran bastante claras y movieron cimientos sociol贸gicos que por escr煤pulos ante el rechazo social, no se hab铆an publicado con anterioridad. En la obra de 1859, ‘Sobre el origen de las especies por medio de selecci贸n natural, o la preservaci贸n de especies favorecidas en la lucha por la vida’, Darwin defini贸 el principio de selecci贸n natural o la supervivencia de los m谩s adaptados al estudiar c贸mo en la enorme variabilidad de la vida en la naturaleza, en constante lucha por la existencia, con condiciones naturales cambiantes y modificaciones de influencia humana, los seres vivientes con ligeras ventajas en diferentes generaciones ten铆an m谩s probabilidades de sobrevivir y procrear, transmitiendo esos caracteres ventajosos seleccionados naturalmente a favor, mientras que los individuos con variaciones perjudiciales no lograban sobrevivir sin mecanismos de influencia proteccionista humana. La conservaci贸n de las diferencias y variaciones individualmente favorables y la eliminaci贸n de las perjudiciales es la selecci贸n natural, con la consecuente desaparici贸n de millones de especies en diferentes momentos de la historia del planeta. La teor铆a de la evoluci贸n con variaciones biol贸gicas de cambio extremadamente gradual en la continuidad de la vida igual que en la actividad geol贸gica y en la formaci贸n de rocas, refut贸 la interpretaci贸n fijista, catastrofista, creacionista y esencialista ajenas al conocimiento cient铆fico, tambi茅n explic贸 el origen com煤n de la vida en la Tierra, de todos los organismos vivos sin establecer escisiones 贸nticas para vanidad de la especie humana.

Sin embargo, el mecanismo explicativo en el que se bas贸 Darwin no inclu铆a aclaraciones de temas clave en biolog铆a como la localizaci贸n de la transmisi贸n de los caracteres hereditarios y en antropolog铆a, como la aparici贸n de la conciencia en el hombre desde las especies del g茅nero Homo y los antecesores prehumanos, que s铆 fueron investigados a partir de la segunda mitad del siglo XIX y de manera accelerada en el siglo XX. Gregor Mendel, reconocido como padre de la gen茅tica d茅cadas despu茅s de su obra clave, ‘Experimentos sobre la hibridaci贸n de plantas’ publicada en 1865 en Brno, no fue valorado en las d茅cadas de 1870-1880 debido a la atenci贸n centrada en los debates sociol贸gicos surgidos de las ideas evolucionistas: el programa pol铆tico conservador llamado darwinismo social que desenboc贸 en la eugenesia, aunque en el pensamiento griego cl谩sico ya existieron ideas pol铆ticas sobre eugenesia, controlando los nacimientos en la poblaci贸n.

Gregor MendelGregor Johann Mendel (20 de julio de 1822 鈥 6 de enero de 1884) fue un monje agustino cat贸lico y naturalista nacido en Heinzendorf, Austria (actual Hyn膷ice, distrito Nov媒 Ji膷铆n, en Rep煤blica Checa) que describi贸, por medio de los trabajos que llev贸 a cabo con diferentes variedades del guisante (Pisum sativum), las leyes que rigen la herencia gen茅tica. Inicialmente realiz贸 cruces de semillas, estudiando de forma anal铆tica caracteres hereditarios observables a nivel macrosc贸pico como el color de las semillas, el tipo de flor, la longitud del tallo, el aspecto de las vainas de legumbres. En sus resultados encontr贸 caracteres dominantes que se caracterizan por determinar el efecto de un gen y los recesivos por no tener efecto gen茅tico, expresi贸n sobre un caracter determinado, sobre un fenotipo heterocig贸tico. Su trabajo no fue valorado aunque s铆 que fue difundido en bibliotecas institucionales y citado en otros estudios bot谩nicos pero no tuvo reconocimiento hasta que autores como Hugo de Vries, bot谩nico neerland茅s, el alem谩n Carl Correns y tambi茅n Erich von Tschermak redescubrieron por separado las leyes de Mendel en el a帽o 1900. Hoy d铆a 20 de julio de 2011 puede verse en el buscador Google un logotipo dise帽ado para conmemorar los trabajos experimentales de Mendel en el 189 aniversario de su nacimiento.

Dise帽o Google por el 189 aniversario del nacimiento de Gregor Mendel

Para poder estudiar en un nivel acad茅mico superior a la ense帽anza obligatoria, Johann Mendel, que perteneci贸 a una familia de campesinos donde su padre le ense帽贸 a cultivar 谩rboles frutales, ingres贸 como sacerdote en 1843 en el monasterio agustino de San Pablo en Brno, tomando el nombre de Gregor. Otros religiosos del monasterio eran estudiosos de ciencias naturales y profesores en Brno en colaboraci贸n con instituciones de Moravia para la mejora de la agricultura. El clima intelectual del monasterio fue muy favorable a Mendel: un compa帽ero entre los monjes agustinos, Matthew Kl谩cel, ten铆a un jard铆n experimental donde se trabajaba con plantas pero no como agricultura de subsistencia, sino como investigaci贸n sobre bot谩nica, caracteres variables y protecci贸n de las plantaciones frente a sus agresores naturales. Adem谩s de beneficiarse de esta ayuda en el monasterio donde curs贸 Teolog铆a hasta 1851, Mendel estudi贸 ciencias naturales en Viena siendo admitido en la Sociedad de Zoolog铆a y Bot谩nica de Viena, hasta que regres贸 a Brno como profesor en 1856. Adem谩s de impartir clases en la Escuela T茅cnica empez贸 sus famosos experimentos con guisantes en el jard铆n experimental, donde trabaj贸 con los caracteres heredados por la descendencia h铆brida de varias cepas, sobre treinta y cuatro variedades. Seg煤n la preponderencia de los caracteres en la progenie, Mendel concluy贸 que los caracteres dominantes o recesivos depend铆an de dos conjuntos de determinantes hereditarios cada uno de un progenitor, que aportaba la mitad de la informaci贸n gen茅tica, aunque Mendel no sab铆a nada de la localizaci贸n a nivel microsc贸pico de la informaci贸n, que llamamos genes por ser de transmisi贸n biol贸gica, frente a memes de transmisi贸n en la experiencia social ya que los estudios gen茅ticos de secuenciaci贸n del ADN a partir de los cromosomas son posteriores, avanzada la segunda mitad del siglo XX.

Hay una controversia epistemol贸gica sobre el m茅todo cient铆fico empleado por Mendel para obtener las leyes de herencia de factores o caracteres, tradicionalmente se ha mantenido que su trabajo fue emp铆rico inductivista, al observar de forma general sin excepciones los fenotipos obtenidos a nivel macroc贸pico de siete caracteres. Pero muy posteriormente en el siglo XX y XXI se ha pensado m谩s en un contexto hipot茅tico-deductivo de planteamiento de hip贸tesis en el contexto heur铆stico y la planificaci贸n de experimentos en el contexto de justificaci贸n. Pisum sativum es una planta aut贸gama, es decir, se autofecunda. Mendel lo evit贸 emascul谩ndo la planta (eliminando las anteras para evitar la autofertilizaci贸n). As铆 pudo cruzar exclusivamente las variedades deseadas. Tambi茅n embols贸 las flores para proteger a los h铆bridos de polen no controlado durante la floraci贸n. Llev贸 a cabo un experimento control realizando cruzamientos durante dos generaciones sucesivas mediante autofecundaci贸n para obtener l铆neas puras para cada car谩cter.

caracteres experimentos guisantes Gregor Mendel

Mendel llev贸 a cabo la misma serie de cruzamientos en todos sus experimentos. Cruz贸 dos variedades o l铆neas puras diferentes respecto de uno o m谩s caracteres. Como resultado obten铆a la primera generaci贸n filial (F1), en la cu谩l observ贸 la uniformidad fenot铆pica de los h铆bridos. Posteriormente, la autofecundaci贸n de los h铆bridos de F1 dio lugar a la segunda generaci贸n filial (F2), y as铆 sucesivamente. Tambi茅n realiz贸 cruzamientos rec铆procos, es decir, alternaba los fenotipos de las plantas parentales.

Las leyes de Mendel explican y predicen c贸mo van a ser los caracteres f铆sicos (fenotipo) de un nuevo individuo. Frecuentemente se han descrito como 芦leyes para explicar la transmisi贸n de caracteres禄 (herencia gen茅tica) a la descendencia. Desde este punto de vista, de transmisi贸n de caracteres, estrictamente hablando no corresponder铆a considerar la primera ley de Mendel (Ley de la uniformidad). La uniformidad de los h铆bridos que Mendel observ贸 en sus experimentos es consecuencia de la dominancia de determinados alelos sobre los recesivos, no se considera una ley de transmisi贸n sino de la expresi贸n del genotipo. Hay tres leyes de Mendel que explican los caracteres de la descendencia de dos individuos, pero solo son dos las leyes mendelianas de transmisi贸n: la Ley de segregaci贸n de caracteres independientes y la Ley de la herencia independiente de caracteres.

La ley de la uniformidad establece que si se cruzan dos razas puras para un determinado car谩cter, los descendientes de la primera generaci贸n ser谩n todos iguales entre s铆 (igual fenotipo e igual genotipo) a uno de los progenitores.

La ley de la segregaci贸n equitativa o disyunci贸n de los alelos establece que durante la formaci贸n de los gametos cada alelo de un par se separa del otro miembro para determinar la constituci贸n gen茅tica del gameto filial. Mendel obtuvo esta ley al cruzar diferentes variedades de individuos heterocigotos (diploides con dos variantes al茅licas del mismo gen: Aa), y pudo observar en sus experimentos que obten铆a muchos guisantes con caracter铆sticas de piel amarilla y otros (menos) con caracter铆sticas de piel verde, comprob贸 que la proporci贸n era de 3:4 de color amarilla y 1:4 de color verde (3:1).

diagrama de la Ley de Mendel para la transmisi贸n de un caracter

diagrama de la Ley de Mendel para la transmisi贸n de un caracter

Explicaci贸n en diagrama de la Ley de Mendel para la transmisi贸n de un caracter, en la p谩gina de la Universidad Pontificia de Chile.

Seg煤n la interpretaci贸n actual, los dos alelos, que codifican para cada caracter hereditario, son segregados durante la producci贸n de gametos mediante una divisi贸n celular mei贸tica. Esto significa que cada gameto va a contener un solo alelo para cada gen. Lo cual permite que los alelos materno y paterno se combinen en el descendiente, asegurando la variaci贸n. Para cada caracter铆stica, un organismo hereda dos alelos, uno de cada pariente. Esto significa que en las c茅lulas som谩ticas, un alelo proviene de la madre y otro del padre. 脡stos pueden ser homocigotos o heterocigotos.

“Resulta ahora claro que los h铆bridos forman semillas que tienen el uno o el otro de los dos caracteres diferenciales, y de 茅stos la mitad vuelven a desarrollar la forma h铆brida, mientras que la otra mitad produce plantas que permanecen constantes y reciben el car谩cter dominante o el recesivo en igual n煤mero.”

Gregor Mendel

diagrama de la Ley de Mendel para la transmisi贸n de doble caracter

diagrama de la Ley de Mendel para la transmisi贸n de doble caracter

Explicaci贸n en diagrama de la Ley de Mendel para la transmisi贸n de un caracter, en la p谩gina de la Universidad Pontificia de Chile.

La ley de la segregaci贸n independiente concluye que diferentes rasgos son heredados independientemente unos de otros, no existe relaci贸n entre ellos, por tanto el patr贸n de herencia de un rasgo no afectar谩 al patr贸n de herencia de otro. S贸lo se cumple en aquellos genes que no est谩n ligados (en diferentes cromosomas) o que est谩n en regiones muy separadas del mismo cromosoma.

“Por tanto, no hay duda de que a todos los caracteres que intervinieron en los experimentos se aplica el principio de que la descendencia de los h铆bridos en que se combinan varios caracteres esenciales diferentes, presenta los t茅rminos de una serie de combinaciones, que resulta de la reuni贸n de las series de desarrollo de cada pareja de caracteres diferenciales.”

Gregor Mendel

– Historia de la gen茅tica.
– Biograf铆a y experimentos de Mendel.
Leyes de Mendel.
Traducci贸n al ingl茅s de la obra publicada en 1865 con los experimentos sobre hibridaci贸n de plantas en Mendelweb.
– En Youtube se pueden ver episodios animados de la serie ‘脡rase una vez…’ donde aparecen los experimentos con guisantes de Mendel.

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