Las leyes de Mendel y sus cuestionamientos actuales

 La genética es la ciencia que estudia la herencia biológica, es decir, cómo se transmiten los rasgos de los seres vivos de una generación a otra. Uno de los pioneros de la genética fue Gregor Mendel, un monje agustino que realizó experimentos con plantas de guisante y descubrió las leyes que rigen la herencia de los caracteres. Estas leyes, conocidas como leyes de Mendel, son el fundamento de la genética clásica y siguen vigentes en la actualidad, aunque han sido ampliadas y matizadas por los avances de la genética moderna. En este artículo te explicaremos qué son las leyes de Mendel, cómo se descubrieron, cómo se aplican y qué cuestionamientos han surgido a lo largo de la historia.

¿Qué son las leyes de Mendel?

Las leyes de Mendel son el conjunto de reglas básicas que explican cómo se transmiten los rasgos hereditarios de los organismos progenitores a su descendencia. Estas reglas se basan en la existencia de unidades discretas e indivisibles que determinan los caracteres, llamadas genes, y en la forma en que se combinan y se separan durante la reproducción sexual. Las leyes de Mendel son las siguientes:

•  Primera ley o ley de la uniformidad: establece que cuando se cruzan dos individuos que difieren en un solo carácter, todos los descendientes son iguales entre sí y tienen el mismo carácter que uno de los progenitores. Este carácter se llama dominante, y el otro recesivo. Por ejemplo, si se cruzan dos plantas de guisante que difieren en el color de las semillas (amarillo o verde), todos los descendientes tendrán semillas amarillas, que es el carácter dominante.

•  Segunda ley o ley de la segregación: establece que cuando se cruzan entre sí los individuos obtenidos en la primera generación (heterocigotos), los descendientes presentan una proporción 3:1 del carácter dominante al recesivo. Esto se debe a que cada individuo tiene dos copias del gen que determina el carácter (alelos), y que estos se separan al formarse los gametos (células sexuales). Por ejemplo, si se cruzan entre sí las plantas de guisante con semillas amarillas obtenidas en la primera generación, los descendientes tendrán semillas amarillas o verdes en una proporción 3:1.

•  Tercera ley o ley de la transmisión independiente: establece que cuando se cruzan dos individuos que difieren en dos o más caracteres, estos se transmiten independientemente unos de otros. Esto significa que cada carácter se hereda según las leyes anteriores, sin influir ni depender de los demás. Por ejemplo, si se cruzan dos plantas de guisante que difieren en el color y la forma de las semillas (amarillo-redondo o verde-rugoso), los descendientes tendrán cuatro combinaciones posibles (amarillo-redondo, amarillo-rugoso, verde-redondo o verde-rugoso) en una proporción 9:3:3:1.

¿Cómo se descubrieron las leyes de Mendel?

Las leyes de Mendel se derivaron del trabajo experimental realizado por Gregor Mendel entre 1856 y 1863. Mendel era un monje agustino que vivía en un monasterio en Brno (actual República Checa), donde cultivaba plantas y realizaba estudios sobre hibridación. Mendel eligió la planta del guisante (Pisum sativum) como objeto de estudio por varias razones: era fácil de cultivar, tenía muchas variedades con caracteres bien definidos y contrastantes (como el color y la forma de las semillas o el tamaño y el color de las flores), y permitía controlar su reproducción mediante polinización artificial.

Mendel realizó miles de cruces entre plantas con diferentes caracteres, y registró cuidadosamente los resultados obtenidos en cada generación. También aplicó métodos matemáticos y estadísticos para analizar sus datos y extraer conclusiones generales. Así fue como formuló sus famosas leyes, que publicó en 1866 en un artículo titulado "Experimentos sobre híbridos vegetales". Sin embargo, su trabajo pasó desapercibido durante mucho tiempo, hasta que fue redescubierto a principios del siglo XX por otros científicos que estaban investigando sobre la herencia. Entonces se reconoció el valor y la importancia de las leyes de Mendel, que se convirtieron en el fundamento de la genética clásica.

¿Cómo se aplican las leyes de Mendel?

Las leyes de Mendel se aplican a todos los organismos que se reproducen sexualmente, tanto animales como vegetales. Estas leyes permiten predecir y explicar cómo se transmiten los rasgos hereditarios de una generación a otra, y cómo se originan las variaciones entre los individuos de una misma especie. Para aplicar las leyes de Mendel, se utilizan herramientas como los cuadros de Punnett, los árboles genealógicos o los mapas genéticos, que facilitan el cálculo de las probabilidades y las proporciones de los caracteres en la descendencia.

Las leyes de Mendel también tienen aplicaciones prácticas en campos como la agricultura, la ganadería, la medicina o la biotecnología. Por ejemplo, se pueden usar para mejorar las características de las plantas y los animales mediante el cruzamiento selectivo, para diagnosticar y prevenir enfermedades hereditarias, o para crear organismos transgénicos con genes modificados.

¿Qué cuestionamientos han surgido a las leyes de Mendel?

Las leyes de Mendel son válidas y universales, pero no explican todos los casos y fenómenos que se dan en la herencia biológica. Con el avance de la genética moderna, se han descubierto excepciones y complicaciones que requieren una mayor precisión y complejidad en el análisis genético. Algunos de estos casos son:

•  La dominancia incompleta: se da cuando el carácter dominante no se expresa completamente en el heterocigoto, sino que se mezcla con el recesivo. Por ejemplo, si se cruzan dos plantas de flores rojas con dos plantas de flores blancas, los descendientes tendrán flores rosas.

•  La codominancia: se da cuando ambos alelos se expresan simultáneamente en el heterocigoto, sin mezclarse ni ocultarse. Por ejemplo, si se cruzan dos vacas con pelaje rojo con dos vacas con pelaje blanco, los descendientes tendrán pelaje rojo y blanco.

•  La herencia poligénica: se da cuando un carácter está determinado por varios genes que actúan conjuntamente. Por ejemplo, el color de la piel humana está determinado por al menos tres genes que influyen en la cantidad de melanina.

•  La herencia ligada al sexo: se da cuando un carácter está determinado por un gen localizado en los cromosomas sexuales (X o Y). Por ejemplo, el daltonismo es una enfermedad causada por un gen recesivo localizado en el cromosoma X.

•  La epistasis: se da cuando un gen modifica o inhibe la expresión de otro gen. Por ejemplo, el color del pelaje del ratón está determinado por dos genes: uno que controla si es negro o marrón, y otro que controla si es pigmentado o albino.

•  La interacción gen-ambiente: se da cuando un carácter está influenciado tanto por los genes como por el ambiente. Por ejemplo, la altura humana depende tanto de los genes como de la nutrición.

Estos son solo algunos ejemplos de las situaciones que escapan a las leyes de Mendel, pero hay muchos más. Esto no significa que las leyes de Mendel sean falsas o erróneas, sino que son simplificaciones que no abarcan toda la complejidad y diversidad de la herencia biológica. Las leyes de Mendel siguen siendo útiles y aplicables cuando se trata de caracteres simples y discretos, pero deben ser complementadas con otros conceptos y principios cuando se trata de caracteres complejos y continuos