Gregor Mendel nació en un
pueblo llamado Heinzendorf (hoy Hynčice,
en el norte de Moravia, República Checa),
perteneciente al Imperio Austro-Húngaro, el 20 de julio de 1822, y fue bautizado con
el nombre de Johann Mendel. Tomó el nombre de padre
Gregorio al ingresar como fraile
Agustino, en 1843, en el convento de Agustinos de Brno (conocido en la época como Brünn). En 1847 se ordenó sacerdote.
Mendel fue titular de la
prelatura de la Imperial y Real Orden Austriaca del emperador Francisco José I, director emérito del Banco Hipotecario de
Moravia, fundador de la Asociación Meteorológica Austriaca,
miembro de la Real e Imperial Sociedad Morava y Silesia para la Mejora de la
Agricultura, Ciencias Naturales y Conocimientos del País y jardinero (aprendió
de su padre cómo hacer injertos y cultivar árboles frutales).
Mendel presentó sus trabajos en
las reuniones de la Sociedad de
Historia Natural de Brünn3 (Brno) el 8 de febrero y el 8 de marzo de 1865, y los publicó
posteriormente como Experimentos
sobre hibridación de plantas (Versuche über Plflanzenhybriden) en 1866 en las actas de la Sociedad. Sus
resultados fueron ignorados por completo, y tuvieron que transcurrir más de
treinta años para que fueran reconocidos y entendidos.2Curiosamente,
el mismo Charles Darwin no sabía del trabajo de Mendel, según lo que afirma
Jacob Bronowski en su célebre serie/libro “ El ascenso del hombre.4”
Al tipificar las
características fenotípicas (apariencia externa) de los guisantes las llamó «caracteres». Usó el nombre
«elemento» para referirse a las entidades hereditarias separadas. Su mérito
radica en darse cuenta de que en sus experimentos (variedades de guisantes)
siempre ocurrían en variantes con proporciones numéricas simples.
Los «elementos» y «caracteres»
han recibido posteriormente infinidad de nombres, pero hoy se conocen de forma
universal con el término genes, que sugirió en 1909 el biólogo danés Wilhem Ludwig Johannsen.
Para ser más exactos, las versiones diferentes de genes responsables de un
fenotipo particular se llaman alelos. Los guisantes
verdes y amarillos corresponden a distintos alelos del gen responsable del
color.
Mendel falleció el 6 de enero de 1884 en Brünn, a causa de una nefritis crónica.
Experimentos de Mendel
Mendel publicó sus experimentos con guisantes (chicharos) en 1865
y 1866. A continuación se describen las principales ventajas de la elección de Pisum sativum como organismo modelo: su bajo coste,
tiempo de generación corto, elevado índice de descendencia, diversas variedades
dentro de la misma especie (color, forma, tamaño, etc.). Además, reúne
características típicas de las plantas experimentales, como poseer caracteres
diferenciales constantes.
Pisum sativum es una planta autógama, es
decir, se auto-fecunda. Mendel lo evitó emasculándola (eliminando las anteras).
Así pudo cruzar exclusivamente las variedades deseadas. También embolsó las flores para proteger a los híbridos de polen no controlado durante la floración.
Llevó a cabo un experimento control realizando cruzamientos durante dos
generaciones sucesivas mediante autofecundación para obtener líneas puras para cada carácter.
Mendel llevó a cabo la misma serie de
cruzamientos en todos sus experimentos. Cruzó dos variedades o líneas puras
diferentes respecto de uno o más caracteres. Como resultado obtenía la primera
generación filial (F1), en la cuál observó la uniformidad fenotípica de los híbridos. Posteriormente, la
autofecundación de los híbridos de F1 dio lugar a la segunda generación
filial (F2), y así sucesivamente. También realizó cruzamientos recíprocos,
es decir, alternaba los fenotipos de las plantas parentales:
♀P1 x ♂P2
♀P2 x ♂P1
(Siendo P la generación
parental y los subíndices 1 y 2 los diferentes fenotipos de ésta).
Además, llevó a cabo
retrocruzamientos, que consisten en el cruzamiento de los híbridos de la
primera generación filial (F1) por los dos parentales utilizados, en
las dos direcciones posibles:
♀F1 x ♂P2 y ♀P2 x ♂F1 (cruzamientos recíprocos)
♀F1 x ♂P1 y ♀P1 x ♂F1 (cruzamientos recíprocos)
Los experimentos demostraron
que:
§
La herencia se transmite por elementos
particulados (refutando, por tanto, la herencia de las mezclas).
§
Leyes de Mendel
Las tres leyes de Mendel explican y predicen cómo van a ser los
caracteres físicos (fenotipo) de un nuevo individuo. Frecuentemente se han
descrito como « leyes para explicar la transmisión de caracteres » (herencia genética) a la descendencia.
Desde este punto de vista, de transmisión de caracteres, estrictamente hablando
no correspondería considerar la primera ley de Mendel (Ley de la uniformidad).
Es un error muy extendido suponer que la uniformidad de los híbridos que Mendel
observó en sus experimentos es una ley de transmisión, pero la dominancia nada
tiene que ver con la transmisión, sino con la expresión del genotipo. Por lo que esta
observación mendeliana en ocasiones no se considera una ley de Mendel. Así
pues, hay tres leyes de Mendel que explican los caracteres de la descendencia
de dos individuos, pero solo son dos las leyes mendelianas de transmisión: la
Ley de segregación de caracteres independientes (2ª ley, que, si no se tiene en
cuenta la ley de uniformidad, es descrita como 1ª Ley) y la Ley de la herencia
independiente de caracteres (3ª ley, en ocasiones descrita como 2ª Ley).
1ª Ley de Mendel: Ley de la uniformidad
Establece que si se
cruzan dos razas puras para un determinado carácter, los descendientes de la
primera generación serán todos iguales entre sí fenotípica y genotípicamente, e
iguales fenotípicamente a uno de los progenitores (de genotipo dominante), independientemente
de la dirección del cruzamiento.
2ª Ley de Mendel: Ley de la segregación.
Conocida también, en
ocasiones como la primera Ley de Mendel, de la segregación equitativa o
disyunción de los alelos. Esta ley establece que durante la formación de los
gametos, cada alelo de un par se separa del otro miembro para determinar la
constitución genética del gameto filial. Es muy habitual representar las
posibilidades de hibridación mediante un cuadro de Punnett.
Mendel obtuvo esta ley al
cruzar diferentes variedades de individuos heterocigotos (diploides con dos variantes alélicas
del mismo gen: Aa), y pudo observar en sus experimentos que obtenía muchos
guisantes con características de piel amarilla y otros (menos) con
características de piel verde, comprobó que la proporción era de 3:4 de color
amarilla y 1:4 de color verde (3:1).
Según la interpretación actual,
los dos alelos, que codifican para cada característica, son segregados durante
la producción de gametos mediante una división celular
meiótica. 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 variación.
Para cada característica, un
organismo hereda dos alelos, uno de cada pariente. Esto significa que en las
células somáticas, un alelo proviene de la madre y otro del padre. Éstos pueden
ser homocigotos o heterocigotos.
En palabras del propio Mendel:6
3ª Ley de Mendel: Ley de la recombinación
independiente de los factores
En ocasiones es descrita como la 2ª Ley. Mendel concluyó que
diferentes rasgos son heredados independientemente unos de otros, no existe
relación entre ellos, por lo tanto el patrón de herencia de un rasgo no
afectará al patrón de herencia de otro. Sólo se cumple en aquellos genes que no están ligados (en diferentes cromosomas) o
que están en regiones muy separadas del mismo cromosoma. Es decir, siguen las
proporciones 9:3:3:1.
En palabras del propio Mendel:6
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 híbridos en que se combinan varios caracteres esenciales diferentes,
presenta los términos de una serie de combinaciones, que resulta de la reunión
de las series de desarrollo de cada pareja de caracteres diferenciales.
Gregor
Mendel
§
Siguen normas estadísticas sencillas, resumidas en sus dos
principios.
