La diversidad entre los individuos se origina en el proceso de recombinación de genes que tiene lugar durante la meiosis. Este mecanismo se conoce como cruzando (cruce cromosómico), y es responsable de la variabilidad genética característica de la reproducción sexual.
¿Qué es el cruce?
Supongamos dos genes responsables del color de los ojos y el cabello de un individuo. Con fines educativos, llamemos al primer gen un ojo, que tiene un alelo dominante representado por LOS, y un recesivo representado por los; y el segundo de cabello, cuyo alelo dominante está representado por B, y el recesivo por B. Por tanto, un individuo heterocigoto para estas características tendría los alelos aa y bebé, y la formación de sus gametos sexuales puede verse influida por dos tipos de procesos, según la ubicación de estos alelos en los cromosomas homólogos (par de cromosomas que codifican las mismas características). Supongamos que los alelos LOS y los, y B y B, están en diferentes cromosomas (un cromosoma tiene el alelo A y a, y el otro tiene los alelos B y b). Como resultado de esta organización, se podrían formar cuatro combinaciones diferentes de alelos (AB, Ab, ab, aB), según la 2ª Ley de Mendel (Ley de Segregación Independiente), que resultarían de un ordenamiento aleatorio.
Por otro lado, si los alelos del gen ojo y cabello están en el mismo cromosoma, una organización conocida como Enlace, las combinaciones mencionadas anteriormente no serían posibles. Para ilustrar tal caso, imaginemos que el alelo LOS y B están presentes en diferentes regiones del cromosoma 1, mientras que los alelos los y B están presentes en su contraparte (cromosoma 2). En este caso, el proceso de meiosis daría como resultado solo dos combinaciones posibles, ya que el alelo dominante LOS siempre está vinculado al alelo dominante B (y lo mismo se aplica a los alelos los y B). Esto, a su vez, disminuiría la variabilidad genética entre individuos. Sin embargo, el mecanismo de cruce hace posibles cuatro combinaciones diferentes, al igual que lo hace en la segregación independiente. Sin embargo, en caso de enlace, las combinaciones de alelos no son el resultado de un orden aleatorio (como ocurre en la segregación independiente), sino de la ruptura de partes del cromosoma y su recombinación (intercambio y ligamiento) con el par homólogo.
Sin embargo, es importante destacar que a pesar de la similitud en el número de combinaciones generadas por los dos métodos (4 combinaciones), existen diferencias en la proporción de pares de alelos formados. En la segregación independiente, todos los pares de alelos tienen la misma tasa de ocurrencia (25%). En el cruzamiento, por otro lado, esta proporción varía de acuerdo con la distancia entre genes presentes en el mismo cromosoma: cuanto más lejos están, mayor es la posibilidad de cruzamiento entre genes y viceversa. Debido a esta relación, el porcentaje de cruce entre genes (índice de ocurrencia) se usa para determinar su posición en un cromosoma.
Cruce. Ilustración: Alila Medical Media / Shutterstock.com
Como sucede
El cruce se produce durante la profase I de la meiosis. Este proceso comienza con el emparejamiento de cromosomas homólogos, seguido de la duplicación de cromátidas. De esta forma, cada cromosoma tiene un par de cromátidas (N total = 4 cromátidas y 2 pares de cromosomas homólogos), conocidas como cromátidas hermanas. Una de las cromátidas hermanas del cromosoma 1 se entrelaza con una de las cromátidas hermanas de su homólogo (cromosoma 2); en este momento, la región posterior de las dos cromátidas no hermanas (una cromátida de cada cromosoma) se rompe y se intercambia material genético entre ellas. El material genético recortado de la cromátida del cromosoma 1 está ligado a la cromátida del cromosoma 2 y viceversa, aumentando el número de combinaciones de alelos.
Es importante destacar que el cruzamiento ocurre solo en una de las cromátidas hermanas que componen cada cromosoma. De esta manera, cada cromosoma homólogo tendrá una cromátida hermana que tiene la secuencia genética original conservada, mientras que el otro tiene una nueva secuencia genética, resultante del proceso de cruzamiento. Esto, a su vez, aumenta la variabilidad genética entre los individuos, favoreciendo el proceso de selección natural a lo largo de la historia evolutiva.
Referencias:
Pearson: El lugar de la biología. Cruzando. Disponible: http://www.phschool.com/science/biology_place/labbench/lab3/crossovr.html
Educación Scitable por la Naturaleza. Meiosis, recombinación genética y reproducción sexual. Disponible en: https://www.nature.com/scitable/topicpage/meiosis-genetic-recombination-and-sexual-reproduction-210/
Leave a Reply