viernes, 15 de abril de 2016

4 DISEÑO EXPERIMENTAL MENDELIANO


Introducción a la genética mendeliana // La Herencia premendeliana // Gregor Mendel  // Diseño experimental  // Resultados experimentales del cruce monohíbrido  // Ley de la segregación independiente  // Ley de la distribución independiente  // Referencias bibliográficas

De cierta forma muchas veces cometemos el pecado de analizar directamente los resultados que obtuvo Mendel y damos poca importancia al diseño experimental, el cual da muestras de una serie de presupuestos subyacentes a las ciencias de su época, especialmente en lo concerniente al reduccionismo matemático puesto de moda por Isaac Newton ya en 1687, casi 170 años antes (Falk, 2001, 2006).


4.1 Modelo matemático

Es importante resaltar que Mendel no descubrió ni cromosomas, ni genes, ni ADN o nada que se le parezca. El trabajo de Mendel no es estructural. El modelo de Mendel es exclusivamente matemático, es decir una abstracción. 

Pero ¿si no intenta representar la estructura, que es lo que hace el modelo matemático mendeliano?

El objetivo es que los números obtenidos experimentalmente sean los mismos que han sido predichos teóricamente. Por lo anterior, se puede decir que el objeto último de un ejercicio mendeliano matematizado es comparar dos cantidades numéricas, una experimental y otra teórica (Cleophas & Zwinderman, 2017; Pilgrim, 1986).


4.2 Pisum sativum

4.2.1 Elección del modelo biológico

Elegir un modelo biológico adecuado para las necesidades experimentales es crucial, si se elige mal se pueden obtener falsos resultados.

Básicamente, todo el éxito de Mendel se debió a la elección de la planta de guisante “Pisum sativum”. Sin embargo en nuestro contexto es más famosa por el nombre de arveja, alverja, guisante o chícharo. Algunas ventajas de la arveja como modelo biológico son:

1. La alverja es fácil de cultivar.

2. Genera una gran cantidad de descendientes por generación “aspecto vital para los análisis estadísticos”.

3. Sus caracteres poseen rasgos diferenciables cualitativamente una vez han sido purificados.

4. Son autofertilizables y soportan la endogamia.

5. La fertilización puede manipularse artificialmente ofreciendo control sobre los cruces entre los individuos.

4.2.2 Control sobre la reproducción

La polinización artificial se podía hacer sin ningún problema con la ayuda de un pincel que trasladaba el polen de una flor a otra. Por lo que podía conocer cuáles eran los caracteres de los parentales con respecto a sus descendientes. Sin embargo, los primero que hizo Mendel fue un proceso de purificación de caracteres.

4.2.3 Anacronismo

Emplearemos lo más posible las definiciones mendelianas, pues sus equivalentes no fueron desarrollados hasta después de su muerte.

Caracteres: Característica física a observar, como tamaño, textura, color o forma.

Rasgos: Es el estado en que aparece un solo carácter, ya sea amarillo o verde, liso o rugoso, largo o corto.

Esto es porque las definiciones mendelianas están más relacionadas con lo que percibimos de las plantas, y no parten del presupuesto teórico que por cierto AUN NO HEMOS INTRODUCIDO.

4.3 Caracteres y rasgos de P. sativum

Mendel buscada caracteres con rasgos fácilmente contrastables, es decir que tuvieran una relación 0:1, blanco:negro etc (Sadava et al., 2014).

Los caracteres elegidos se observan en la siguiente figura:

Textura de la semilla: lisa o rugosa

Color de la semilla: amarillo o verde

Color de la flor: blanca o púrpura
Evidentemente hay muchos morados aquí, y es muy probable que Mendel hubiera tenido que eliminar algunos colores de flor para tener un sistema simple, el punto es que los textos no son claros en cual fue el tono de morado empleado por Mendel, lo único claro es que su sistema solo tenía dos colores, mientras que la variación real es mas diversa, lo mismo ocurre con otros caracteres.

Textura de la vaina: lisa o rugosa


Color de la vaina: verde o amarillo

Tamaño del taño: alto o enano

Posición de nacimiento de la flor: lateral o en las puntas

4.4 Purificación de los linajes experimentales

En la naturaleza, las poblaciones de las especies experimentan altos niveles de diversidad, flores de colores y formas diferentes, textura de la semilla, tamaños de la planta entre otros. El método newtoniano de hacer ciencia implicaba abandonar todo este ruido ambiental y/o encontrar un sistema de variables reducidas.

Por lo anterior era necesario que Mendel purificara su sistema de estudio. Para hacer esto, Mendel tuvo que autopolinizar artificialmente las flores de cada uno de sus linajes por varias generaciones sin permitir la producción de semilla no planificada. En el proceso algunos rasgos de las plantas se perdieron de forma tal que llegó a un sistema simple de dos rasgos por cada carácter (Sadava et al., 2014).

A pesar del popular mito de Newton y la manzana, en el texto que él escribió llamado “Principios Matemáticos de Filosofía Natural” se puede interpretar que el proceso fue deductivo. Newton imaginó un sistema NO-natural más simple sobre el cual podía extraer sus hipótesis. El proceso también fue empleado por Mendel pero en el diseño experimental (Müller-Wille, 2007).

Es por esto que podemos juzgar a la genética clásica como incapaz de dar cuenta de la variabilidad encontrada en la naturaleza, pero este no era su objetivo, lo que buscaba era regularidades expresables en términos de fórmulas matemáticas simples de fenómenos elegidos.

4.5 Procedimiento experimental

1- Tener un linaje puro de dos rasgos diferentes para un carácter, a esta generación se la denomina parental o P.

2- Cortar los anteridios de las flores femeninas para evitar posibles autofecundaciones no deseadas.

3- Tomar polen de los anteridios de las flores masculinas y desecharlas, luego pasar el polen a las flores femeninas a las que se les ha retirado los anteridios, esta flor femenina madre de una generación y su compañero desechado serán la generación parental o P.

4- La primer generación se la denomina primer filial o F1. Los caracteres de la generación F1 son cuidadosamente consignados.

5- En algunas plantas F1 se deja auto-polinizar para producir una segunda generación filial, también llamada F2. Los datos de la segunda generación son cuidadosamente consignados.

(Sadava et al., 2014).


No hay comentarios:

Publicar un comentario