Pontificia Universidad Católica del EcuadorFacultad de Ciencias Exactas y Naturales Escuela de Ciencias Biológicas Laboratorio de Genética Tema: Epistasis. Resumen. La investigación se centró en la demostración e identificación del fenómeno genético llamado: epistasis. Para ello se empleó como organismo de estudio a Drosophila melanogaster. Esta se la cruzó con cepas puras de dos mutaciones: dumpy (alas reducidas a 1/3 de lo normal) y vestigial (alas reducidas que impiden el vuelo). Se las crió y reprodujo hasta llegar, en una primera fase, a la primera generación (F1) con todos los descendientes de fenotipo silvestre. Se llevó más lejos estos resultados autofecundando la F1 para obtener una segunda generación (F2) con un cambio notable en las proporciones típicas mendelianas. Esto comprueba la existencia de la interacción entre genes de distinto locus y la presencia de la epistasis. Introducción. La segunda ley de Mendel, la de segregación independiente, dice que dos o más genes presentes en un individuo se segregarán y expresarán sus respectivos fenotipos independientemente de otro. Es así que si se tiene en un individuo un gen A con fenotipo A y un gen B con fenotipo B, sus respectivos alelos y fenotipos se comportarán exactamente igual que en un cruce dihíbrido sin alterar las proporciones fenotípicas en la progenie (9:3:3:1). Pero esta ley tiene algunas excepciones y tal es el caso de la interacción génica (Gardner, 1998). La interacción génica es el proceso en el que dos genes interactúan cambiando o alterando los fenotipos o sus proporciones que normalmente se tiene. Genera un cambio en la típica proporción fenotípica de un dihíbrido, 9:3:3:1, aumentando o disminuyendo según el caso de la interacción (Pierce, 2012). Existen varios dos tipos de interacción génica, las alélicas y las epistáticas. Las alélicas se generan a nivel de las formas alternativas de un gen, los alelos, como es el caso de la codominancia y la herencia intermedia. Las interacciones epistáticas o simplemente epistasis se produce cuando dos genes de distinto locus, codifican para una misma característica provocando que exista un opacamiento o contraste de uno de los dos genes, dependiendo el caso (Puertas, 1999). La epistasis se puede dar de distintas maneras, y se las identifica según el cambio que generan en las proporciones fenotípicas. El siguiente cuadro contiene las distintas formas que varían según el estado en que se encuentra dicho gen, es decir en homocigocis o heterocigosis: Tabla 1. Tipos de epistasis según el genotipo. . Resultados. cada una con tres machos. Frasco que contenía cepa dumpy no producía individuos adultos. Se esperó a obtener la primera generación. con alcohol etílico al 70%. Con filial 1 igualmente se separaron hembras vírgenes y se las puso en un frasco con tres machos cada una. se lo cambió. Recíproco: hembra dumpy con 5 machos vestigial. Es por eso que se debe mantener en cuenta que los locus de estos genes no se encuentren juntos y preferiblemente distantes o mejor aún en distintos cromosomas (Griffiths. Se hizo el cruce directo y el recíproco. Se esperó eclosión para aislamiento de hembras vírgenes. Cada frasco contenía la mutación dumpyy vestigial. Cronograma de trabajo del proyecto. Frasco vestigial con pupas aún. Se separaron hembras vírgenes de ambas mutaciones. Fecha 2013-10-03 2013-10-08 2013-10-10 Descripción de la actividad Se recibieron dos frascos con cepas de Drosophila melanogaster. 2002). Frasco vestigial con pupas. Tabla 2. Se recibió moscas dumpy y vestigial de laboratorio.Además la epistasis se debe tener en cuenta que es una alteración de las clases fenotípicas o las proporciones fenotípicas se alteran pero por una interacción de los genes mas no por una recombinación de los mismos en los cromosomas homólogos. Directo: hembra vestigial con 5 machos dumpy. Las moscas y sus respectivos fenotipos se almacenaron en tubos Eppendorf de 2 ml. Se obtuvo filial 2 y se procedió a ver cuántos fenotipos existían y la cantidad de moscas de cada uno. Metodología. Se las puso en un frasco. Frasco dumpy solo larvas. Frasco dumpy con adultos. vg/vg Proporciones Fenotípicas F1 Recíproco: 100% silvestre (dp/+. se aislaron los padres. Se espera eclosión de adultos silvestres por complementación génica. vg/+ (macho) vestigial. se aislaron hembras vírgenes y machos para cruce directo y recíproco respectivamente (3 frascos de cada uno de los cruces). 505 moscas en total. . vg/+ dp/+. +/+.2013-10-11 2013-10-15 2013-10-17 2013-10-18 2013-10-22 2013-10-24 2013-10-25 2013-10-29 2013-10-31 2013-11-05 2013-11-07 2013-11-14 Frasco dumpy con larvas. Se procedió a redactar el informe. No existen cambios en los tubos de F1. En tubos recíprocos solo 2 de ellos con larvas. Se guardaron tubos para seguir produciendo este cruce. Frasco vestigial con adultos. Se contabilizó todas las moscas. Pupas F2 en todos los frascos. 3 nuevos frascos de cada cruce. Larvas F1 en tubos directos. (3 frascos de cada cruce más 5 nuevos frascos. Frasco dumpy con pupas. tanto en directo como en recíproco. vg/+) Cruce F1xF1 (F2):(machos) silvestre x (hembras) silvestre dp/+. +/+ Proporciones Fenotípicas F1 Directo: 100% silvestre (dp/+. Se contabilizaron los fenotipos guardándolos en tubos Eppendorf de 2ml. Los descendientes serán puestos en frascos para su reproducción por autofecundación (F1xF1). Se aislaron machos y hembras vírgenes para el cruce directo y recíproco respectivamente. vg/vg Cruce Recíproco F1: (hembra) dumpy x dp/dp. 3 directos y 2 recíprocos). 8 frascos F1xF1. Eclosión de adultos F2. vg/+) (hembra) vestigial. Pupas F1 en todos los tubos. Larvas F1 en todos los tubos. Cruce Directo F1: (macho) dumpy x dp/dp. +/+ +/+. 0625 126.Proporciones Fenotípicas en F2: Dumpy: 9/16 Silvestre: 4/16 Vestigial: 3/16 Tipo de Epistasis: Recesiva simple. Fenotipo dumpy.75 -39.25 94. Tabla 3. Fenotipo Dumpy Silvestre Vestigial Total Observado 300 150 55 505 Esperado 284.99 . Resultados de X2 de los tres fenotipos obtenidos en F2.89 4.6875 0 Figura 1. Fenotipo vestigial.47 16. X2 0.9375 23. Figura 2.6875 Desvío 15.63 21. 0 y vg67. melanogaster pero a una distancia grande. Por otro lado el fenotipo vestigial tiene un valor de X2 muy significativo. La existencia de tres fenotipos provocó duda ya que sin contabilizar no se podía deducir las proporciones y por consiguiente el tipo de epistasis. Discusión. También los resultados de estos cruces produjeron descendientes 100% silvestres debidos al fenómeno de complementación. Luego de que se contabilizó (505 moscas) se pudo deducir el tipo de epistasis según las proporciones. con presencia del alelo silvestre para ambas mutaciones.Figura 3. una autofecundación (F1 x F1). Los cruces siguientes se los realizó a partir de los descendientes silvestres de F1. es decir que ocurrieron al azar. La existencia del fenotipo silvestre se debe a que. que talvez se deba a una sobrepoblación de los otros individuos o un mal conteo de las cepas. Este fenómeno se produce cuando dos genes de distinto locus que se encuentran en interacción por sus características similares (en este caso ambas mutaciones codifican para el fenotipo tamaño de las alas) están involucrados en la misma ruta metabólica por lo que la ausencia o presencia de uno permite la existencia de un determinado fenotipo. dumpy y vestigial. Pero por otro lado no se puede descartar que la proporción de individuos no se 9:3:4 ya que se obtuvieron como se esperaba: 3 fenotipos con las proporciones correspondientes (Griffiths. la epistasis obtenida fue la simple recesiva con las proporciones 9:3:4 (Pierce.0 (54 cM de distancia) lo cual provoca una alta frecuencia de recombinación. 2012). 2009). Los primeros cruces donde se procuraba separarlos en directo y recíproco se los realizó con el objetivo de asegurar que no exista ligamiento. . dp13. por complementación. Pero si una de las mutaciones está presente se debe a que esta ha inhibido uno de los intermediarios en la ruta y se presenta el producto no terminado que sería la respectiva mutación. ya sea dp o vg (Alhuwalia. en la vía metabólica de los genes para tamaño de las alas el hecho de que estén en estado heterocigoto. A pesar de que dumpy y vestigial se encuentran ambos en el cromosoma 2 de D. Según el análisis de X2 que se realizó se puede deducir que los fenotipos dumpy y silvestre presentan datos no significativos. donde se obtuvieron tres clases fenotípicas: silvestre. Fenotipo silvestre. 2002). hace que esta ruta siga su camino normalmente sin ser interrumpida para presentar la alternativa silvestre. Para conocer el tipo de epistasis que opera en un organismo. Publishers. Madrid. Genetics [e-book]. 2002. Bibliografía.. Genética.. A.. sino que estas pueden estar siendo afectadas por distintos factores. Editorial médica Panamericana. Genética. México D. 1998.F et al.. M. no basta con un solo cruce ya que por la complementación génica los genes tienden a presentar fenotipos completamente distintos a los que se estén utilizando (por ejemplo en la F1 de este experimento donde se obtuvo 100% silvestre y desparecieron los otros 2 caracteres).. Ahluwalia. a nivel experimental. 1999... para que se alteren las proporciones. Generalmente se suele asociarlos con la proporción típica mendeliana de un cruce dihíbrido (9:3:3:1) pero con estos estudios se comprueba que las leyes de Mendel no siempre se cumplen. Quinta edición.. E. McGraw. Además los estudios de epistasis permiten conocer cómo se comportan ciertos genes en la naturaleza.Conclusiones. Stansfield.... New Delhi: New Age International Pvt. 1992.. GARDNER.. Editorial Limusa. Ltd.. Genética Un enfoque conceptual.España. Segunda edición.. .Interamericana... Madrid-España..J.A. 2010. Principios de Genética.Hill.. Madrid-España. Para ello se deben llevar los cruces experimentales recomendablemente hasta una F2 donde se puedan observar las proporciones y así definir el tipo de interacción epistática entre los genes.. Availablefrom: EbookLibraryPierce. Genética Fundamentos y perspectivas. 2009 [cited 2013 Nov 28].. Puertas. KavitaB. McGraw-Hill – Interamericana. en este caso la epistasis..D. Griffiths. Tercer edición. B. W.J. McGraw Hill Interamericana..Tercera edición.F. México. Séptima edición...