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Sobre hibridación

Tema en 'Colúbridos' iniciado por pogonas boy, 19 Jul 2018.

  1. pogonas boy

    pogonas boy Active Member

    Hola, hace un tiempo ya escribí un post sobre hibridación, pero está en un tema sobre la genética de las pantherophis guttatus scaleless y probablemente se pierda. He decidido escribirlo en colúbridos porque son las serpientes con las que más se hibrida pero lo que voy a explicar es aplicable a cualquier especie animal.

    Para empezar tenemos que definir lo que es un híbrido. Un híbrido es un animal producto del cruce de otros dos animales de especies diferentes entre sí. Si definimos especie como grupo de individuos interfértiles y aislados reproductivamente del resto el propio concepto de híbrido parece imposible. Esto se debe a que nos falta un matiz en la definición, esta definición se refiere a aislados reproductivamente en la naturaleza. Las condiciones que se dan en cautividad no son ni remotamente parecidas a las observadas en la naturaleza y por lo tanto este aislamiento reproductivo falla. Según vamos avanzando en la escala evolutiva la hibridación es cada vez más improbable y los grupos de especies interfértiles (en condiciones de cautividad) comprenden cada vez un número menor de estas. A esto también se añade que los híbridos resultantes tienen cada vez un porcentaje de fertilidad menor. Sin embargo Las serpientes (y todo lo que consideramos reptiles ya que estamos) están comparativamente muy abajo en la escala evolutiva, por lo que los grupos de especies interfértiles no sólo son inmensos, si no que los híbridos resultantes tienden a mantener un alto porcentaje de fertilidad, y esto lejos de simplificar las cosas las complica muchísimo. A continuación voy a dar un vocabulario básico para entender lo que voy a escribir después.
    F1: primera generación filial (los hijos de las especies puras).
    Fx: generación filial número X, puede ser con otros híbridos o con especies puras (retrocruces con alguna de las especies de los padres o con otra diferente)
    Integrado: Híbrido de subespecies.
    Cromosoma: molécula de ADN
    Célula somática: No perteneciente a la línea germinal.
    Célula de la línea germinal: Las que van a dar lugar a los gametos
    Gametos: Células que al fusionarse van a dar lugar al embrión (óvulo y espermatozoide en este caso)
    Mitosis: División Celular normal, conservándose así todo el material genético de la célula madre
    Meiosis: División celular para dar lugar a gametos, al final cada gameto conservará sólo la mitad del material genético de la célula madre.
    Genoma: conjunto de la información genética contenida en cada una de las células somáticas del individuo.
    Cromosomas homólogos: ambos miembros de una pareja de cromosomas.
    Cromátida: Cada una de las unidades del cromosoma duplicado.
    Gen: Fragmento de ADN con la información necesaria para producir una proteína.
    Alelo: Cada una de las variaciones de un gen.
    Genotipo: Conjunto de alelos presentes en un individuo
    Fenotipo: Manifestación externa del genotipo
    Homocigoto (para un gen): Que posee ambos alelos iguales para el mismo gen en una pareja de homólogos.
    Heterocigoto (para un gen): Que posee alelos diferentes para el mismo gen en una pareja de homólogos.

    Empecemos por el caso más simple: El del híbrido F1, el hijo de dos padres de especies puras. El genoma de este individuo está compuesto en un 50% por genoma del padre (Especie A) y en otro 50% por el genoma de la madre (Especie B), La mitad de sus cromosomas provienen de su madre y la mitad de su padre. Los cromosomas están organizados en parejas, el número de parejas de cromosomas de un individuo se llama n y por lo tanto el número de cromosomas es 2n. Así, este híbrido F1 tendría uno de los cromosomas homólogos de cada pareja de la especie A y otro de la especie B. La mayoría de los híbridos F1 son muy parecidos ya que todos tiene la misma proporción de genoma de las especies A y B, esto no se cumple con los híbridos F2,F3... La razón por la que la proporción de ADN no se mantiene constante tiene que ver con los mecanismos de variación genética que se llevan a cabo en la meiosis.

    Durante la meiosis el material genético se duplica al igual que la mitosis, una vez el material genético se ha duplicado los cromosomas quedan unidos con otro exactamente igual producto de esta duplicación,estas unidades son las cromátidas. Tras esto se produce un proceso de intercambio de fragmentos de ADN entre una cromátida de este cromosoma con una cromátida de su cromosoma homólogo llamado sobrecruzamiento. La primero división meiótica separa las parejas de homólogos y la segunda las dos cromátidas de cada cromosoma, por lo tanto cada célula de la línea germinal da lugar a cuatro gametos, uno con el cromosoma proveniente de la especie A, otro con el cromosoma de la especie B y otros dos con cromosomas recombinados que incluyen fragmentos de ADN de las especies A y B. Este proceso se repite para todos los cromosomas de la célula madre y es independiente entre ellos, por lo tanto es imposible determinar los porcentajes de ADN de híbridos de F2 en adelante sin realizar análisis. La variación que se genera mediante este proceso es estimable como 2^n, siendo n el número de parejas de homólogos del individuo, así en el caso de un supuesta especie con, por ejemplo,25 parejas de homólogos el número de combinaciones posibles sería de 33554432, dando lugar cada una a un gameto diferente con diferentes proporciones de genoma de la especie A y la especie B. yentrecruzamiento.jpg

    Esto nos lleva a los casos en los que se "fijan mutaciones de una especie a otra", esto es , en la práctica, imposible, ya que al realizar retrocruces con la especie pura sólo podemos estar seguros de que el 50% del genoma del híbrido resultante será de la especie pura, por supuesto la posibilidad de que no se herede nada del genoma de la especie en la que estamos interesados por parte del padre híbrido es tan inmensamente improbable como que se herede todo el que posee. Si hacemos la media de un número muy grande de híbridos resultantes de retrocruces del porcentaje de genoma de la especie pura que nos interesa en función del número de retrocruces con dicha especie e idealizamos un poco la curva obtenemos algo así: 20180129_130246.jpg

    Como podemos ver al aumentar el número de retrocruces el porcentaje de genoma de la otra especie tiende a reducirse tendiendo a 0 de forma asintótica sin llegar nunca a alcanzarlo. En la práctica se pueden conseguir animales con un porcentaje de genoma de otra especie despreciable, pero no se puede llegar a eliminar del todo. Si a esto le añadimos que fijar una mutación a partir de un pequeño grupo de ejemplares implica necesariamente consanguinedad la posibilidad de eliminar todo el genoma de la otra especie se hace más pequeña si cabe, por lo que en la práctica es imposible volver a la especie pura. Se pueden conseguir animales cuya proporción de ADN de otras especies sea indetectable si no es mediante análisis y que fenotipicamente sean prácticamente iguales a la especie pura pero nunca serán genéticamente puros.

    Sobre la herencia de mutaciones y las leyes de Mendel: Lo primero que quiero aclarar es que en Biología no hay leyes, las leyes de Mendel sólo son aplicables a unos supuestos completos y sólo se cumplen en grandes números. Dicho esto: Son muy útiles para calcular los posibles resultados de los cruces con una exactitud aceptable. Las mutaciones a las que nos solemos referir (las fases) son alelos anómalos, la herencia para estos sigue siendo igual que en las especies puras. Hay que destacar que la misma mutación puede no corresponderse con el mismo alelo en las dos especies, por ejemplo el albinismo T- en Pantherophis guttatus no tiene por qué deberse la misma mutación que en otra especie, aunque ambas produzcan una tiroxina defectuosa que impida la síntesis de melanina, esto también se puede observar en las especies puras, los "recesivos no compatibles"(como las líneas Khal y Sharp de albinismo en Boa constrictor) y los "compatibles" (Como el Candy y el Albino en Python regius) son justamente un ejemplo de esto. Las fases que se corresponden con cría selectiva en cuanto a varios alelos (las mal llamadas mutaciones poligénicas) se heredan normalmente y su proceso de fijación y cría no se altera.

    Para terminar decir unas cuantas cosas que poco o nada tienen que ver con hibridación: Existen muchos tipos de mutaciones, pero las únicas interesantes para la cría de serpientes (salvo casos puntuales) son las alélicas. Las fases pueden ser denominadas morfotipos, con lo cual nos nos ahorraría problemas por incluir también las mal llamadas "mutaciones poligénicas".
     

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