Herencia Extracromosómica

Definición: La herencia extracromosómica, también conocida como herencia no mendeliana o citoplasmática, se refiere a la transmisión de caracteres que no están determinados por genes ubicados en los cromosomas del núcleo celular. En cambio, estos caracteres son controlados por elementos presentes en el citoplasma, como el ADN mitocondrial, el ADN de los plastos o los plásmidos.

Características de la Herencia Extracromosómica

• Diferencia en los resultados de cruzamientos recíprocos.
• Presencia de algunas características del progenitor femenino en la descendencia.
• Falta de segregación mendeliana.
• Imposibilidad de localizar el gen en un mapa cromosómico.
• Persistencia del carácter independientemente del genotipo nuclear.
• Cambio heredable en el fenotipo causado por mutaciones o infecciones.

Tipos de Herencia Extracromosómica

Herencia Citoplasmática

Es la herencia regulada por elementos citoplasmáticos como las mitocondrias, los plastos, los episomas y los plasmagenes. En animales y plantas, este tipo de herencia se ha estudiado principalmente en mitocondrias y plastos, mientras que en bacterias se han estudiado los episomas.

Herencia de los Plastos

Los plastos son orgánulos presentes en el citoplasma de las células vegetales, siendo los cloroplastos los más conocidos por su función en la fotosíntesis. Los cloroplastos contienen su propio ADN, lo que les permite actuar como una maquinaria genética autónoma dentro de la célula. Dado que los cloroplastos se encuentran exclusivamente en el citoplasma, su transmisión de una generación a otra ocurre a través del gameto femenino.

Herencia de la Mitocondria

Las mitocondrias también poseen su propio ADN y ARN, lo que garantiza su continuidad física y genética a través de las generaciones. La herencia mitocondrial se caracteriza por ser materna, ya que las mitocondrias del cigoto provienen principalmente del óvulo.

Herencia de los Plasmagenes (Androesterilidad)

La androesterilidad es la condición por la cual las plantas hermafroditas o bisexuales son incapaces de producir anteras, polen o gametos masculinos funcionales. Esta condición es ampliamente utilizada en programas de producción de semillas híbridas.

Tipos de Androesterilidad

• Génica: Controlada por uno o dos genes cromosómicos, generalmente recesivos.
• Citoplasmática: Gobernada por plasmagenes (partículas citoplasmáticas) y transmitida por vía materna a través del óvulo.
• Citoplasmática-Génica: Se debe a la interacción de factores citoplasmáticos y genes nucleares.

Herencia Infectiva

Es un tipo de herencia controlada por partículas localizadas en el citoplasma, pero que no son propias de la célula, como virus y bacterias. Estos agentes infecciosos pueden integrarse al genoma del huésped o replicarse de forma independiente en el citoplasma, afectando la herencia de ciertos caracteres.

El Efecto Materno

El efecto materno ocurre cuando una característica fenotípica es influenciada por el genotipo materno, a través de factores presentes en el citoplasma del óvulo. Estos factores citoplasmáticos pueden actuar durante un tiempo independientemente del núcleo, produciendo un efecto fenotípico determinado, pero desaparecen a menos que sean reemplazados por el efecto de un gen nuclear apropiado.

Diferencias entre Efecto Materno y Herencia Extracromosómica

El efecto materno es transitorio y dura como máximo una generación. En la mayoría de los casos, se debe a la influencia del ambiente en el que se desarrolla el embrión o a diferencias en el material nutritivo suministrado al cigoto. Por otro lado, la herencia extracromosómica es permanente y se transmite a través de las generaciones, ya que está determinada por la presencia de material genético en el citoplasma.

Teoría Cromosómica de la Herencia

En 1910, Thomas Hunt Morgan presentó la primera evidencia experimental que apoyaba la idea de que los genes se encuentran en los cromosomas. Morgan realizó experimentos con la mosca de la fruta Drosophila melanogaster y demostró que un carácter específico, el color de los ojos, estaba ligado a la herencia del sexo.

Determinación del Sexo

Hembras Heterogaméticas

En algunos organismos, como las aves, las hembras son heterogaméticas, lo que significa que poseen dos cromosomas sexuales diferentes (ZW). Los machos, en cambio, son homogaméticos (ZZ).

Machos Heterogaméticos

En otros organismos, como los mamíferos, los machos son heterogaméticos (XY) y las hembras son homogaméticas (XX).

Equilibrio Genético

El principio de Hardy-Weinberg establece que la composición genética de una población permanece en equilibrio mientras no actúe la selección natural ni ningún otro factor, y no se produzca ninguna mutación.

Haplodiploidía

La haplodiploidía es un sistema de determinación del sexo característico de insectos sociales como hormigas, abejas y termitas. En este sistema, los machos se desarrollan a partir de huevos no fertilizados y son haploides, mientras que las hembras se desarrollan a partir de huevos fertilizados y son diploides.

Efecto de un Gen Único

Factores Sexuales Complementarios

Este sistema se basa en la interacción de alelos múltiples que determinan el sexo del individuo.

Gen Transformador

Es un gen recesivo que en estado homocigótico altera el balance genético del sexo.

Cromosoma Sexuales

En muchos organismos, uno de los pares de cromosomas homólogos es distinto al resto y determina el sexo del individuo. A estos cromosomas se les llama cromosomas sexuales.

Sistema de Determinación XY

Es propio del ser humano y muchos otros animales. Las hembras son XX y los machos son XY. La probabilidad de que en la fecundación resulte una combinación XX (hembra) o XY (macho) es aproximadamente del 50%.

Sistema de Determinación ZW

En otras especies, como las aves, ocurre lo contrario: el sexo masculino es homogamético (ZZ) y el femenino heterogamético (ZW).

Sistema de Determinación XO

Otras especies, como algunos peces, insectos y anfibios, no tienen el cromosoma Y. El sexo se determina por el número de cromosomas X: macho XO y hembra XX.