La imagen sabatina LXXXIX

Doodle de Google de 2011 que conmemora el nacimiento de Gregor Mendel

Muy buenas a todos. Hoy como todos los sábados volvemos con una nueva imagen sabatina. Hace tres días, el 20 de julio, se conmemoró el 194º aniversario del nacimiento del monje y naturalista austríaco Gregor Mendel, padre de la genética.

Gregor Mendel nació el 20 de julio de 1822 en Heinzendorf, un pueblo de Austria (actualmente se llama Hynčice y pertenece a la República Checa). Gregor fue bautizado con el nombre Johann Mendel, pero cambió su nombre a Gregor cuando ingresó a la Orden de San Agustín como fraile el 9 de octubre de 1843, en el convento de agustinos de Brno.

Pisum sativum

Mendel era un aficionado a la jardinería, había aprendido de su padre a hacer injertos y cultivar árboles. Esta afición lo llevó a cultivar guisantes en el huerto de su convento y a experimentar con ellos (el abad del convento permitió a Mendel que se centrase en su investigación e incluso le adjudicó dos ayudantes para sus experimentos). Así, el monje austríaco llegó a cruzar hasta 30.000 plantas de guisantes Pisum sativum a lo largo de 8 años.

Mendel comenzó sus experimentos cruzando dos plantas de guisantes que se diferenciaban en un carácter: una que producía guisantes verdes con otra que producía guisantes amarillos. Estas plantas eran razas puras, sus ascendientes compartían los mismos carácteres y sus descendientes, por tanto, también los compartirían en si se juntasen entre sí. Al juntar la planta de guisantes verdes con la de guisantes amarillos (estas dos plantas componen la generación parental, P), la descendencia (la primera generación filial, F1) resultante producia solamente guisantes amarillos.

Diversos caracteres de los guisantes

Posteriormente, Mendel cruzó dos plantas de la primera generación filial, ambas de guisantes amarillos y descendientes de una planta de guisantes verdes y otra de amarillos. Los descendientes de las plantas de la F1 componen la segunda generación filial (F2). Dentro de la segunda generación filial aparecieron plantas productoras de guisantes amarillos (el 75% del total), como cabría esperar, y plantas productoras de guisantes verdes (el 25% del total). Estas plantas de guisantes verdes eran descendientes de plantas que producían guisantes amarillos.

En un tercer experimento, Mendel cogió plantas que se diferenciaban en dos carácteres. Cruzó una planta que producía guisantes amarillos y lisos con una que producía guisantes verdes y rugosos (Generación parental). Los descendientes (F1) producían guisantes amarillos y lisos. Posteriormente, cruzó las plantas de la F1 entre sí (que producían guisantes amarillos lisos) y obtuvo plantas de guisantes amarillos lisos, de guisantes amarillos rugosos, de guisantes verdes lisos y de guisantes verdes rugosos, en una proporción 9:3:3:1. Esto quiere decir que de cada 16 plantas de esta segunda generación filial, 9 producían guisantes amarillos lisos, 3 producían guisantes amarillos rugosos, 3 producían guisantes verdes lisos y 1 producía guisantes verdes rugosos.

A partir de estos experimentos, Mendel sacó conclusiones y las publicó en su obra Experimentos sobre hibridación de plantas, publicada en 1866. Así, formuló las denominadas ''Leyes de Mendel'', que dicen así:

• Primera ley de Mendel o ley de la uniformidad de la primera generación filial.

Diagrama que representa la Primera de Mendel

Cuando se cruzan dos razas puras que se diferencian entre sí en un único carácter, todos los individuos de primera generación filial presentan el mismo carácter. Ese caracter que aparece en la F1 se denomina carácter dominante y el que no aparece, se denomina carácter recesivo.

• Segunda ley de Mendel o ley de la segregación del carácter recesivo en la segunda generación filial.

Diagrama que representa un cruce según la Segunda ley de Mendel

Cuando los individuos de la F1 se cruzan entre sí, dando lugar a la segunda generación filial, dentro de esta aparecen individuos con el carácter dominante (el 75%) e individuos con el carácter recesivo (el 25%).

El carácter recesivo, que ''desapareció'' en la F1, resurge en la F2. Mendel concluyó que había ''algo'' que se transmitía de padres a hijos y lo denominó ''factor hereditario'' (actualmente lo denominamos gen).

Un gen puede presentar diferentes formas, denominándose cada una de ellas alelo. Dado que la mayoría de los seres vivos somos diploides y tenemos los cromosomas distribuidos por parejas, podemos poseer dos alelos por cada gen. En caso de que un individuo presente dos alelos diferentes, se expresa el ''alelo dominante'', de tal manera que el alelo recesivo solo se expresa si el individuo solo posee dicho alelo. En el caso de los guisantes, el alelo dominante es el que produce guisantes amarillos, y el recesivo es el los produce verdes. Obviamente, esto no se conocía en los tiempos de Mendel.

• Tercera ley de Mendel o ley de la transmisión independiente de los caracteres hereditarios.

Diagrama que representa la descendencia de acuerdo a la Tercera ley de Mendel

Cuando se consideran juntos dos o más carácteres, estos se transmiten de la misma manera que si estuvieran separados, cumpliendo la primera y la segunda ley de Mendel.

Mendel mandó sus resultados al prestigioso botánico suizo Karl Wihelm von Nägeli, descubridor de los cromosomas. El botánico invitó a Mendel a que repitiera sus experimentos con plantas del género Hieracium. Mendel no consiguió obtener los mismos resultados, pues, ya después de la muerte de Mendel, se descubriría que las plantas Hieracium tienen un tipo especial de reproducción que altera las proporciones de Mendel. Tras estos experimentos, Mendel dejó su investigación y volvió a trabajar en la administración del monasterio.

''Estoy convencido de que el mundo no tardará en reconocer los resultados de mi trabajo''

Gregor Mendel falleció el 6 de enero de 1884 en Brno, por una nefritis crónica. Su trabajo fue ignorado hasta 1900, cuando el botánico neerlandés Hugo de Vries, el biólogo alemán Carl Correns y el biólogo austríaco Erich von Tschermak redescubrieron las leyes de Mendel.

Eso es todo por hoy. ¡Espero que os haya gustado y nos vemos en el siguiente post!

Nettie Stevens ''¿XX o XY?''

Doodle de Google conmemorativo por el 155º aniversario del nacimiento de Nettie Stevens. Se ve la X e Y de los cromosomas que descubrió y al fondo, un gusano y un escarabajo, insectos que estuvo estudiando.

Muy buenas a todos. Ayer, 7 de julio, se conmemoró el 155º aniversario del nacimiento de Nettie Stevens, genetista estadounidense conocida por describir las bases cromosómicas de la determinación del sexo.

Nettie Stevens nació el 7 de julio de 1861 en Cavendish, Vermont. Su madre falleció en 1865 y dos de sus hermanos también fallecieron a temprana edad. Su padre se volvió a casar y la familia se mudó a Westford, Massachusetts. Allí, asistió a la escuela, donde destacó por sus capacidades intelectuales, junto a su hermana (completó el curso de 4 años en solamente 2 años y se graduó como la primera de su clase).

Después de graduarse, trabajó como profesora y bibliotecaria, pues debido a su precaria situación económica no pudo acceder a la universidad hasta 1896, año en el que con el dinero ahorrado pudo matricularse en la Universidad de Stanford. Consiguió su licenciatura en 1899 y en 1900 terminó su maestría y publicó su tesis doctoral Studies on Ciliate Infusoria. En 1903 se doctoró en el Bryn Mawr College de Pennsilvania, en donde conoció a los biólogos Edmund Beecher Wilson y a Thomas Hunt Morgan, destacados investigadores por sus estudios en genética.

Nettie Stevens. A su lado, los cromosomas X e Y.

Estuvo trabajando en el laboratorio de Morgan y también estuvo haciendo estancias por diversos centros europeos entre 1901 y 1902. Trabajó en la Estación de Zoología de Nápoles, en el Instituto de Zoología de la Universidad de Würzburg y en el laboratorio del prestigioso embriólogo alemán Theodor Boveri, donde se interesó por el papel de los cromosomas de la herencia.

Hacia 1903 comenzó a estudiar la determinación del sexo y una posible relación con los cromosomas. Anteriormente se habían estudiado los cromosomas y se conocía su comportamiento, aunque no se había demostrado la relación de estos con las teorías sobre la herencia mendeliana.

En 1905, Stevens publicó su trabajo Studies in spermatogenesis with special reference to the "accessory chromosome". Estuvo investigando los embriones del escarabajo Tenebrio molitor (conocido por su forma larvaria como gusano de la harina) y analizando la diferenciación celular de los embriones, además de los cromosomas. Con esta investigación, demostró que los cromosomas eran estructuras que iban en parejas dentro de la célula, y no hilos largos con forma de bucle, como muchos investigadores creían hasta ese momento. También descubrió que las células de los escarabajos hembras poseían veinte cromosomas grandes, mientras que las de los machos poseían 19 grandes y un cromosoma pequeño. 

Escarabajo Tenebrio molitor

De ahí se concluyó que el sexo estaba determinado por los cromosomas (aunque posteriormente se demostraría que no siempre es así): las hembras poseen dos pares de cromosomas grandes X y los machos un cromosoma grande X y un pequeño Y. Nettie también dedujo que los espermatozoides portadores de un cromosoma X que fecundasen un óvulo producen hembras y que aquellos portadores de un cromosoma Y producen machos. Al mismo tiempo e independientemente, el biólogo Edmund Beecher Wilson también estaba realizando investigaciones similares a las de Stevens y llegó a las mismas conclusiones en 1905.

Nettie prosiguió con sus investigaciones sobre los cromosomas de otros insectos. Su carrera de investigadora fue corta, apenas duró 9 años en los que escribió 40 artículos (desde que se doctoró, en 1903, hasta su muerte, en 1912). Ganó el Premio Ellen Richards por su artículo A study of the germ cells of Aphis rosae and Aphis œnotheræ y en 1994 entró en el National Women's Hall of Fame. Fue una de las primeras mujeres americanas que fueron reconocidas por su contribución a la ciencia.

Nettie Stevens falleció el 4 de mayo de 1912 en Baltimore por un cáncer de mama.

Eso es todo. ¡Espero que os haya gustado y nos vemos en el siguiente post!