Complementación: agrupa mutantes cunha matriz

Cinco liñas mutantes poden presentar o mesmo defecto e, con todo, non ter alterado o mesmo xene. Unha proba de complementación permite comparar as liñas por parellas. A tarefa desta práctica non é calcular unha proporción mendeliana: é reconstruír grupos a partir dunha matriz e comprobar se todos os resultados encaixan.

Os tres conxuntos de datos son orixinais e ficticios. A actividade é unha ampliación didáctica, non unha pregunta oficial nin unha descrición dun diagnóstico. As conclusións son condicionais ao modelo xenético explicitado no enunciado.

Fixa as hipóteses antes de interpretar os signos

Supoñemos liñas diploides homocigóticas, cada unha cunha única mutación recesiva de perda de función relevante para o defecto estudado. As copias funcionais dunha soa dose abondan para recuperar a función. Nos casos iniciais non hai efectos dominantes, interaccións excepcionais nin complementación entre alelos do mesmo xene.

Ao cruzar dúas liñas, o signo + indica recuperación do fenotipo funcional no híbrido; o signo − indica que continúa o defecto. Dentro deste modelo, dúas mutacións de xenes distintos poden complementarse porque o híbrido recibe unha copia funcional de cada xene. Se afectan o mesmo xene, non recibe ningunha copia funcional dese xene.

A sección de Alberts sobre estudo da expresión e función xénica explica o fundamento da proba de complementación. Non utilizamos os exemplos de organismos nin os números de xenes do manual: aquí construímos matrices propias para practicar a clasificación e a súa coherencia.

Primeiro exercicio: cinco liñas, tres grupos

Datos. As liñas son M1, M2, M3, M4 e M5. Todas manteñen o defecto ao cruzarse cunha liña idéntica. Entre liñas distintas, só M1 × M3 e M2 × M5 dan −. As outras oito parellas dan +. Os cruzamentos recíprocos producen o mesmo resultado neste modelo.

A agrupación é {M1, M3}, {M2, M5}, {M4}. M1 e M3 non complementan; asignámolas ao mesmo grupo. M2 e M5 forman outro. M4 complementa as outras catro e queda nun terceiro grupo.

Obtemos tres grupos de complementación observados. Baixo as hipóteses dadas, corresponden a polo menos tres xenes diferentes representados por estas liñas. Non afirmamos que só existan tres xenes implicados no proceso en todo o organismo: a colección pode non incluír mutantes doutros xenes.

Comprobación numérica. Con cinco liñas hai 5 × 4/2 = 10 parellas distintas sen contar a diagonal. Dúas son negativas e oito positivas. Non contamos M1 × M3 e M3 × M1 como dúas parellas independentes para este resumo, xa que o modelo asume simetría.

A diagonal negativa é un control coherente, pero non crea cinco grupos novos. Cruzar unha liña consigo mesma mantén a súa alteración. O número de liñas e o de grupos responden preguntas diferentes.

Segundo exercicio: incorporar unha sexta liña

Datos. Engadimos M6. O seu híbrido con M2 dá −. Cos mutantes M1, M3 e M4 dá +. Falta o resultado con M5. Predí a parella pendente baixo o modelo inicial.

Como M2 e M5 estaban no mesmo grupo, M6 debe incorporarse a {M2, M5, M6}. A predición é M6 × M5 = −. As outras relacións positivas son coherentes cos grupos de M1/M3 e M4.

Agora hai seis liñas, pero continúan tres grupos observados. A nova liña achega outra mutación dun grupo xa representado; non aumenta automaticamente o número de xenes identificados.

Comprobación. As parellas distintas totais pasan a 6 × 5/2 = 15. O primeiro grupo, con dúas liñas, contén unha parella negativa. O segundo, con tres, contén tres. O terceiro, cunha, non contén parellas internas distintas. En total hai 4 negativas e 11 positivas.

Se o resultado real pendente fose +, non o cambiaríamos a − para que a matriz cadrase. Rexistraríamos a discrepancia e revisaríamos as hipóteses ou a medida. Unha predición condicional non autoriza descartar un dato discrepante.

Control conceptual. Un + non significa que as dúas liñas non teñan mutacións. Ambas son mutantes; o híbrido recupera a función pola combinación das copias dispoñibles no modelo. Tampouco se deduce a distancia física entre os xenes a partir dun signo de complementación.

Terceiro exercicio: unha matriz que non se pode agrupar así

Datos. Nunha colección independente aparecen tres liñas, R1, R2 e R3. R1 × R2 dá −; R2 × R3 dá −; R1 × R3 dá +. Todas as medicións se presentan como correctas, pero non se confirmou que cada liña teña unha única mutación.

Se aplicásemos sen máis o modelo inicial, os dous primeiros resultados situarían as tres liñas no mesmo grupo. Entón a última parella debería dar −. O + observado é incompatible con esa clasificación simple.

Non podemos resolver a matriz asignando R2 simultaneamente a un único xene e a dous grupos independentes. Debemos revisar unha hipótese. Unha explicación posible é que R2 leve mutacións en dous xenes, mentres R1 e R3 afecten cada unha un deles.

Representa unha posibilidade con dous xenes A e B. R1 = aaBB; R2 = aabb; R3 = AAbb. R1 × R2 produce aaBb e mantén o defecto por aa. R2 × R3 produce Aabb e mantén o defecto por bb. R1 × R3 produce AaBb e pode recuperar a función.

Esta construción mostra que os signos poden encaixar cunha liña dobre mutante. Non demostra que esa sexa a causa real única. Tamén habería que revisar os datos e outras hipóteses biolóxicas. O exercicio identifica unha limitación da agrupación, non unha identificación molecular definitiva.

Distingue a matriz dunha proporción de descendentes

A práctica de epistasia complementaria 9:7 calcula fenotipos de cruzamentos e mostra a recuperación nun caso de dous xenes. Aquí a tarefa distinta é agrupar varias liñas, completar unha predición e detectar unha matriz incompatible coa hipótese dunha mutación por liña.

Na libreta de erros escribe a hipótese que permite pasar dun signo a un grupo. Se a retiras, explica por que a conclusión deixa de estar garantida. Isto é máis informativo que memorizar + significa xenes distintos sen condicións.

Preguntas frecuentes

Cinco liñas mutantes significan cinco xenes distintos?

Non. Varias liñas poden representar mutacións do mesmo xene. No primeiro exercicio, cinco liñas forman tres grupos baixo as hipóteses dadas.

Un resultado positivo significa que non existen mutacións?

Non. Significa recuperación do fenotipo funcional no híbrido. As dúas liñas poden achegar copias funcionais dos xenes alterados na outra.

Unha matriz incoherente proba por si soa unha dobre mutación?

Non. Unha dobre mutación é unha explicación posible do terceiro caso, pero tamén deben revisarse os datos e outras hipóteses. Non é unha identificación única.

Agrupa as liñas e intenta contradicir a túa clasificación

Tapa a solución da sexta liña e busca a parella que falta antes de contar grupos. Despois comproba se cada signo da matriz confirma a agrupación. Para ampliar o traballo de xenética, consulta a ficha de Bioloxía para Galicia e os seus contidos e condicións actuais de compra.