Variabilidad fenotípica (no hereditaria)
La modificación del fenotipo bajo la influencia de factores ambientales se produce sin interferir en el aparato genético. Se trata de una reacción adaptativa de carácter colectivo que no se transmite por herencia.
Los límites de dichos cambios se denominan norma de reacción. Puede ser estrecha (para caracteres cualitativos, por ejemplo, los grupos sanguíneos) o amplia (para cuantitativos, tales como el peso o la producción lechera).
En las bacterias, la variabilidad fenotípica (modificacional) surge con alta frecuencia debido al bloqueo temporal de la función enzimática por factores externos. Al restablecerse las condiciones normales, se produce una reversión a los rasgos originales. Sus principales manifestaciones son:
- Morfológicas: la estreptomicina induce el alargamiento de las células de Salmonella, las dosis bajas de penicilina convierten al bacilo del ántrax (B. anthracis) en formas esféricas, y el alcohol etílico inhibe el crecimiento de los flagelos.
- Culturales: disociación de colonias en formas S (smooth — lisas, con cápsula, estructura antigénica completa y alta virulencia) y formas R (rough — rugosas, polimorfas, con virulencia reducida).
- Bioquímicas: producción de enzimas adaptativas (por ejemplo, la síntesis de la enzima para descomponer la lactosa en la bacteria *Escherichia coli* comienza solo en presencia de este carbohidrato en el medio de cultivo).
Variabilidad genotípica (hereditaria)
A diferencia de la fenotípica, la variabilidad genotípica afecta la estructura misma del ADN. Los cambios se transmiten a la descendencia, surgen con baja frecuencia y son prácticamente irreversibles (las reversiones son raras). En las bacterias, se manifiesta a través de dos mecanismos principales: mutaciones y recombinaciones.
En los eucariotas, un papel fundamental corresponde también a la variabilidad recombinante, que genera genotipos únicos (base de la biodiversidad) mediante el entrecruzamiento (crossing-over), la disyunción independiente de los cromosomas en la meiosis y el encuentro aleatorio de los gametos durante la fecundación.
Mutaciones como base de la modificación del genotipo
Mutaciones: cambios repentinos y estables en el material genético. Según su origen, se dividen en espontáneas e inducidas. Las inducidas son causadas por mutágenos: físicos (rayos UV, rayos X), químicos (sales de metales pesados, análogos de bases nitrogenadas) o biológicos (virus del sarampión y la rubeola, transposones).
Clasificación de las mutaciones según el nivel de afectación:
- Génicas (puntuales): sustitución de nucleótidos (transición o transversión), inserción o deleción, que provocan un cambio en el marco de lectura.
- Cromosómicas (aberraciones): rupturas y redistribución de segmentos. Incluyen deleciones (pérdida), duplicaciones (duplicación), inversiones (giro de 180°) y translocaciones (intercambio de segmentos entre cromosomas no homólogos).
- Genómicas: modificación en el número de cromosomas. Puede tratarse de haploidía, poliploidía (aumento múltiplo, letal para el ser humano) o aneuploidía (alteración en el número de cromosomas individuales debido a su no disyunción en la meiosis o la mitosis).
Para la protección frente a las mutaciones existe la reparación, un proceso de restauración del ADN dañado mediante enzimas especiales (reparación por escisión, fotorreactivación y reparación SOS).
Recombinaciones en bacterias
La recombinación implica la transferencia de segmentos de ADN de una célula donante a una recesiva o receptora, lo que da lugar a la adquisición de nuevas propiedades. Vías principales:
- Conjugación: transferencia directa de ADN a través de un puente de conjugación. La capacidad para realizarla depende de la presencia de plásmidos F que codifican los pili sexuales.
- Transformación: captación de un fragmento aislado de ADN cromosómico o plasmídico del medio externo.
- Transducción: transferencia de material genético de unas bacterias a otras mediante bacteriófagos moderados.
Para no confundir los términos: el Genotipo son los Genes (el programa interno del organismo), mientras que el Fenotipo es la Fachada (la manifestación externa de dicho programa en condiciones ambientales concretas).
Preguntas de clases y exámenes
¿Se hereda la variabilidad fenotípica?
No, esta afecta solo a los rasgos externos bajo la acción del entorno y no altera el ADN. Al regresar a las condiciones normales, suele producirse una reversión al estado original.
¿Qué es la disociación de las colonias bacterianas?
Este es un ejemplo de variabilidad fenotípica en el cual las bacterias forman dos tipos de colonias: formas S (lisas, con cápsula evidente y alta virulencia) y formas R (rugosas, con menor actividad bioquímica).
¿En qué se diferencian las mutaciones génicas de las cromosómicas?
Las mutaciones génicas alteran la secuencia de nucleótidos dentro de un mismo gen (sustitución, inserción). Las mutaciones cromosómicas provocan reordenamientos estructurales en grandes segmentos de los cromosomas (pérdida, duplicación, rotación o transferencia de un segmento).
Qué más repasar sobre el tema
- Tipos y funciones de los plásmidos bacterianos (F, R, Ent, Col, Hly)
- Mecanismos de reparación del ADN (escisión, fotorreactivación, reparación SOS)
- Clasificación de los factores mutagénicos (físicos, químicos, biológicos)
- Tipos de transducción (abortiva, inespecífica, específica)
- Variabilidad combinativa y mecanismos de la meiosis
Estudia el tema completo en el curso de «Biología»
Aquí tienes un resumen. En el curso encontrarás todo lo que preguntan en clase y en el examen.
- Guía metodológica completa sobre el tema «Fenotipo y genotipo» y otras 3793 páginas de la asignatura
- Ejercicios y pruebas después de cada tema, igual que en el examen práctico
- El tutor de IA responderá a tus preguntas sobre el tema en cualquier momento
- 130 videotutoriales de la asignatura
Otros temas de la sección «Temas adicionales»
Videotutoriales gratuitos: biologíaLecciones cortas con resúmenes, sin registro.
Material preparado por los profesores de WhiteCoat Pro según el plan de estudios de las facultades de medicina. De carácter educativo.