Gregor Johann Mendel-Angustuos (*20 de julio de
1822[1] – 6 de enero de 1884) fue un monje agustino católico y naturalista
nacido en Heinzendorf, Austria (actual HynAice, distrito
Nový JiA ín,
República Checa) que describió, por medio de los trabajos que llevó a cabo con
diferentes variedades del guisante (Pisum sativum), las hoy llamadas leyes de
Mendel que rigen la herencia genética. Los primeros trabajos
en genética fueron realizados por Mendel. Inicialmente
realizó cruces de semillas, las cuales se particularizaron por salir de
diferentes estilos y algunas de su misma forma. En sus resultados
encontró caracteres como
los dominantes que se caracterizan por determinar el efecto de un gen y los
recesivos por no tener efecto genético sobre una persona heterocigótica.
Su trabajo no fue valorado cuando lo publicó en el año 1866.
Hugo de Vries, botánico neerlandés, Carl Correns y Erich von Tschermak
redescubrieron por separado las leyes de Mendel en el año 1900.[2]
Biografía
Mendel nació en un pueblo llamado Heinzendorf (hoy HynAice, en el norte de Moravia, República Checa), perteneciente al Imperio
austrohúngaro, el 20 de julio de 1822, y fue bautizado con el nombre de Johann
Mendel. Tomó el nombre de padre Gregorio al ingresar como fraile agustino, en 1843, en el convento de
agustinos de Brno (conocido en la época como Brünn). En 1847 se ordenósacerdote.
Mendel fue titular de la prelatura de la Imperial y Real Orden Austriaca del
emperador Francisco José I, director emérito del Banco Hipotecario de Moravia,
fundador de la Asociación Meteorológica Austriaca, miembro de la Real e
Imperial Sociedad Morava y Silesia para la Mejora de la Agricultura, Ciencias
Naturales y Conocimientos del País y jardinero (aprendió de su padre cómo hacer
injertos y cultivar árboles frutales).
Mendel presentó sus trabajos en las reuniones de la Sociedad de Historia
Natural de Brünn[3] (Brno) el 8 de febrero y el 8 de marzo de 1865, y los
publicó posteriormente como Experimentos sobre hibridación de plantas (Versuche
über Plflanzenhybriden) en 1866 en las actas de la Sociedad. Sus resultados
fueron ignorados por completo, y tuvieron que transcurrir más de treinta años
para que fueran reconocidos y entendidos 2]
Curiosamente, el mismo Charles Darwin no sabía del trabajo de Mendel, según lo
que afirma Jacob Bronowski en su célebre serie/libro El ascenso del hombre.[4]
Al tipificar las características fenotípicas (apariencia externa) de los
guisantes las llamó «caracteres». Usó el nombre «elemento»
para referirse a las entidades hereditarias separadas. Su mérito radica
en darse cuenta de que en sus experimentos (variedades de guisantes) siempre
ocurrían en variantes con proporciones numéricas simples.
Los«elementos» y «caracteres» han recibido
posteriormente infinidad de nombres, pero hoy se conocen de forma universal con
el término genes, que sugirió en 1909 el biólogo danés Wilhem Ludwig Johannsen.
Para ser más exactos, las versiones diferentes
de genes responsables de un fenotipo particular se
llaman alelos. Los guisantes verdes y amarillos corresponden a distintos alelos
del gen responsable del color.
Mendel falleció el 6 de enero de 1884 en Brünn, a causa de
una nefritis crónica.
Leyes de Mendel (1865)
Primera ley o principio de la uniformidad: «Cuando se cruzan dos individuos de
raza pura, los híbridos resultantes son todos iguales». El cruce de dos
individuos homocigotas, uno de ellos dominante (AA) y el otro recesivo (aa),
origina sólo individuos heterocigotas, es decir, los individuos de la primera
generación filial son uniformes entre ellos (Aa).
Segunda ley o principio de la segregación: «Ciertos individuos son capaces de
transmitir un carácter aunque en ellos no se
manifieste». El cruce de dos individuos de la F1 (Aa)
dará origen a una segunda generación filial en la cual reaparece el fenotipo
'a', a pesar de que todos los individuos de la F1 eran de fenotipo
'A'. Esto hace presumir a Mendel que el caracter 'a' no
había desaparecido, sino que sólo había sido 'opacado' por el
caracter 'A' pero que, al reproducirse un individuo, cada carácterse
segrega por separado.
Tercera ley o principio de la combinación independiente: Hace referencia al
cruce polihíbrido (monohíbrido: cuando se considera un
caracter; polihíbrido: cuando se consideran dos o más caracteres). Mendel
trabajó este cruce en guisantes, en los cuales las
características que él observaba (color de la semilla y rugosidad de su
superficie) se encontraban en cromosomas separados. De esta
manera, observó que los caracteres se transmitían independientemente unos de
otros. Esta ley, sin embargo, deja de cumplirse cuando
existe vinculación (dos genes están en locus muy cercanos y no se separan en la
meiosis).
Algunos autores obvian la Primera Ley de Mendel, y por tanto llaman Primera Ley
al Principio de la segregación y Segunda Ley al Principio de la transmisión
independiente (para estos mismos autores, no existe una Tercera Ley).
Experimentos de Mendel
Mendel inició sus experimentos eligiendo dos plantas de guisantes que diferían
en un carácter, cruzó una variedad de planta que
producía semillas amarillas con otra que producía semillas verdes; estas
plantas forman la llamada generación parental (P).
Como resultado
de este cruce se produjeron plantas que producían nada
más que semillas amarillas, repitió los cruces con otras plantas de guisante
que diferían en otros caracteres y el resultado era el mismo, se producía
uncarácter de los dos en la generación filial. Al carácter
que aparecía le llamo carácter dominante y al que no, carácter recesivo.
En este caso, el color amarillo es uno de los caracteres dominantes,
mientras que el color verde es uno de los caracteres recesivos.
Las plantas obtenidas de la generación parental se denominan
en conjunto primera generación filial (F1).
Mendel dejó que se autofecundaran las plantas de la primera
generación filial y obtuvo la llamada segunda generación filial (F2), compuesta
por plantas que producían semillas amarillas y por plantas que producían
semillas verdes en una proporción 3:1 (3 de semillas amarillas y 1 de semillas
verdes). Repitió el experimento con otros caracteres diferenciados y
obtuvo resultados similares en una proporción 3:1.
A partir de esta experiencia, formuló las dos primeras leyes.
Más adelante decidió comprobar si estas leyes funcionaban en plantas
diferenciadas en dos o más caracteres, para lo cual eligió como generación
parental a plantas de semillas amarillas y lisas y a plantas de semillas verdes
y rugosas.
Las cruzó y obtuvo la primera generación filial, compuesta por plantas de
semillas amarillas y lisas, con lo cual la primera ley
se cumplía; en la F1 aparecían los caracteres dominantes (amarillos y lisos) y
no los recesivos (verdes y rugosos).
Obtuvo la segunda generación filial autofecundando ala primera generación
filial y obtuvo semillas de todos los estilos posibles, plantas que producían
semillas amarillas y lisas, amarillas y rugosas, verdes y lisas y verdes y
rugosas; las contó y probó con otras variedades y se obtenían en una proporción
9:3:3:1 (9 plantas de semillas amarillas y lisas, 3 de semillas amarillas y
rugosas, 3 de semillas verdes y lisas y una planta de semillas verdes y
rugosas).
Mendel y la apicultura
Uno puede presumir que en 1854 Mendel discute en Silesia con los apicultores la
hipótesis de Jan Dzierzon que enuncia que las reinas infértiles o los huevos
que no son fecundados por esperma de los machos producen zánganos,
produciéndose reproducción sexual en las hembras y reproducción asexual en los
machos o zánganos. A este proceso Jan Dzierzon lo
denominó partenogénesis.
La teoría de Dzierzon fue confirmada por hibridación, si bien el cruce de
abejas es difícil, pues durante el vuelo nupcial de la
reina no debe haber zánganos extraños. Por ello, Mendel construyó una jaula de
tejido de cuatro metros de largo y cuatro de alto, situando la colmena en el
exterior de ella, para lograr el objetivo deseado que era realizar los cruces
necesarios para lograr los híbridos de diferentes razas de abejas. Pero la teoría de Dzierzon no se confirmó en vida de Mendel.
Seguramente lo que Mendel pretendía era probar la segregación
decaracteres genéticos.
El director de la Sociedad de Apicultura de Brünn (Brno), Ziwansky, proveyó
diferentes razas de abejas de la especie Apis mellifera: italianas (Apis
mellifera ligustica), carniolas (Apis mellifera carnica), egipcias y
chipriotas, que los apicultores locales reproducían. Las chipriotas
fueron obtenidas directamente de Chipre por el conde
Kolowrat. Algunas de las abejas con diferencias de colores fueron obtenidas de
Pernambuco (Brasil), incluidos algunos especímenes de Sudamérica. Estos fueron
enviados por el profesor Macowsky a Mendel y eran abejas de la especie Trigona
lineata, melipónidos o abejas sin aguijón, criadas durante
dos años sucesivos.
Mendel fue un activo miembro de la Sociedad de Apicultura de Brünn (Brno) y en
1871 fue nombrado presidente de la misma. Entre el 12 y el 14 de septiembre de
1871, Mendel y Ziwansky fueron delegados por la Asociación de Apicultura de
Brünn (Brno) al Congreso de Apicultura en lengua germana a desarrollarse en
Kiel. En 1873 Mendel declinó la presidencia y en 1874 fue reelecto, pero por
circunstancias personales privadas indicó que le resultaba imposible ocupar el
cargo. En 1877 se afirma, en Honigbienen (la revista de la
Asociación), que el prelado de las abejas poseía 36 colmenas. Pero en
realidad el interés biológico de Mendel residía en la relación que tienen las
abejas con las flores.