Genética clásica 2.0

1. GRADO OCTAVO.PRIMER PERIODO.GUÍA 2. TEMA 1.
CONTEXTO HISTÓRICO DE LA GENÉTICA CLÁSICA
La fisicalización de las ciencias
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En el siglo XIX una gran cantidad de académicos tenían un objetivo en mente,
transformar sus campos de estudio de forma tal que se parecieran lo más posible a la gran
ciencia del momento, la física, todo lo demás sería un arte de coleccionistas.
Uno de los métodos de la física de la época era el reduccionismo, encontrar un modelo
teórico que relacionara de forma matemática dos variables simples.
El modelo teórico debería representarse por medio de una fórmula matemática sencilla a
la cual se la llamaría ley natural.
El fisicalismo puede percibirse como la continuación de la postura internalista, en la que
se busca la causa de las cosas en base a propiedades internas o "genéticas".
La matematización de la biología
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Para fisicalizar una ciencia era necesario matematizarla, desarrollar alguna forma para
transformar los fenómenos que se trabajaban en el laboratorio o en el campo en números.
Los números serían luego susceptibles de ser transformados en fórmulas matemáticas
que los englobarían.
No todos los científicos NO-físicos estaban de acuerdo con esta noción, ya fuera porque
al igual que ahora odiaban las matemáticas y se habían dedicado a estudiar cualquier
cosa que no fura “matemáticas o física” pero que tuviera que ver con las ciencias; o por
fundamentos filosóficos mucho más profundos.
En la química por ejemplo, se creó una gran resistencia a aplicar métodos matemáticos, y
gran parte de su comunidad siguió trabajando en términos cualitativos.
En la biología sucedió algo similar, los que querían emplear matemáticas y asemejar la
biología a la física, y los que abogaban por emplear principios independientes a los de la
física que fueron agrupados bajo el título de vitalistas.
En cualquier caso una cosa es segura, el trabajo de Mendel es evidentemente fisicalista,
no solo por su noción internalista y reduccionista, sino porque por vez primera convirtió
a la biología en una ciencia fuertemente matematizada.
Preparación académica de Gregor Mendel, fracasos y frustraciones
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Gregor Mendel “1822-1884” era un moje austriaco, no naturalista académico. Esto se
debe a que igual que muchos de los que leemos esto, Mendel no era rico.
Sus padres eran humildes campesinos, por lo que Mendel no podía aspirar a una vida
aislada de la lucha por la subsistencia, para estudiar la naturaleza a menos que… se
dedicara al sacerdocio.
En 1850 falló un examen para obtener una certificación para poder enseñar ciencias
naturales, y de hecho, sus calificaciones más bajas fueron en biología.
Preparación académica de Gregor Mendel, la universidad de Viena
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A pesar de ello, el llevó a cabo estudios de matemáticas, física química y varios aspectos
de la biología en la universidad de Viena “1851-1853” gracias al auspicio de la iglesia
Católica.En la universidad Mendel tomó clases con físicos de la talla de Christian
Doppler "1803-1853".
También estudió química y biología. En este último ramo se aproximó a la botánica de la
mano de una de las más grandes autoridades en este ramo en la época, Franz Joseph
Unger "1800-1870" un fisiólogo vegetal que llevaba varios años trabajando en la
obtención de nuevas variedades de plantas mediante la fertilización artificial.
A parte de sus deberes monásticos, Mendel también fue profesor de básica secundaria en
colegios locales y es recordado por ser un profesor amable.
Una abadía o un centro de investigación
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Como se mencionó anteriormente, Mendel no se sentía inclinado por la vida monacal,
pero sus oportunidades en la vida condicionaron sus decisiones.
La Abadia de San Tomás de Brno era un sitio peculiar. Gracias a una larguísima carta a
la Asamblea Imperial de Austria solicitando la extensión de los derechos civiles al
interior de las órdenes monásticas y solicitando para la comunidad de Brno el permiso
para dedicarse exclusivamente a la docencia y a la investigación científica.
El monasterio adquirió los recursos necesarios para transformarse en un verdadero centro
de investigación. La carta fue escrita por varios monjes dentro de los cuales figuraba el
propio Mendel.
El laboratorio de Mendel
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Esto ocurrió poco después de 1848 cuando el nuevo emperador de Austria llamado
Francisco José I tomó el trono.
El monasterio contaba antes del ingreso de Mendel con un pequeño observatorio
astronómico, una biblioteca bastante buena y con un vivero dedicado a la investigación
botánica.
En otras palabras, a diferencia de la imagen romántica general, Mendel no era una
excepción en un jardín, el ingresó a una comunidad académica y prosiguió con un
programa de investigación que le precedía.
Mendel fue olvidado
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El trabajo de Mendel simplemente no caló por 34 años, se puede afirmar o que bien: (1)
la comunidad científica de biólogos no estaba preparada para matematizar su ciencia o
(2) que simplemente tenía malas relaciones con los posibles contactos de entrada a las
comunidades científicas de la época.
Lo cierto es que después de publicar sus resultados pocas referencias hay de el en la
literatura científica por más de tres décadas.
Los malos contactos de Mendel y su interés por una teoría internalista de la
especiación
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Las malas relaciones con posibles contactos académicos parece ser la causa con más
evidencia para que Mendel fuera excluido de esta forma por las comunidades científicas.
En primera instancia porque la universidad de Viena estaba llena de biólogos fisicalistas
que creían en la posibilidad de estudiar la biología del mismo modo que la física.
En segunda instancia está la evidente antipatía de naturalistas como Karl von Nageli
"1817-1891", un influyente naturalista de la Universidad de Munich, que le recomendó
abandonar el estudio de la herencia. La influencia de Nigeli era grande, después de todo
Nigeli es el descubridor de las estructuras coloreadas al interior del núcleo de la célula
llamadas cromosomas.
Adicionalmente, el sucesor de Mendel en la abadía ordenó la destrucción de sus archivos.
Sin embargo, entre los pocos documentos y libros que lograron sobrevivir se encuentra
un ejemplar del Origen de las Especies y de otros libros de Darwin, en los que hay una
gran cantidad de anotaciones manuscritas.
Gracias al testimonio de uno de sus amigos, sabemos que Mendel “estaba muy interesado
en las ideas evolutivas, y ciertamente no era un adversario de la teoría evolutiva —
aunque afirmaba que algo seguía faltando”.
Mendel un adelantado a su época
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El trabajo de Mendel estuvo realmente adelantado a su época por cerca de 40 años, hasta
1890-1900 cuando el fenómeno de la meiosis fue observado y descrito, y en tal marco
conceptual, los descubrimientos cuantitativos de Mendel adquirieron un sentido
biológico completo.
El trabajo de Mendel fue redescubierto independientemente por tres genetistas.
Hugo De Vries "1848-1835", redescubrió las leyes de la herencia por si solo en la década
de 1890 pero durante el desarrollo final de su artículo encontró el articulo original de
Mendel, por lo que modifico la terminología para que concordara. Sin embargo en 1900
al publicar originalmente su ensayo omitió ese pequeño detalle, aunque después de
críticas por parte de Carl Correns "1864-1833", la preeminencia del descubrimiento fue
adjudicada a Mendel.
Carl Correns fue otro de los re-descubridores de la teoría de la genética, el desarrollo de
sus ideas las realizó de manera paralela con DeVries durante la década de 1890, y su
modelo biológico fue una planta llamada vellosilla “Hieracium pilosela”.
Erich von Tschermak "1871-1962" quien también realizó su trabajo en la década de
1890.Sin embargo es de remarcar que, estos hombres realizaron sus descubrimientos
contando con más datos, por ejemplo el proceso de la mitosis y meiosis como una
explicación físico-biológica de lo que sucedía matemáticamente.
El hecho de que Mendel lograra intuir de manera netamente matemática lo que estaba
sucediendo se debe netamente a una extensiva preparación experimental, a la elección de
un modelo biológico afortunado, a una adquisición de datos rigurosa, a un manejo
estadístico de datos sólido, y a una interpretación imaginativa pero lógica.
MODELO, REALIDAD, FENÓMENOS EN LA GENÉTICA CLÁSICA
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Es importante resaltar que Mendel no descubrió ni cromosomas, ni genes, ni ADN o
nada que se le parezca. El trabajo de Mendel no es estructural “la parte estructural la
trabajaban en Prusia, no en Austria”.
El modelo de Mendel es exclusivamente del pensamiento y la matemática, es decir una
abstracción. El modelo no intenta tampoco representar como debería ser la estructura.
Los modelos abstractos eran la especialidad de las ciencias de Prusia y Austria, pues no
intentaban representar como debería verse una realidad. Nosotros estamos
acostumbrados a los modelos científicos de tradición inglesa, donde el modelo si intenta
representar la realidad estructural.
Pero ¿si no intenta representar la estructura, que es lo que hace el modelo matemático?
El objetivo es que los números obtenidos experimentalmente sean los mismos que han
sido predichos teóricamente. Por lo anterior, se puede decir que el objeto último de un
ejercicio mendeliano matematizado es comparar dos cantidades numéricas, una teórica y
otra experimental.
DISEÑO EXPERIMENTAL DE LA GENÉTICA CLÁSICA
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La alverja como modelo biológico de la genética clásica
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Elegir un modelo biológico adecuado para las necesidades experimentales es crucial, si
se elige mal se pueden obtener falsos resultados.
Básicamente, todo el éxito de Mendel se debió a la elección de la planta de guisante
“Pisumsativum”. Sin embargo en nuestro contexto es más famosa por el nombre de
alverja/arveja.
Algunas ventajas de la alverja como modelo biológico son:
1. La alverja es fácil de cultivar.
2. Genera una gran cantidad de descendientes por generación “aspecto vital para los
análisis estadísticos”.
3. Sus caracteres poseen rasgos diferenciables cualitativamente.
4. Son autofertilizables y soportan la endogamia.
5. La fertilización puede manipularse artificialmente ofreciendo control sobre los cruces
entre los individuos.
Control sobre la reproducción
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La polinización artificial se podía hacer sin ningún problema con la ayuda de un pincel
que trasladaba el polen de una flor a otra.
Por lo que podía conocer cuáles eran los caracteres de los parentales con respecto a sus
descendientes.Sin embargo, lo primero que hizo Mendel fue un proceso de purificación
de caracteres.Las flores de alverja tienen la propiedad de auto-fertilizarse de ser
necesario. Mediante varias rondas de auto-fertilización Mendel purificó rasgos de
caracteres que deseaba investigar.
Definiciones mendelianas contra definiciones modernas
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Emplearemos lo más posible las definiciones mendelianas, pues sus equivalentes no
fueron desarrollados hasta después de su muerte.
Caracteres: Característica física a observar, como tamaño, textura, color o forma.
Rasgos: Es el estado en que aparece un solo carácter, ya sea amarillo o verde, liso o
rugoso, largo o corto.
Esto es porque las definiciones mendelianas están más relacionadas con lo que
percibimos de las plantas, y no parten del presupuesto teórico que por cierto AUN NO
HEMOS INTRODUCIDO.