Alelo

Qué es un alelo

El término fue acuñado como abreviación de alelomorfo (del griego ἀλληλο-, allēlo-, 'recíproco', 'el uno del otro', y μορφή, morphḗ, 'forma'), voz que los genetistas británicos William Bateson y Edith Rebecca Saunders introdujeron en los primeros años del siglo XX para designar las «formas alternativas» de los factores hereditarios que Gregor Mendel había postulado en 1865 sin darles un nombre concreto. Cuando Thomas Hunt Morgan y su grupo de Columbia establecieron la teoría cromosómica de la herencia en la década de 1910, los factores de Mendel pasaron a llamarse genes y sus variantes, alelos.

Cada célula somática humana contiene 23 pares de cromosomas homólogos. Para cualquier gen situado en un autosoma, un individuo lleva dos copias (una en cada homólogo), que pueden ser idénticas o distintas. Si ambas copias coinciden, el individuo es homocigoto para ese locus; si difieren, es heterocigoto. En los genes ligados al cromosoma X, los varones solo disponen de una copia y se dice que son hemicigotos.

Tipos de alelos según su expresión

Un alelo dominante impone su efecto en el fenotipo con una sola copia: basta heredarlo de uno de los dos progenitores para que el rasgo se manifieste. El alelo recesivo necesita estar presente en ambos homólogos (estado homocigoto) para expresarse; en el heterocigoto queda enmascarado por el dominante. Esta distinción, central en la genética mendeliana, se vuelve más compleja cuando se incorporan fenómenos como la codominancia, en la que dos alelos distintos se expresan simultáneamente sin que ninguno prevalezca.

Un ejemplo clásico lo ofrece el sistema de grupos sanguíneos ABO. El locus ABO admite tres alelos en la población (A, B y O), aunque cada individuo solo porta dos. Los alelos A y B son codominantes entre sí: una persona con genotipo AB expresa ambos antígenos en la superficie del eritrocito. El alelo O, que lleva una deleción que inactiva la enzima correspondiente, se comporta como recesivo frente a A y frente a B. De tres alelos poblacionales surgen así seis genotipos posibles y cuatro fenotipos (A, B, AB, O), lo que ilustra cómo la combinatoria alélica genera diversidad a partir de un repertorio limitado.

Alelos en la genética de poblaciones

A escala poblacional, la proporción con la que un alelo determinado aparece en el acervo génico se denomina frecuencia alélica. El equilibrio de Hardy-Weinberg, formulado en 1908, predice que las frecuencias alélicas se mantienen constantes de generación en generación en una población ideal (sin mutación, migración, selección ni deriva genética). Cualquier desviación sostenida de ese equilibrio apunta a fuerzas evolutivas en acción.

Cuando un alelo que en una población tiene baja frecuencia confiere una ventaja selectiva en estado heterocigoto, puede mantenerse durante siglos pese a ser deletéreo en homocigosis. El caso más citado es el del alelo de la hemoglobina S: en homocigosis produce anemia falciforme, pero en heterocigosis ofrece cierta protección frente a la malaria, lo que explica su alta prevalencia en regiones endémicas de Plasmodium falciparum.

Otras categorías alélicas

Además de dominantes y recesivos, la terminología genética distingue varias categorías funcionales. El alelo salvaje o silvestre (wild-type) es la variante más frecuente en la población y se toma como referencia. Un alelo nulo (o mutación nula) es aquel que ha perdido completamente la capacidad de producir una proteína funcional, ya sea por una deleción extensa, una mutación sin sentido que introduce un codón de parada prematuro o una alteración del marco de lectura. El alelo silencioso engloba variantes que no generan un fenotipo detectable, a menudo porque la mutación afecta a una posición sinónima del codón y no altera la proteína resultante.

La penetrancia y la expresividad modulan la relación entre genotipo y fenotipo de maneras que Mendel no llegó a contemplar. Un alelo puede tener penetrancia incompleta (no todos los portadores manifiestan el rasgo) o expresividad variable (el rasgo se manifiesta con intensidades distintas en diferentes portadores). La pleiotropía describe la situación en la que un solo alelo influye en varios rasgos fenotípicos aparentemente independientes.

Preguntas frecuentes

¿De dónde viene la palabra alelo?

Del griego ἀλληλο- (allēlo-), que significa 'recíproco' o 'el uno del otro'. Es una forma abreviada de alelomorfo, término acuñado por William Bateson y Edith Rebecca Saunders a principios del siglo XX para nombrar las formas alternativas de los factores hereditarios de Mendel.

¿Puede un gen tener más de dos alelos?

Sí, en la población. Un individuo diploide solo porta dos alelos por locus autosómico, pero la especie puede albergar decenas de variantes para un mismo gen. Los genes del sistema HLA (antígenos leucocitarios humanos) son un ejemplo notable: el gen HLA-B acumula más de 3 000 alelos descritos hasta la fecha.

¿Alelo y gen son lo mismo?

No. El gen es la unidad de información hereditaria; el alelo es cada una de sus versiones concretas. Si el gen fuera un libro, los alelos serían las distintas ediciones de ese libro, con pequeñas diferencias en el texto.

¿Qué es la ventaja del heterocigoto?

Una situación en la que poseer dos alelos distintos para un gen confiere mayor aptitud biológica que ser homocigoto para cualquiera de los dos. El ejemplo canónico es la hemoglobina S y la malaria: los heterocigotos gozan de protección parcial frente al parásito sin padecer la enfermedad falciforme.

Referencias

1. National Human Genome Research Institute (NHGRI). Glosario parlante de términos genómicos y genéticos: Alelo.
2. MedlinePlus Genetics. ¿Qué es un gen?
3. National Cancer Institute. Diccionario de genética: alelo.
4. Fundación Instituto Roche. Glosario de Genética: Alelo.