alelo nulo

Un alelo nulo es un alelo no funcional (una variante de un gen ) causado por una mutación genética . Dichas mutaciones pueden provocar una ausencia total de producción del producto génico asociado o un producto que no funciona correctamente; en ambos casos, el alelo puede considerarse no funcional. La presencia de un alelo nulo no puede distinguirse de la deleción de todo el locus únicamente mediante la observación fenotípica . ^{[ 1 ]}

Un alelo mutante que no produce ARN se denomina alelo nulo de ARN (detectado mediante Northern blot o secuenciación de ADN de un alelo de deleción), y uno que no produce proteína se denomina alelo nulo de proteína (detectado mediante Western blot ). Un alelo nulo genético o alelo amórfico presenta el mismo fenotipo en estado homocigoto que en estado heterocigoto con una deficiencia que afecta al locus en cuestión. Un alelo nulo genético puede ser tanto nulo de proteína como nulo de ARN, pero también puede expresar niveles normales de un producto génico que resulta no funcional debido a una mutación.

Los alelos nulos pueden tener efectos letales dependiendo de la importancia del gen mutado. Por ejemplo, los ratones homocigotos para un alelo nulo de insulina mueren entre 48 y 72 horas después del nacimiento. ^{[ 2 ]} Los alelos nulos también pueden tener efectos beneficiosos, ^{[ 3 ]} como el elevado índice de cosecha del arroz semienano de la revolución verde causado por los alelos nulos en GA20ox-2. ^{[ 4 ]}

Se han estudiado alelos o genes nulos en diversos organismos, desde los pinos rojos de Minnesota hasta la Drosophila melanogaster y los ratones. Los alelos nulos son difíciles de identificar porque un individuo heterocigoto para un alelo nulo y un alelo activo es fenotípicamente indistinguible de un individuo homocigoto con ambos alelos activos. ^{[ 8 ]} En otras palabras, un alelo nulo solo puede identificarse desde el punto de vista fenotípico si el individuo es homocigoto para dicho alelo. Los investigadores han logrado sortear este problema mediante el uso de electroforesis detallada , ensayos en gel y manipulación cromosómica. ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

1. Allendorf et al. estudiaron la actividad enzimática de semillas de pino rojo de la misma especie recolectadas de dos rodales diferentes en Minnesota. Los dos grupos de árboles se trataron como una sola población porque no se observaron desviaciones de las frecuencias genotípicas esperadas, como ocurriría si las poblaciones divergieran entre sí. ^{[ 8 ]} Se analizaron muchos loci diferentes para determinar la actividad enzimática mediante una técnica específica de electroforesis en gel. ^{[ 11 ]} Los alelos que producían una enzima sin actividad catalítica se denominaron alelos nulos. Se analizaron un total de 27 loci en pinos rojos y se encontraron alelos nulos en 3 de ellos. ^{[ 8 ]}
2. En 1980, Voelker et al. manipularon genéticamente una población de Drosophila melanogaster de Raleigh, Carolina del Norte, para determinar la existencia y frecuencia de alelos nulos. El experimento consistió en convertir el cromosoma de una mosca silvestre en heterocigoto mediante el uso de variantes de movilidad en el locus observado. Si el alelo manipulado (ahora heterocigoto) no presentaba un fenotipo heterocigoto, se sospechaba que era nulo. Estos posibles alelos nulos se confirmaron cuando no produjeron un patrón electroforético heterocigoto. Se analizaron un total de 25 loci, 5 de ellos ligados al cromosoma X y los 20 restantes autosómicos. No se detectaron alelos nulos en los loci ligados al cromosoma X, pero 13 de los 20 loci autosómicos contenían alelos nulos. ^{[ 9 ]}
3. Diversos experimentos han utilizado la manipulación genética para inducir mutantes con alelos nulos en poblaciones de ratones con el fin de observar las consecuencias de diferentes combinaciones de alelos en loci específicos. Dos de estos experimentos investigaron el papel del factor de crecimiento similar a la insulina ( Igf ) en el desarrollo embrionario del ratón. Los experimentos solo se diferenciaron en el gen investigado: Igf-1 ^{[ 10 ]} e Igf-2 ^{[ 12 ]} . Ambos experimentos utilizaron el proceso de mutagénesis, mediante el cual se modifica el contenido genético del organismo, para producir individuos con diferentes combinaciones de mutaciones nulas ^{[ 10 , 12 ]} . Al observar las consecuencias de diferentes combinaciones de alelos inactivos, los investigadores pudieron deducir las funciones de los factores de crecimiento similares a la insulina en el desarrollo de los ratones. El experimento con ^Igf -1 reveló que, además de su función después del nacimiento, también es fundamental en el desarrollo del embrión y la diferenciación celular ^{[ 10 ] .}
4. Un ejemplo de alelo nulo es el alelo del grupo sanguíneo 'O' en el sistema de grupos sanguíneos humanos A, B y O. Los alelos para el antígeno A y el antígeno B son codominantes , por lo que ambos se expresan fenotípicamente si están presentes. Sin embargo, el alelo del grupo sanguíneo O es una versión mutada del alelo del antígeno A, con un cambio de un solo par de bases debido a una mutación genética . La proteína codificada por el alelo O es enzimáticamente inactiva y, por lo tanto, el alelo O se expresa fenotípicamente en individuos homocigotos OO como la ausencia de cualquier antígeno sanguíneo. Por lo tanto, podemos considerar el alelo del grupo sanguíneo O como un alelo nulo. ^{[ 13 ]}

• Pseudógeno
• Las transformaciones de Muller
• Eliminación genética
• RecLOH
• Polimorfismo de eventos únicos