7.11E: Complementación

La complementación se refiere a una relación entre dos cepas diferentes de un organismo que tienen ambas mutaciones recesivas homocigóticas que producen el mismo fenotipo (por ejemplo, un cambio en la estructura de las alas en las moscas) pero que no residen en el mismo gen (homólogo).

Estas cepas son verdaderos reproductores de su mutación. Si, cuando estas cepas se cruzan entre sí, algunos descendientes muestran la recuperación del fenotipo de tipo salvaje, se dice que muestran «complementación genética». Cuando esto ocurre, el haploide de cada cepa proporciona un alelo de tipo salvaje para «complementar» el alelo mutado del haploide de la otra cepa, haciendo que la descendencia tenga mutaciones heterocigotas en todos los genes relacionados. Como las mutaciones son recesivas, la descendencia mostrará el fenotipo de tipo salvaje.

Una prueba de complementación (a veces llamada prueba «cis-trans») se refiere a este experimento, desarrollado por el genetista estadounidense Edward B. Lewis. Responde a la pregunta: «¿Una copia de tipo salvaje del gen X rescata la función del alelo mutante que se cree que define al gen X?». Si hay un alelo con un fenotipo observable cuya función puede ser proporcionada por un genotipo de tipo salvaje (es decir, el alelo es recesivo), se puede preguntar si la función que se perdió por el alelo recesivo puede ser proporcionada por otro genotipo mutante. Si no es así, los dos alelos deben ser defectuosos en el mismo gen. La belleza de esta prueba es que el rasgo puede servir como una lectura de la función del gen incluso sin el conocimiento de lo que el gen está haciendo a nivel molecular.

La complementación surge porque la pérdida de función en los genes responsables de diferentes pasos de la misma vía metabólica puede dar lugar al mismo fenotipo. Cuando las cepas se cruzan, la descendencia hereda las versiones salvajes de cada gen de cualquiera de los padres. Como las mutaciones son recesivas, se produce una recuperación de la función en esa vía, por lo que la descendencia recupera el fenotipo de tipo salvaje. Así, la prueba se utiliza para decidir si dos fenotipos mutantes recesivos derivados independientemente son causados por mutaciones en el mismo gen o en dos genes diferentes. Si ambas cepas parentales tienen mutaciones en el mismo gen, la descendencia no hereda ninguna versión normal del gen; expresan el mismo fenotipo mutante y no se ha producido la complementación.

En otras palabras, si la combinación de dos genomas haploides que contienen diferentes mutaciones recesivas produce un fenotipo mutante, entonces hay tres posibilidades: Las mutaciones se producen en el mismo gen; Una mutación afecta a la expresión de la otra; Una mutación puede dar lugar a un producto inhibidor. Si la combinación de dos genomas haploides que contienen diferentes mutaciones recesivas produce el fenotipo de tipo salvaje, entonces las mutaciones deben estar en diferentes genes.