QUANTITATIVE GENETICS, Armando Caballero, Cambridge University Press, XII + 326 págs.
Reseña escrita por Carlos López-Fanjul para la SEG
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En 1918 Ronald A. Fisher publicó su “modelo infinitesimal”, desarrollado bajo la suposición de que la base genética de cualquier carácter métrico está compuesta por un número indefinidamente grande de genes cuyos efectos individuales son muy pequeños. Se trata de un modelo “de caja negra” que, a pesar de su condición aparentemente indeseable, es el único recurso que ha permitido franquear el acceso a la torre de marfil donde la genética se encierra afanándose en su perfeccionamiento, bien para encaminarla hacia distintas aplicaciones prácticas, entre ellas la mejora de las producciones animales y vegetales, cuyo éxito a la hora de alimentar a una humanidad en constante crecimiento demográfico es innegable, o para integrarla en una categoría científica superior, esto es, en el pensamiento evolutivo que da sentido y cohesión a las múltiples disciplinas estancas que estudian los diversos aspectos de la vida.
La primera mitad del texto reseñado está dedicada a exponer el modelo antedicho en los términos poblacionales clásicos, sean estos explícitos (genéticos) o implícitos (fenotípicos), sin descuidar las posibles limitaciones de su extensión a situaciones de interdependencia, como las que pueden afectar a conjuntos de loci o a las relaciones entre genotipos y los medios en que se expresan. A esta introducción al tema se añade el análisis de las consecuencias de la acción individual de las distintas fuerzas evolutivas (mutación, selección, migración y deriva) sobre la constitución genética de las poblaciones, así como los equilibrios resultantes de la intervención conjunta de dichos agentes de cambio.
Esta parte, predominantemente descriptiva, se completa con la formulación de los distintos procedimientos de estimación de los parámetros pertinentes, incluyendo los que utilizan con este fin marcadores moleculares. Por un lado, los que definen las consecuencias de la consanguinidad en términos del correspondiente coeficiente, o los resultados de la deriva en función de las predicciones del censo efectivo de poblaciones finitas sometidas o no a selección. Por otro, los diversos componentes de la varianza fenotípica, bien utilizando los métodos tradicionales basados en el parecido entre parientes próximos de un mismo tipo, o los más modernos, fundados en técnicas de máxima verosimilitud (ML, REML y BLUP), que pueden aplicarse en poblaciones cuyos individuos están relacionados por distintas vías genealógicas.
La segunda mitad de la obra se refiere esencialmente al pronóstico de los cambios en media y varianza de la distribución de los caracteres cuantitativos causados por la operación de diversas fuerzas, naturales o artificiales; temas a los que el autor ha contribuido significativamente a lo largo de su carrera científica. En primer lugar, la actuación de la mutación sobre la eficacia biológica y los atributos métricos, con especial referencia a las magnitudes de la tasa y los efectos de las mutaciones deletéreas o cuasineutras en homocigosis y heterocigosis. En segundo, el análisis de las variadas secuelas de la endogamia, entre ellas la depresión consanguínea y su estimación, la redistribución de la varianza genética entre y dentro de líneas de un mismo origen y sus posibles repercusiones evolutivas, como la conversión de varianza no aditiva en aditiva, la diferenciación genética entre poblaciones, o el impacto sobre el lastre de consanguinidad de la purga genética, esto es, del aumento en eficiencia del proceso selectivo como consecuencia del incremento de la frecuencia de mutaciones deletéreas en homocigosis producido por la endogamia. En tercero, las aplicaciones de la teoría de poblaciones de censo finito al diseño de programas de conservación de aquéllas que se encuentran en peligro de extinción, junto con una apreciación de la operatividad de la purga en esas circunstancias. En cuarto, el estudio de las consecuencias de la acción de la selección natural, bien la directa sobre eficacia biológica o la indirecta sobre cualquier otro carácter correlacionado con ella. Por último, el análisis de las predicciones de la respuesta a la selección artificial, tanto a corto plazo para el rasgo de interés y los demás atributos asociados genéticamente con él, como a largo plazo donde es inevitable tener en cuenta el efecto antagónico de la deriva y las circunstancias en que ésta determina la probabilidad de fijación de los alelos seleccionados en cada locus. A esto sigue la exposición de los procedimientos de selección que añaden al valor fenotípico de los individuos seleccionados otros elementos de información (familiar, ampliada mediante BLUP, o aportada por marcadores moleculares).
Añadiré que cada capítulo arranca con un recuadro en el que se precisan los conceptos analizados y los objetivos a lograr, y concluye proporcionando enunciados de problemas y preguntas cuyas soluciones y respuestas se detallan en la penúltima sección del libro. La última contiene un amplio glosario que abarca unos doscientos términos técnicos utilizados en su redacción.
En la última década se ha logrado entreabrir la caja negra y, con ello, comprobar que su contenido se acerca mucho al pretendido por la intuición de Fisher. A esta empresa se dedica el excelente capítulo final de la obra, donde se pormenorizan los procedimientos que posibilitan la cartografía genómica de los genes con efecto sobre caracteres cuantitativos, los criterios seguidos para la identificación de los SNPs asociados a esos genes (GWAS) que han desvelado la existencia de al menos un centenar de ellos con efecto pequeño sobre cada uno de los rasgos estudiados hasta ahora (comúnmente enfermedades humanas), pero que sólo dan cuenta de una reducida fracción de sus respectivas heredabilidades, así como las técnicas que permiten detectar la huella de la actuación de la selección natural en el pasado. En definitiva, la descripción del fenómeno genético observado sigue siendo el punto de partida para establecer su interpretación y determinar sus consecuencias, pero esto sólo puede lograrse mediante el diseño y uso de una metodología estadística en continuo proceso de refinado propia de la genética cuantitativa, tal como se expone en el texto que aquí se reseña.
Carlos López-Fanjul es profesor emérito en la Universidad Complutense de Madrid, Premio Nacional de Genética (2009), Doctor of Science por la Universidad de Edimburgo (2009) y profesor del Colegio Libre de Eméritos (2015).
