clase2 genetica

INTRODUCCIÓN A LA INTRODUCCIÓN A LA GENETICAGENETICA

Prof Christian CollazosProf Christian Collazos

GREGOR MENDEL

1822-1884AUSTRIA

Leyes de MendelLeyes de Mendel En un experimento cruzó plantas de En un experimento cruzó plantas de

chícharo de razas puras. Unas eran plantas chícharo de razas puras. Unas eran plantas con semillas amarillas y otras con semillas con semillas amarillas y otras con semillas verdes. La primera generación que se verdes. La primera generación que se obtuvo del cruce de ambas razas puras fue obtuvo del cruce de ambas razas puras fue nombrada por Mendel generación híbrida o nombrada por Mendel generación híbrida o F1, porque presentaba las características F1, porque presentaba las características mezcladas de ambos progenitores.mezcladas de ambos progenitores.

Él observó que en esta generación siempre Él observó que en esta generación siempre nacían chícharos de cotiledón amarillo, nacían chícharos de cotiledón amarillo, carácter dominante; mientras que al color carácter dominante; mientras que al color que no aparecía lo llamó recesivo; con ello que no aparecía lo llamó recesivo; con ello enunció su primera ley, denominada Ley de enunció su primera ley, denominada Ley de la uniformidad de los caracteres.la uniformidad de los caracteres.

Primera ley de MendelPrimera ley de Mendel. . Si se cruzan dos razas puras para un Si se cruzan dos razas puras para un

determinado carácter, los determinado carácter, los descendientes de la primera descendientes de la primera generación (F1), serán todos iguales generación (F1), serán todos iguales entre sí, y a su vez, iguales a uno de entre sí, y a su vez, iguales a uno de los progenitores. los progenitores.

Después cruzó los chícharos Después cruzó los chícharos obtenidos en la generación F1 y obtenidos en la generación F1 y observó que entre los descendientes observó que entre los descendientes del segundo cruce había tres cuartas del segundo cruce había tres cuartas partes de chícharos amarillos, partes de chícharos amarillos, carácter dominante, y una cuarta carácter dominante, y una cuarta parte de chícharos de color verde, parte de chícharos de color verde, carácter recesivo. A todas las plantas carácter recesivo. A todas las plantas obtenidas durante este cruzamiento obtenidas durante este cruzamiento las denominó generación F2.las denominó generación F2.

Además, vio que una tercera parte de los Además, vio que una tercera parte de los chícharos amarillos se comportaban como chícharos amarillos se comportaban como los de raza pura, mientras que las otras los de raza pura, mientras que las otras dos terceras partes eran híbridos, es decir, dos terceras partes eran híbridos, es decir, presentaban las características de ambos presentaban las características de ambos progenitores (variedades). Con estos progenitores (variedades). Con estos resultados, Mendel enunció su segunda resultados, Mendel enunció su segunda ley.ley.

Segunda ley de MendelSegunda ley de Mendel Los caracteres recesivos que, al cruzar dos Los caracteres recesivos que, al cruzar dos

razas puras, quedan ocultos en la primera razas puras, quedan ocultos en la primera generación reaparecen en la segunda, en generación reaparecen en la segunda, en una proporción de 1 a 3 respecto a los una proporción de 1 a 3 respecto a los caracteres dominantes. caracteres dominantes.

( síntesis de Proteínas)

(respiración)

NUCLEO

CROMOSOMA

Y

ADN

Estructura del CromosomaEstructura del Cromosoma

El ADN es una molécula formada por dos cadenas laterales unidas, que podríamos compararla con una escalera caracol. Las moléculas que forman cada cadena se llaman nucleótidos, cada uno de estos está formado por un azúcar, un grupo fosfato y una base nitrogenada. Los azúcares y el grupo fosfato forman los parantes de la escalera, mientras que las bases nitrogenadas constituyen los peldaños. Existen dos tipos de bases nitrogenadas, purinas y pirimídinas. Ambas se ensamblan en la molécula de ADN, elaborando peldaños de la misma longitud.Existen cuatro nucleótidos que se diferencian entre sí por la base nitrogenada que poseen. Estas bases se llaman Adenina, Guanina, Citosina y Timina.

ESQUEMA DEL ADN

La información genética se almacena en el ADN, La información genética se almacena en el ADN, en una secuencia lineal de dos tipos de en una secuencia lineal de dos tipos de nucleótidos:nucleótidos:

- Purinas : adenina (A)Purinas : adenina (A) guanina (G)guanina (G)- Pirimidinas: citosina (C) - Pirimidinas: citosina (C) timina (T)timina (T) uracilo (U) uracilo (U) Unidas a través de un esqueleto hidrocarbonado Unidas a través de un esqueleto hidrocarbonado

de azúcar-fosfato.de azúcar-fosfato.

En la doble hélice de ADN siempre se unen:

Adenina con Timina y Citosina con Guanina.

LOS ACIDOS NUCLEICOS SON DE DOS TIPOS:LOS ACIDOS NUCLEICOS SON DE DOS TIPOS:

ADNADNPURINA: ADENINAPURINA: ADENINA GUANINAGUANINAPIRIMIDINA:PIRIMIDINA: CITOSINACITOSINA TIMINATIMINA (exclusivo) (exclusivo)

ARNARN PURINA: ADENINA PURINA: ADENINA GUANINAGUANINA PIRIMIDINA:PIRIMIDINA: CITOSINACITOSINA URACILOURACILO (exclusivo)(exclusivo)

WATSON

Y

CRICK

1953

WATSON

Y

CRICK

2003

50ºANIVERSARIO

DefinicionesDefiniciones

Mutación: cambios en el ADN que Mutación: cambios en el ADN que codifican para un gen y que pueden hacer codifican para un gen y que pueden hacer que un gen cuyo funcionamiento es que un gen cuyo funcionamiento es normal se transforme en un gen no normal se transforme en un gen no funcionante.funcionante.

Mutagénesis: inducción o aparición de una Mutagénesis: inducción o aparición de una mutación genética.mutación genética.

Heterogeneidad: el hecho de haber más Heterogeneidad: el hecho de haber más de una causa para lo que parece ser una de una causa para lo que parece ser una entidad única.entidad única.

MutacionesMutaciones

La mutación del ADNLa mutación del ADN

Los genes pueden mutar (transformarse) Los genes pueden mutar (transformarse) de diferentes formas. La forma más de diferentes formas. La forma más sencilla de mutación implica un cambio en sencilla de mutación implica un cambio en una base individual a lo largo de la una base individual a lo largo de la secuencia de bases ordenada de un gen en secuencia de bases ordenada de un gen en particular—muy parecido a un error particular—muy parecido a un error tipográfico en una palabra que ha sido mal tipográfico en una palabra que ha sido mal escrita. En otros casos, se pueden agregar escrita. En otros casos, se pueden agregar o eliminar una o más bases. Algunas o eliminar una o más bases. Algunas veces, grandes segmentos de una veces, grandes segmentos de una molécula de ADN se repiten, se eliminan o molécula de ADN se repiten, se eliminan o se traslocan accidentalmente.se traslocan accidentalmente.

Anomalías de los CromosomasAnomalías de los Cromosomas NuméricasNuméricas:: Trisomia 21 ( Down) 1:800Trisomia 21 ( Down) 1:800 Trisomía 18 (Edwards) 1:6000Trisomía 18 (Edwards) 1:6000 Trisomía 13 (Patau) 1:10000Trisomía 13 (Patau) 1:10000 Cariotipo 45,XO (Turner) 1:5000 Cariotipo 45,XO (Turner) 1:5000

Cariotipo 47,XXY (Klinefelter) 1: 1000Cariotipo 47,XXY (Klinefelter) 1: 1000 Cariotipo 47,XYY (Y supernumerario) Cariotipo 47,XYY (Y supernumerario) Cariotipo 47,XXX (mujer multi - X)Cariotipo 47,XXX (mujer multi - X)

Síndrome de Down

SINDROME DE EDWARDS

SINDROME DE PATAU

SINDROME DE TURNER

SINDROME DE KLINEFELTER

Hombres

Hipogonadismo

Piernas largas

Infertilidad

Inteligencia normal

Asociado a edad materna avanzada

Síndrome 47, xyySíndrome 47, xyy Incidencia 1:1000 nacidos masculinos vivos.Incidencia 1:1000 nacidos masculinos vivos. Asociado a problemas de aprendizaje y Asociado a problemas de aprendizaje y

lectura.lectura. Talla alta.Talla alta. Desarrollo sexual normal.Desarrollo sexual normal. Pueden concebir hijos. Pueden concebir hijos. Alteraciones de la conducta.Alteraciones de la conducta. Niveles de testosterona son normales.Niveles de testosterona son normales. No guarda relación con la edad materna.No guarda relación con la edad materna.

Mujer multi X, 47, xxxMujer multi X, 47, xxx Incidencia 1:1000 nacidos femeninos Incidencia 1:1000 nacidos femeninos

vivos.vivos. Talla más alta que el promedio.Talla más alta que el promedio. Órganos genitales atrofiados.Órganos genitales atrofiados. Frecuente la infertilidad.Frecuente la infertilidad. Problemas de aprendizaje.Problemas de aprendizaje. Resultado de la edad materna Resultado de la edad materna

avanzada.avanzada.

Alteraciones EstructuralesAlteraciones Estructurales

Síndrome de maullido de gatoSíndrome de maullido de gato

Incidencia 1: 50000Incidencia 1: 50000 Supresión o deleción parcial del 5p-Supresión o deleción parcial del 5p- Llanto infantil que recuerda a un gato por Llanto infantil que recuerda a un gato por

la inmadurez de los tejidos. la inmadurez de los tejidos. Crecimiento deficiente. Crecimiento deficiente. Bajas tonicidad muscular y peso al nacer.Bajas tonicidad muscular y peso al nacer. Microcefalia. Microcefalia. Apariencia facial peculiar.Apariencia facial peculiar. Retraso mental profundo. Retraso mental profundo. La deleción 5q- está asociada a síndrome La deleción 5q- está asociada a síndrome

mielodisplasico y leucemia mieloide aguda. mielodisplasico y leucemia mieloide aguda.

Síndrome de AngelmanSíndrome de Angelman

Incidencia de 1: 12000 a 20000Incidencia de 1: 12000 a 20000 Ocasionado por la deleción de una región del Ocasionado por la deleción de una región del

cromosoma 15 (q11-q13) que contiene al gen cromosoma 15 (q11-q13) que contiene al gen UBE3A.UBE3A.

ConvulsionesConvulsiones Retardo mentalRetardo mental Ataxia (problema en el movimiento y equilibrio) Ataxia (problema en el movimiento y equilibrio) MicrocefaliaMicrocefalia Fascie feliz, sonrisa o risa apropiadasFascie feliz, sonrisa o risa apropiadas Albinismo oculo - cutáneo tipo 2 (pelo, piel y ojos Albinismo oculo - cutáneo tipo 2 (pelo, piel y ojos

claros)claros)

LOCALIZACION DEL GEN UBE3A

Síndrome de Prader- WilliSíndrome de Prader- Willi

Incidencia 1: 10000 a 25000Incidencia 1: 10000 a 25000 Ocasionado por la deleción de una región del cromosoma Ocasionado por la deleción de una región del cromosoma

15 (q11-qq13) que contiene al gen OCA215 (q11-qq13) que contiene al gen OCA2 Este gen ordena la producción de la proteína P que se Este gen ordena la producción de la proteína P que se

localiza en los melanocitos y producir melanina.localiza en los melanocitos y producir melanina. Albinismo oculo - cutáneo tipo 2 (pelo, piel y ojos claros)Albinismo oculo - cutáneo tipo 2 (pelo, piel y ojos claros) Hipotonía severaHipotonía severa Pobre desarrollo y crecimientoPobre desarrollo y crecimiento Hiperfagia y obesidad Hiperfagia y obesidad Retardo mentalRetardo mental Problemas de conductaProblemas de conducta Genitales poco desarrolladosGenitales poco desarrollados Infertilidad Infertilidad

Síndrome del X frágilSíndrome del X frágil Incidencia 1: 4000 en varones y 1: 8000 en Incidencia 1: 4000 en varones y 1: 8000 en

mujeresmujeres La mutación del gen FMR1 en el brazo largo del La mutación del gen FMR1 en el brazo largo del

cromosoma X, en la posición 27.3cromosoma X, en la posición 27.3 Varón fascie característica (cara alargada, orejas Varón fascie característica (cara alargada, orejas

grandes, estrabismo, maxilar prominente) grandes, estrabismo, maxilar prominente) MacrorquidiaMacrorquidia Hiperelasticidad articularHiperelasticidad articular Prolapso de válvula mitralProlapso de válvula mitral Retraso mental y autismoRetraso mental y autismo En mujeres fascie característica y retardo mentalEn mujeres fascie característica y retardo mental

SINDROMEDE X

FRAGIL

Herencia MultifactorialHerencia Multifactorial

Tendencia a desarrollar un aspecto físico, Tendencia a desarrollar un aspecto físico, enfermedad o trastorno condicionado por enfermedad o trastorno condicionado por muchos factores genéticos y ambientales, muchos factores genéticos y ambientales, como la estatura o la tensión arterial.como la estatura o la tensión arterial.

Características como la talla, el peso, el Características como la talla, el peso, el color de la piel y de los ojos, la color de la piel y de los ojos, la inteligencia, etc. constituye la herencia inteligencia, etc. constituye la herencia poligénica a los que se suman los factores poligénica a los que se suman los factores ambientales, dando por resultado la ambientales, dando por resultado la herencia multifactorial. herencia multifactorial.

Enfermedades con Herencia Enfermedades con Herencia MultifactorialMultifactorial

Entre los padecimientos que se heredan Entre los padecimientos que se heredan en forma multifactorial se encuentran la en forma multifactorial se encuentran la mayoría de los defectos del nacimiento mayoría de los defectos del nacimiento (labio y paladar hendido, defectos del tubo (labio y paladar hendido, defectos del tubo neural, luxación congénita de cadera, neural, luxación congénita de cadera, estenosis pilórica, cardiopatías, etc.) y estenosis pilórica, cardiopatías, etc.) y muchos padecimientos sistémicos muchos padecimientos sistémicos (diabetes mellitus I y II, esquizofrenia, (diabetes mellitus I y II, esquizofrenia, epilepsia, hipertensión arterial, psicosis epilepsia, hipertensión arterial, psicosis maniaco depresiva, etc.)maniaco depresiva, etc.)

Trastornos MultifactorialesTrastornos Multifactoriales

Labio leporino y/o paladar hendidoLabio leporino y/o paladar hendido Cardiopatías congénitasCardiopatías congénitas Cardiopatía isquémicaCardiopatía isquémica HipertensiónHipertensión GotaGota Diabetes mellitusDiabetes mellitus Estenosis pilóricaEstenosis pilórica

Herencia Autosómica DominanteHerencia Autosómica Dominante

Se deben manifestar en el estado Se deben manifestar en el estado heterocigótico.heterocigótico.

Donde al menos uno de los padres del Donde al menos uno de los padres del caso estudiado, suele estar afectado. caso estudiado, suele estar afectado.

Afecta tanto a varones como a mujeres.Afecta tanto a varones como a mujeres. Ambos pueden transmitirlo.Ambos pueden transmitirlo. Si un afectado se casa con un no afectado Si un afectado se casa con un no afectado el 50% de los hijos tiene la posibilidad de el 50% de los hijos tiene la posibilidad de

padecer la enfermedad.padecer la enfermedad.

Trastornos Autosómicos DominantesTrastornos Autosómicos Dominantes Nervioso: Enfermedad de HuntingtonNervioso: Enfermedad de Huntington NeurofibromatosisNeurofibromatosis Distrofia miotónicaDistrofia miotónica Esclerosis tuberosaEsclerosis tuberosaUrinario: Poliquistosis renalUrinario: Poliquistosis renalGastrointestinal: Poliposis coli familiarGastrointestinal: Poliposis coli familiarHematopoyético: Esferocitosis hereditariaHematopoyético: Esferocitosis hereditaria Enf. de WillebrandEnf. de WillebrandEsquelético: Síndrome de MarfanEsquelético: Síndrome de Marfan Síndrome de Ehlers- DanlosSíndrome de Ehlers- Danlos Osteogénesis imperfectaOsteogénesis imperfecta AcondroplasiaAcondroplasiaMetabólico: Hipercolesterolemia familiarMetabólico: Hipercolesterolemia familiar Porfiria aguda intermitentePorfiria aguda intermitente

Herencia Autosómica RecesivaHerencia Autosómica Recesiva

Produce el mayor número de procesos Produce el mayor número de procesos mendelianos.mendelianos.

El rasgo no suele afectar a los padres, El rasgo no suele afectar a los padres, pero los hermanos pueden padecer la pero los hermanos pueden padecer la enfermedad.enfermedad.

Los hermanos tienen una posibilidad entre Los hermanos tienen una posibilidad entre cuatro (25%) de ser afectados.cuatro (25%) de ser afectados.

Si el gen mutante es poco frecuente en la Si el gen mutante es poco frecuente en la población, hay muchas posibilidades que población, hay muchas posibilidades que el caso en estudio sea producto de un el caso en estudio sea producto de un matrimonio consanguíneo.matrimonio consanguíneo.

Trastornos Autosómicos RecesivosTrastornos Autosómicos RecesivosMetabólico:Metabólico: Fibrosis quísticaFibrosis quística FenilcetonuriaFenilcetonuria GalactosemiaGalactosemia HomocistinuriaHomocistinuria Enfermedad por depósito lisosómicoEnfermedad por depósito lisosómico Déficit de alfa-1- antitrpsinaDéficit de alfa-1- antitrpsina Enfermedad de WilsonEnfermedad de Wilson HemocromatosisHemocromatosis Enfermedad por depósito de glucógenoEnfermedad por depósito de glucógeno . . .. . .

............Hematopoyético: Hematopoyético: Anemia de células falciformesAnemia de células falciformes TalasemiasTalasemiasEndocrinas:Endocrinas: Hiperplasia suprarrenal congénita Hiperplasia suprarrenal congénita Esquelético:Esquelético: Síndrome de Ehlers – DanlosSíndrome de Ehlers – Danlos AlcaptonuriaAlcaptonuriaNervioso:Nervioso: Atrofias musculares congénitasAtrofias musculares congénitas Ataxia de FriedreichAtaxia de Friedreich Atrofia muscular espinal Atrofia muscular espinal

Herencia Ligada a XHerencia Ligada a X

Todos los trastornos ligados al sexo Todos los trastornos ligados al sexo están ligados al cromosoma X, siendo están ligados al cromosoma X, siendo recesivos casi todos ellos.recesivos casi todos ellos.

El único gen asignado al cromosoma Y , El único gen asignado al cromosoma Y , es el determinante de los testículos.es el determinante de los testículos.

Los varones con mutaciones ligadas a Y, Los varones con mutaciones ligadas a Y, son estériles, y por tanto, no existe son estériles, y por tanto, no existe herencia ligada al cromosoma Y.herencia ligada al cromosoma Y.

En varón afectado no trasmite la En varón afectado no trasmite la enfermedad a sus hijos, pero todas sus enfermedad a sus hijos, pero todas sus hijas son portadoras.hijas son portadoras.

Hay algunos procesos dominantes Hay algunos procesos dominantes ligados a X.ligados a X.

Una mujer heterocigota afectada Una mujer heterocigota afectada trasmite este proceso a la mitad de trasmite este proceso a la mitad de sus hijos y a la mitad de sus hijas.sus hijos y a la mitad de sus hijas.

Un padre afectado lo trasmite a Un padre afectado lo trasmite a todas sus hijas, pero ninguno de sus todas sus hijas, pero ninguno de sus hijos, siempre que la medre no este hijos, siempre que la medre no este afectada.afectada.

El raquitismo resistente a la vitamina El raquitismo resistente a la vitamina D es un ejemplo de esta herencia. D es un ejemplo de esta herencia.

Trastornos recesivos ligados a XTrastornos recesivos ligados a XMúsculo esquelético:Músculo esquelético: Distrofia muscular de DuchenneDistrofia muscular de DuchenneSanguíneo:Sanguíneo: Hemofilia A y BHemofilia A y B Enfermedad granulomatosa crónicaEnfermedad granulomatosa crónica Déficit de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa Déficit de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa Inmunitario:Inmunitario: AgammaglobulinemiaAgammaglobulinemia Síndrome de Wiskott - AldrichSíndrome de Wiskott - AldrichMetabólico:Metabólico: Diabetes insípidaDiabetes insípida Síndrome de Lesch - NyhanSíndrome de Lesch - NyhanNervioso:Nervioso: Síndrome de X frágilSíndrome de X frágil

Herencia MitocondrialHerencia Mitocondrial

Cuando un gen de la mitocondria se transmite por Cuando un gen de la mitocondria se transmite por medio de un familiar (siempre la madre) y da medio de un familiar (siempre la madre) y da origen a un rasgo o una enfermedad.origen a un rasgo o una enfermedad.

Se heredan siempre de la madre, puesto que los Se heredan siempre de la madre, puesto que los óvulos contienen mitocondrias, mientras que los óvulos contienen mitocondrias, mientras que los espermatozoides no.espermatozoides no.

Las mitocondrias del cigoto provienen siempre del Las mitocondrias del cigoto provienen siempre del óvulo, por lo que los genes mitocondriales son óvulo, por lo que los genes mitocondriales son siempre de origen materno. Se presentan un siempre de origen materno. Se presentan un grupo de enfermedades neuromusculares: grupo de enfermedades neuromusculares:

- neuropatía óptica de Leber- neuropatía óptica de Leber - epilepsia mioclónica con acidosis láctica - epilepsia mioclónica con acidosis láctica - enfermedad de fibras rojas rasgadas. - enfermedad de fibras rojas rasgadas.

HERENCIAMITOCONDRIAL