Capítulo12

Cromosomas y Heritancia Humana

Herencia Autosómica Dominante

Caracter que aparece típicamente en cada generación

Fig. 12-10a, p. 190

Fig. 12-5, p.190

Herencia Autosómica Dominante

Corea de Huntington

• Alelo autosómico dominante

• Causa movimientos involuntarios, deterioro del sistema nervioso, muerte

• Síntomas usualmente no se muestran hasta que la persona tiene más de 30 años

• Gente amenudo pasa el alelo antes de saber que ellos mismos lo tienen

Acondroplasia

• Alelo autosómico dominante

• En forma homocigota usualmente conduce a abortos

• Heterocigotas presentan un tipo de enanismo

• Tienen brazos y piernas cortos en relación con otras partes del cuerpo

Patrón de Herencia Autosómica Recesiva

• Si ambos padres

son heterocigotos,

los hijos tendrán

un 25% de

probabilidad de

estar afectados

Fig. 12-10b, p. 191

Galactosemia

• Causada por alelo autosómico recesivo

• Gene especifica una enzima mutante en la vía que degrada la lactosa

galactosa-1-fosfato

enzima 2

lactosa galactosa

enzima 1

+glucosa

galactosa-1-fosfato

enzima 3

intermediarioen glicólisis

Fig. 12-6, p.191

Progeria de Hutchinson-Gilford

• Mutación causa envejecimiento acelerado

• No evidencia de su segregación en familias

• Parece ser dominante

• Parece ser una mutación espontánea

• Usualmente causa muerte en adolescencia

temprana

Fig. 12-7, p.191

Progeria de Hutchinson-Gilford

Símbolos de Pedigre

hombre

mujer

matrimonio/unión

Individuos muestran el caracter a ser estudiado

sexo no especificado

generaciónI, II, III, IV...

Descendencia en orden de nacimiento, de izquierda a derecha

Fig. 12-19a, p.200

Pedigrí de Polidactilia

I

II

III

IV

V

6 7

12

5,5 6,6

5,5 6,6

5,5 6,6

5,5 6,6

5,5 6,6

5,5 6,6

6,6 5,5

6,6 5,5

5,6 6,7

6,6 6,6*Gene no expresado en este portador

*

hombremujer

Fig. 12-9b, p. 200

Fig. 12-19b,p.200

El Cromosoma Y

• Menos de dos docenas de genes identificados

• Uno es el gene maestro para la determinación

del sexo masculino

SRY gene (Region del Y determinante del

Sexo)

• SRY presente, formación de testículos

• SRY ausente, formación de ovarios

El Cromosoma Y

• Porta más de 2.300 genes

• Mayoría de los genes codifican caracteres no sexualales

• Genes en el cromosoma X pueden ser expresados en machos y hembras

x

x

ovulos espermatozoides

Célulasgerminalesdiploidesen la hembra

Célulasgerminalesdiploidesen el macho

meiosis, formación degametos en hembra y macho:

Combinaciones decromosomas sexualesposibles en el nuevo

individuo

Fertilización:

XX XX

X

X

Y

X

XX

X

X XY XY

Fig. 12-8a, p.192

Determinacióndel Sexo

10 weeks 10 weeks

Y chromosome present

Y chromosome absent

birth approaching

penis vaginal opening

At seven weeks, appearance ofstructures that will give rise to

external genitalia

At seven weeks, appearance of “uncommitted” duct system of embryo

Y chromosome present

Y chromosome absent

penis

testis

ovary

uterusvagina

testes ovaries

Fig. 12-8bc, p.192

Efecto del

Cromosoma Y

Fig. 12-9, p.193

Machorecesivo

Hembrahomocigotadominante

X

Y

X

X

X

Toda la descendencia

de ojosrojos en F1

X

Y

X

X

X

1/2

1/2

1/2

1/2

1/4

1/4

1/4

1/4

gametosMachos de ojos

Blancos aparecenen la generación F2

Fig. 12-9, p.193

Thomas Morgan

Herencia Recesiva Ligada al X

• Machos muestran la enfermedad más que las hembras

• Hijo no puede heredar la enfermedad de su padre

Fig. 12-10, p.194

Ejemplos de Caracteres Ligados al X

• Ceguera al Color– Inhabilita para distinguir entre algunos de los

colores

• Hemofilia– Enfermedad de la coagulación de la Sangre

– 1/7,000 hombres tienen alelo de hemofilia A

– Fue común en las familias reales Europeas

Fig. 12-12, p.195

Ceguera al Color

Fig. 12-12, p.195

Ceguera al Color

Fig. 12-11, p.194

Hemofilia

Síndrome del Frágil X

• Enfermedad con herencia recesiva ligada al X

• Causa retardo mental

• Alelo mutante del gene que codifica una

proteína requerida para el desarrollo cerebral

• Alelo tiene segmentos repetidos de ADN

Fig. 12-2, p.188

Genes

Cromosomas Homólogos

• Autosomas homólogos son idénticos en longitud, tamaño, forma, y secuencia génica

• Cromosomas sexuales son desiguales pero homólogos

• Cromosomas homólogos interactuan, y luego segregan uno del otro durante la meiosis

Cromosomas Sexuales

• Descubiertos al final de los 1800s

• Mamíferos, moscas de la fruta

– XX es hembra, XY es macho

• En otros grupos XX es macho, XY hembra

• Cromosomas X y Y humanos funcionan como

homóloguos durante la meiosis

Preparación de Cariotipos – Deteniendo el Ciclo

• Células cultivadas son detenidas en metafase adicionando colchicina

• Esto es cuando los cromosomas están más condensados y son fáciles de identificar

Fig. 12-3a-e, p.189

Preparación de Cariotipos

Fig. 12-3f, p.189

Diagrama del Cariotipo

Fig. 12-4, p.189

Preparación de Cariotipos

Duplicación

• La secuencia de un gene es repetida desde

varias hasta cientos de veces

• Duplicaciones ocurrren en cromosomas

normales

• Podría tener una ventaja adaptiva

– Mutaciones útiles pueden ocurrir en la copia

Duplicación

• Cariotipo de cromosomas duplicados en el gibon.

Fig. 12-14, p.197

Duplicación

cromosoma normal

un segmento repetido

tres repeticiones

Deleción

• Pérdida de algún segmento de un cromosoma

• Mayoría son letales o causan graves enfermedades

Deleción• Maullido de gato

Fig. 12-13, p.196

Inversión

Un fragmento linear del ADN se invierte

dentro del cromosoma

segmentos G, H, I se invierten

Figura en el texto Página 196

Translocación

• A piece of one chromosome becomes attached to another nonhomologous chromosome

• Most are reciprocal

• Philadelphia chromosome arose from a reciprocal translocation between chromosomes 9 and 22

Translocación

un cromosoma

un cromosomano homólogo

translocación no reciproca

Figura en el texto

Página 196

Estructura del Cromosoma

• Alteraciones en estructura cromosómica son usualmente dañinas

• Duplicaciones son adaptivas: un gene funciona normalmente - el otro es libre para mutar

• Estructura cromosómica evoluciona

Estructura del Cromosoma

• Células del cuerpo humano tienen 23 pares de cromosomas

• Células del cuerpo de chimpances, gorilas, u orangutanes tienen 24 pares de cromosomas

• Durante la evolución humana, dos cromosomas en un ancestro temprano se fusionaron para formar el cromosoma 2 (p197)

Fig. 12-15, p.197

chimpancehumano gorila orangutan

Estructura del Cromosoma

Aneuploidía

• Individuos tienen un cromosoma extra o uno de menos (2n + 1 o 2n - 1)

• Cause principal de fallo reproductivo humano

• Mayoría de los abortos en humanos se deben a aneuploidías

Poliploidía

• Individuos tienen tres o más de cada tipo de cromosomas (3n, 4n)

• Común en plantas con flores

• Letal en los humanos– 99% mueren antes del nacimiento

– Recién nacidos mueren rápido después del nacimiento

No disyunción

n + 1

n + 1

n - 1

n - 1cromosomas alineados en metafase I

No disyunción en anafase I

alineamientos en metafase II anafase II

Figura 12.16Page 198

Fig. 12-16a, p.198

No disyunción

n + 1

n + 1

n - 1

n - 1

NO DISYUNCION EN ANAFASE I

anafase II NUMERO DECROMOSOMAS

PORGAMETO

Fig. 12-16b, p.198

No disyunción

cromosomas alineados en metafase I

alineamientos en metafase II

No disyunción en anafase I

alineamientos en metafase II

anafase II

n + 1

n + 1

n - 1

n - 1

gametos

Fig. 11-17a, p.178

cromosomas alineados en metafase I

Síndrome de Down

• Trisomía del cromosoma 21

• Retardo mental y una variedad de defectos adicionales

• Puede ser detectado antes del nacimiento

• Riesgo del Síndrome de Down se incrementa dramáticamente en las madres de más de 35 años

Fig. 12-17, p.199

Síndrome de Down

Síndrome de Turner

• Herencia de solo un cromosoma X (XO)

• 98% abortan espontáneamente

• Sobrevivientes son mujeres bajitas, infértiles

Ovarios no funcionales

Caracteres sexuales secundarios reducidosPuede ser tratado con hormonas, cirugía

Síndrome de Klinefelter

• condición XXY • Resulta principalmente de no disyunción en

la madre (67%)• Fenotipo es hombres altos

– Estériles o casi estériles– Rasgos feminizados (escaso pelo facial, pechos

algo agrandados)– Tratada con inyecciones de testosterona

Condición XYY

• Más altos que el promedio de hombres

• Mayoría fenotípicamente normales

• Algunos con retardo mental

• Alguna vez se pensó que predisponía al comportamiento criminal, pero son estudios ahora desacreditados

Anormalidad Genética

• Una versión rara, poco común de un caracter

• Polidactilia

– Número inusual de dedos

– No causa ningún problema de salud

– Ver el rasgo como desfiguración es subjetivo

Enfermedad Genéticas

• Condiciones hereditarias que causan problemas

médicos de leves a graves

• Por qué ellos no desaparecen?

– Mutación introduce nuevos alelos raros

– En los heterocigotos, alelo dañino es

enmascarado, así que puede aun ser pasado a la

progenie

Tratamientos Fenotípicos

• Síntomas de muchas enfermedades

genéticas pueden ser minimizados o

suprimidos por

– Controles dietéticos

– Ajuste de las condiciones ambientales

– Cirugía o tratamiento hormonal

Tamizaje Genético

• Programas de Tamizaje en gran escala detectan las personas afectadas

• Recién nacidos en Costa Rica son rutinariamente analizados para fenilcetonuria (PKU)– Detección temprana permite intervención

dietética y prevenir daño cerebral

Diagnóstico Prenatal

• Amniocentesis

• Biopsia de vello coriónico

• Fetoscopía

• Todos los métodos tienen algún riesgo

Fig. 12-21, p.202

Imagen en la pantalla del ultrasonido Amniocentesis

Fig. 12-22, p.202

Fetoscopía