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GENÉTICA III UNIDAD ACADEMICA. CICLO LECTIVO 2020 SEMINARIO Nº 3 Patrones de herencia clásica I Conjunto de información genética propia de un organismo Esta información genética • está contenida en el ADN, en los genes • es heredable Genotipo Genotipo Fenotipo Ambiente Recordando el concepto de Gen Unidad hereditaria que corresponde a un segmento de ADN que codifica para un producto funcional y que contiene una unidad de transcripción y sus secuencias reguladoras principales. Ese producto funcional NO NECESARIAMENTE ES SIEMPRE UNA PROTEINA (puede ser, por ejemplo, ARNt y ARNr). Es el aspecto del organismo, con todos sus rasgos tanto externos como internos, funcionales y de conducta que son el resultado del Genotipo heredado de los progenitores más la influencia de los factores ambientales. FENOTIPO = Genotipo + ambiente Fenotipo Algunos ejemplos de caracteres que forman parte del fenotipo: Cualitativos (Discretos o discontinuos) Ej: color de pelo, color de ojos Cuantitativos (Métricos o Continuos) Ej: estatura, presión arterial, nivel de glucemia, nivel de colesterol en sangre Dermatoglifos Fenotipo La forma en que se transmiten los fenotipos resultantes de la interacción del genotipo con el ambiente se denomina PATRONES HEREDITARIOS Patrones Hereditarios Clasificación de enfermedades genéticas según su tipo de herencia Monogénicas Mutaciones en un solo gen. Ej: Fibrosis Quística Cromosómicas Alteración del número o morfología de los cromosomas. Ej. Síndrome de Turner Multifactoriales Determinadas por varios genes simultáneamente (Poligénicas), con importante componente ambiental. Ej. Paladar Hendido. Herencia Especial Enfermedades mitocondriales, alteraciones de la impronta génica. Cromosoma Materno Cromosoma paterno Locus: lugar donde se localiza el gen en un cromosoma Existen secuencias diferentes para un mismo gen, originando diferentes alelos para un mismo gen. Si un individuo tiene el mismo alelo en ambos cromosomas es Homocigota para ese gen Si un individuo tiene diferentes alelos en ambos cromosomas es Heterocigota para ese gen Si un alelo se expresa (produce el fenotipo) en condición heterocigota, enmascarando al alelo del otro cromosoma, se dice que es Dominante. Se representa con letra mayúscula. (Si el heterocigota expresa un solo alelo, ese alelo se llama dominante sobre el otro). Si un alelo debe estar presente en ambos loci para expresarse se dice que es Recesivo. Se representa con letra Minúscula. (Cuando un alelo necesita estar en estado homocigota para expresarse, se llama recesivo). Dominante y Recesivo Los rasgos monogénicos también se los denomina rasgos Mendelianos porque siguen las leyes de Mendel Leyes de Mendel Primera ley (de segregación): Los organismos con reproducción sexual poseen genes que se encuentran por pares y un solo miembro de esta pareja se transmite a la descendencia. Segunda ley (de distribución independiente): los genes ubicados en loci diferentes se transmiten en forma independiente. Diagramas de Punnett HhHH HhHH H H H h HH x Hh F1= 50% HH 50% Hh Fenotipos concordantes pueden deberse a mecanismos diferentes. El fenotipo puede imitar una enfermedad genética pero se debe solo a factores ambientales. Fenocopias Fenocopia • RAQUITISMO NUTRICIONAL Y RAQUITISMO HIPOFOSFATEMICO • FENOCOPIAS EN MALFORMACIONES: EFECTO DE LA TALIDOMIDA Y AMELIAS GENICAS Es la formación defectuosa de hueso durante el período de crecimiento, causado principalmente por la falta de vitamina D, calcio o fósforo. “Trastorno familiar que se caracteriza por hipofosfatemia, absorción intestinal defectuosa del calcio y raquitismo u osteomalacia” Fenocopias - Ejemplo Raquitismo Hipofosfatémico Ligado a X Mutaciones inactivadoras en el gen que regula el fósforo con homología de las endopeptidasas, localizado en el cromosoma Xp22.1 Autosómico dominante mutaciones en el gen FGF23 en el cromosoma 12p13.3 Autosómico recesivo Mutaciones en el gen que codifica la proteína DMP1 localizado en el cromosoma 4q21 Causas genéticas de Raquitismo Hipofosfatémico Se caracteriza por: – Craneosinostosis – Lordosis exagerada – Deformidades angulares de las extremidades – Periodontitis grave – Talla baja – Distonía vascular – Tendencia a la formación temprana de osteofitos con estenosis espinal y a la formación más tardía de calcificaciones en tendones y ligamentos – Extremidades inferiores con curvatura lateral (genu varum) Cuadro Clínico Raquitismo hispofosfatémico Fenocopias - Ejemplos • Izquierda: paciente afectado por el efecto de la talidomida durante la gestación. • Derecha: paciente afectado por la mutación determinante de la aqueiropodia (LMBR1, autosómico recesivo). Desórdenes monogénicos Son aquellos determinados por un alelo específico en un único locus, en uno o en ambos miembros del par cromosómico. Su herencia tiene un patrón regular (Leyes de Mendel). Individualmente tienen baja incidencia (1 de cada 1,000 nacidos vivos). OMIM: Online Mendelian Inheritance in Men (http://www.omim.org) Enfermedades de herencia monogénica Desórdenes Monogénicos Ubicación cromosómica del gen Autosómico Ligados al sexo Expresión de los alelos Dominante Recesivo Codominante Desórdenes autosómicos dominantes Un fenotipo es dominante cuando se expresa tanto en homocigosis como en heterocigosis. Genotipos posibles de un individuo afectado: Heterocigota Aa Homocigota AA Genotipos posibles: 50% heterocigotas y 50% homocigotas recesivos. Fenotipos posibles: 50% afectados y 50% sanos. Padre Afectado A a a a Aa Aa aa aa M ad re S an a Desórdenes autosómicos dominantes Genotipos posibles: homocigota Dominante, 25% homocigota recesivo 25% 50% heterocigota. Fenotipos posibles: 75% afectados y 25% sanos Padre Afectado A a A a AA Aa Aa aa M ad re A fe ct ad a Desórdenes autosómicos dominantes Desórdenes autosómicos dominantes La herencia autosómica dominante se caracteriza por transmisión vertical del fenotipo, ausencia de saltos generacionales y aproximadamente el mismo número de hombres afectados que de mujeres. Desórdenes autosómicos dominantes Mecanismos de dominancia Mecanismos de Dominancia Ganancia de Funciones Haploinsuficiencia Dominancia Negativa Acondroplasia Mecanismo de Dominancia: Por ganancia de función Enfermedad de Herencia Dominante. Gen mutado: R3FCF (Receptor 3 Factor de Crecimiento Fibroblàstico). Nucleótido 1.138 (codón 380). Transición G>A; Glicina Arginina OMIM entry: #100800. La neurofibromatosis (NF) es un trastorno genético que causa el crecimiento de tumores no canceroso a lo largo de los nervios. Existen dos formas principales de neurofibromatosis. La NF1 provocada por un gen anormal en el cromosoma 17 y la NF2 provocada por un gen anormal en el cromosoma 22. Es una enfermedad autosómica dominante. Neurofibromatosis Mecanismo de Dominancia: Haploinsuficiencia Factor de crecimiento POR MEDIO DE GAP GEF Seis o más manchas de color marrón claro en la piel (café con leche). Pecas o lunares en axilas o en la zona de la ingle. Se diagnostica NF1 en aquellas personas que presentan dos o más de los siguientes síntomas Diagnóstico de NF1 • La NF1 es una enfermedad hereditaria autosómica dominante, causada por una anomalía en un gen en el cromosoma 17 • Este gen responsable de NF1 esta localizado en la región pericentromérica del brazo largo de cromosoma 17,en la banda 17q11.2 • contiene 92 Mb. y codifica una proteína llamada Neurofibromina Gen responsable de la NF1 Mecanismo de Dominancia: Haploinsuficiencia Dos o más tumores benignos llamados neurofibromas debajo de la piel o a mayor profundidad. Un tumor en el nervio óptico, llamado glioma. Dos o más nódulos de Lisch (pigmentoque aparece en el iris). Diagnóstico de NF1 La NF2 es causada por una mutación en un gen localizado en el cromosoma 22 (en la banda 22q12.2) cuyo producto es la proteína merlín (schawnnomina) El gen NF2 es un clásico gen supresor tumoral, su inactivación o mutación es la base de tumores asociados a NF2 Gen responsable de la NF2 Presencia de schwannomas (tumores), mayoritariamente en el nervio craneal VIII, o en otros nervios del cuerpo. No presentan manchas café con leche ni neurofibromas. Diagnóstico de NF2 Osteogénesis imperfecta Dominancia Negativa Polidactilia Polidactilia postaxial. Junto al quinto dedo se localiza un dedo extra. Árbol genealógico que ilustra el patrón de herencia de la polidactilia postaxial. Es la probabilidad de que el gen tenga expresión fenotípica Completa: el 100% de los individuos que poseen esa mutación manifiestan enfermedad. Ej: Acondroplasia Incompleta: Algunos individuos que poseen esa mutación NO manifiestan enfermedad DESÓRDENES AUTOSÓMICOS DOMINANTES Aspectos de la expresión fenotípica: Penetrancia Desórdenes autosómicos dominantes Expresividad Es el grado de expresión del fenotipo. La expresividad de un desorden puede ser variable o uniforme La neurofibromatosis 1 es producida por la mutación del gen NF-1. Se caracteriza por el desarrollo de numerosos tumores benignos a lo largo de las vainas de los nervios periféricos e infinidad de manchas epidérmicas.
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