patrones de herencia Seminario III

Seminario III: patrones de herencia

Dra. Guillermina Calo2021

Concepción y formación del ser humano

Repasar

Manual Biociencias (en especial Módulo 10) – rehagan o relean capítulo + actividades

Clases 1 y 2 de FSH

Algunas definiciones

• Locus (plural “loci”): localización precisa de un gen sobre un cromosoma

• Alelo: formas alternativas que puede tener un mismo gen; se diferencian en su secuencia.

• Homocigota: cuando en un locus determinado, tanto en el cromosoma materno como en el paterno, se ubica el MISMO ALELO.

• Heterocigota: cuando en un locus determinado, en el cromosoma materno se ubica un ALELO y en el cromosoma paterno se ubica un ALELO con una secuencia diferente.

Algunas definiciones

• Dominancia: relación entre alelos de un mismo gen, en el que uno enmascara la expresión de otro alelo en el mismo locus.

• Alelo dominante se refiere al miembro de un par alélico que se manifiesta en un fenotipo. El recesivo es lo contrario.

Genograma

Mapa o un historial familiar que usa símbolos especiales para describir las relaciones, los eventos principales y las dinámicas de una familia.

Genograma

Varón portador

Cuadro de Punnett

Permite observar cada combinación posible para expresar los alelos dominantes y recesivos.

A: alelo dominantea: alelo recesivo

Enfermedades genéticas

• Monogénicas (o de herencia “mendeliana”)

• De herencia no tradicional

• Multifactoriales

• Cromosómicas

Enfermedades genéticas

• Monogénicas (o de herencia “mendeliana”)

• De herencia no tradicional

• Multifactoriales

• Cromosómicas

Leyes de Mendel

Gregor Johann Mendel (1822-1884)

“Padre” de la genética

• Observó que los organismos heredan caracteres de manera diferenciada.

• Estas unidades básicas de la herencia son actualmente denominadas genes.

Leyes de Mendel

Cuando se cruzan 2 líneas puras que difieren para un carácter, la descendencia es uniforme, presentando toda ella el carácter dominante.

Leyes de Mendel

Los caracteres recesivos, latentes en la primera generación filial (F1), reaparecen en la segunda (F2), en la proporción 3 dominantes por 1 recesivo.

F2

Leyes de Mendel

PERO: Hay caracteres que se transmiten juntos, mayormente si se encuentran en locus cercanos.

Los alelos de los distintos genes se transmiten con independencia unos de otros.

Los resultados obtenidos para cada uno de los caracteres considerados por separado, responden a la segunda ley.

Leyes de Mendel

Genotipo≠

Fenotipo

Leyes de Mendel

Principio de la segregación: un organismo hereda DOS alelos, uno de cada progenitor.

Principio de la transmisión independiente: los genes de diferentes loci se transmiten de manera independiente.

Herencia monogénica

Modelos de Herencia Mendeliana •Autosómica: dominante

recesiva

•Ligada al X: dominante recesiva

Herencia monogénica

Modelos de Herencia Mendeliana •Autosómica: dominante

recesiva

•Ligada al X: dominante recesiva

Herencia autosómica dominante

Herencia autosómica dominante

• El fenotipo se manifiesta en el heterocigoto.

• Hombres y mujeres afectados por igual

• 50% riesgo de recurrencia

• Transmisión vertical y no saltea generaciones

Herencia autosómica dominante

Acondroplasia

• Causa común de enanismo.

• Alteraciones en el receptor del factor de crecimiento 3 (FGFR3) de los fibroblastos, lo que a su vez genera anormalidades en la formación de cartílago.

Otros ejemplos: neurofibromatosis, Enfermedad de Charcot-Marie-Tooth, polidactilia postaxial.

Herencia autosómica dominante

Acondroplasia

Pueden dos personas sanas tener un hijo con este tipo

de acondroplasia?

Herencia monogénica

Modelos de Herencia Mendeliana •Autosómica: dominante

recesiva

•Ligada al X: dominante recesiva

Herencia autosómica recesiva

Herencia autosómica recesiva

• Hombres y mujeres afectados por igual.

• No suelen estar presentes en una generación tras otra.

• Los afectados nacen de padres portadores asintomáticos.

• Consanguinidad contribuye a la aparición de enfermedades recesivas.

• El fenotipo se manifiesta en el homocigoto.

Herencia autosómica recesiva

• Enfermedad multisistémica.

• Mutación en el gen CFTR que codifica una proteína reguladora del paso del ion cloro a través de las membranas celulares.

Otros ejemplos: albinismo, enfermedad de Wilson, fenilcetonuria.

Fibrosis quística

Herencia autosómica recesiva

Fibrosis quística

Pueden dos personas sanas tener un hijo con fibrosis quística?

Cromosomas sexuales

XX: Sexo femenino

XY: Sexo masculino

•Participan en la determinación del sexo.

• Enfermedades ligadas al X son aquellas con aberraciones cromosómicas de tipo numérico o a mutaciones de genes presentes en el mismo.

Inactivación del cromosoma X

♂ XY

♀ XX

Porque las mujeres no expresan más proteína?

Un cromosoma X de cada célula somática de la mujer esta INACTIVADO.

Inactivación del cromosoma X

• Proceso aleatorio, independiente en cada célula• Ocurre en las etapas iniciales del desarrollo embrionario• Se condensa en forma de heterocromatina: corpúsculo

de Barr

Inactivación del cromosoma X

Macho Hembra

Herencia monogénica

Modelos de Herencia Mendeliana •Autosómica: dominante

recesiva

•Ligada al X: dominante recesiva

Herencia ligada al X, dominante

• Basta una sola copia para que se exprese la enfermedad, y el gen se encuentra en el cromosoma X.

• Las mujeres están a menudo más afectadas, y en los hombres puede ser mortal.

Herencia ligada al X, dominante

Incontinencia pigmentaria

• Poco frecuente, casi exclusiva de mujeres.

• Lesiones dérmicas hiperpigmentadas características, alteraciones oftalmológicas y cuadros neurológicos inespecíficos.

Otros ejemplos: raquitismo hipofosfatémico, síndrome de Rett.

Herencia monogénica

Modelos de Herencia Mendeliana •Autosómica: dominante

recesiva

•Ligada al X: dominante recesiva

Herencia ligada al X, recesiva

• Los varones están afectados con mayor frecuencia.

• En las mujeres ambos cromosomas deben estar afectados para padecer la enfermedad.

Herencia ligada al X, recesiva

Daltonismo

Otros ejemplos: hemofilia A, distrofia muscular de Duchenne.

• Dificultad para distinguir los colores.

• Grado de afectación muy variable.

• Los genes que codifican los pigmentos de los conos verde y rojo se hallan en el cromosoma X.

Herencia ligada al X, recesiva

Herencia ligada al Y

• Solo los hombres se ven afectados.

• Numero pequeño de genes.

• Transmisión estricta de padre a hijo.

• Ejemplo genes de la región AZF, se relacionan con la cantidad de espermatozoides del semen.

Enfermedades genéticas

• Monogénicas (o de herencia “mendeliana”)

• De herencia no tradicional

• Multifactoriales

• Cromosómicas

Codominancia

Codominancia

•Los dos alelos se manifiestan simultáneamente; es decir, los heterocigotos presentan rasgos de ambos progenitores.

Codominancia

• El tipo de sangre (ABO) es un ejemplo de alelos múltiples.

• Existen tres alelos diferentes que determinan el tipo de sangre de una persona: IA, IB, i.

• Los alelos IA e IB y ambos expresan su fenotipo simultáneamente.

Codominancia

Grupos sanguíneos

Codominancia

• Grupo sanguíneo Rh – Locus D

Personas DD o Dd: presentan el antígeno Rh y son por lo tanto Rh positivas.

Personas dd: no presentan el antígeno Rh y son por lo tanto Rh negativas.

Codominancia

Incompatibilidad materno-fetal

Se puede dar cuando un varón Rh positivo y una mujer Rh negativa tienen hijos.

Codominancia

Incompatibilidad materno-fetal

Se puede dar cuando un varón Rh positivo y una mujer Rh negativa tienen hijos.

Y si la madre es Rh positivo y el padre Rh negativo?

Codominancia

Incompatibilidad materno-fetal

PrevenciónInyecciones de globulina hiperinmune Rh (RhIg), también conocida como RhoGAM, que se dan durante el embarazo de la madre.

Cuándo?28 semanas de embarazo y post parto.

Qué hace?Destruye los eritrocitos que hayan pasado a la circulación materna, para evitar la generación de anticuerpos en la madre.

Herencia mitocondrial

• Las mitocondrias tienen su propio material genético.

• Tasa de mutaciones mucho mas alta que el DNA nuclear.

El ADN mitocondrial se hereda de madre a hijo

Herencia mitocondrial

• A través del complejo proceso de la fosforilación oxidativa, estos orgánulos producen adenosintrifosfato (ATP).

• Afecciones principalmente en el metabolismo celular.

• Hay una “crisis energética” en las células del organismo.

• Trastorno de múltiples sistemas.

Herencia mitocondrial

• Todos los hijos e hijas de una mujer afectada heredarán las mitocondrias con la mutación y serán afectados por la enfermedad.

• Ninguno de los hijos e hijas de un hombre afectado heredaran la alteración ni desarrollaran la enfermedad.

Herencia mitocondrial

Síndrome de epilepsia mioclónica asociada a fibras rojas rasgadas (MERRF)

Otros ejemplos: síndrome MELAS, neuropatía óptica hereditaria de Leber, síndrome NARP

Impronta genómica o imprinting

Silenciación génica:

•En la enorme mayoría de los genes, heredamos dos copias activas: una materna y una paterna.

•PERO, en algunos genes humanos, uno de los alelos es inactivo en función del progenitor del que proviene. Con lo cual: solo tenemos UNA copia activa de dicho gen.

•Se estima que existen unos 100-200 genes en humanos que sufren imprinting.

Impronta genómica o imprinting

Silenciación génica:

•Los genes silenciados están silenciados epigeneticamente.

•El bloqueo se produce por hipermetilación, usualmente durante la formación de ovocitos o espermatozoides.

Impronta genómica o imprinting

Síndromes de Prader-Willi y Angelman•Deleción en el brazo largo del cromosoma 15

Síndrome de Prader-Willi (PWS)•Deleción del cromosoma paterno•Estatura baja, hipotonía, manos y pies pequeños, obesidad, retraso mental e hipogonadismo

Síndrome de Angelman•Deleción del cromosoma materno •Retraso mental grave, convulsiones y marcha atáxica. Sonríen mucho y son muy excitables

Impronta genómica o imprinting

Normal Patológico

Impronta genómica o imprinting

Normal

Por deleción en un cromosoma

Impronta genómica o imprinting

Normal

Por duplicado del mismo cromosoma

Impronta genómica o imprinting

Disomia uniparental

•Dos miembros de un par cromosómico heredados de un solo progenitor.

Por que esto causaría problemas?

•La contribución de ambos progenitores es necesaria y complementaria para el normal crecimiento y desarrollo

Bibliografía

• Genética humana - Solari - 4ta edición.Cap 9

• Genética médica - Jorde Carey Bamshad - 4ta edición.Cap 4 y 5

Manual de biociencias

Enfermedades genéticas

• Monogénicas (o de herencia “mendeliana”)

• De herencia no tradicional

• Multifactoriales

• Cromosómicas

Enfermedades multifactoriales

UN GEN UNA ENFERMEDAD

genesfactores

ambientalesen

ferm

edad

mu

ltifa

cto

rial

Enfermedades multifactoriales

Factores ambientales

•Edad

•Sexo (ser hombre o mujer)

•Malos hábitos (obesidad, tabaco, alcohol)

•Infecciones

•Ambientes tóxicos

•Infancia limitada

Enfermedades multifactoriales

100% genético 100% ambiental

Fibrosis quística

Diabetestipo 1

Pierna fracturada

Enfermedades multifactoriales

• Muy difícil estimar el riesgo (heredabilidad). No siguen herencia mendeliana.

• Suelen estar presentes en varios miembros de la familia (las familias comparten más que los genes).

• La mayoría de las enfermedades son multifactoriales.

Enfermedades multifactoriales

• Enfermedad coronaria• Asma• Várices• Cáncer• Esquizofrenia• Alzheimer• Defectos del tubo neural• Fisuras orales• Cardiopatías• Luxación de cadera• Gastrosquisis• Estenosis pilórica• Celiaquía• Obesidad

Enfermedades genéticas

• Monogénicas (o de herencia “mendeliana”)

• De herencia no tradicional

• Multifactoriales

• Cromosómicas

Enfermedades cromosómicas

Cromosomopatías

•Alteraciones numéricasDel conjuntoParciales, autosómicasParciales, sexuales

•Alteraciones estructurales (reordenamientos)

Bibliografía

• Genética humana - Solari - 4ta edición.Cap 13 y 17

• Genética médica - Jorde Carey Bamshad - 4ta edición.Cap 6 y 12