Determinación del sexo, ligamiento al sexo y análisis de pedigríes

1

Dr. Antonio Barbadilla

Tema 4: Herencia del sexo 1

Determinación del sexo, ligamiento al sexo y análisis de

pedigríes

Determinación del sexo, ligamiento al sexo y análisis de

pedigríes

http://biologia.uab.es/dgm/cv/barbadilla%20prados.asp

2



OBJETIVOS TEMA 4:Determinación del sexo, ligamiento al

sexo y análisis de pedigríes

OBJETIVOS TEMA 4:Determinación del sexo, ligamiento al

sexo y análisis de pedigríes Deberán quedar bien claros los siguientes puntos• Determinación del sexo

• Determinación en Drosophila• Determinación en humanos

• Herencia ligada al sexo• Herencia influida por el sexo y herencia

limitada a un sexo• Análisis de pedigríes o genealogías• Compensación de dosis

• Drosophila• Humanos: el corpúsculo de Barr y la hipótesis de Lyon


3



Determinación del sexo Determinación del sexo • Genética:• Cromosomas sexuales (heteromórficos)

Sistemas XY, X0, ZW y cromosomas múltiples• Ploidía (himenópteros)• Genes no asociados a cromosomas heteromórficos (hongos,...)

• Ambiental • Temperatura (salamandras, gambas, reptiles)

• Substrato de fijación (gusanos y gasterópodos marinos)

• Tamaño corporal (anélidos marinos, algunos peces)


4



Determinación cromosómica del sexo: Sistema XY

Determinación cromosómica del sexo: Sistema XY

En 1905 N. Stevens observó que Drosophila melanogater tiene 4 pares de cromosomas • Un par de cromosomas, que se llegaron a designar

X e Y, eran heteromórficos, o sea, eran homólogos de forma claramente distinta

• Las hembras de Drosophila portaban dos cromosomas X y los machos portaban un X y un Y (por tanto su herencia es mendeliana, razón 1:1)

Complemento cromosómico: 2A + XX 2A + XY • C. Bridges (1922) demuestra estudiando

individuos poliploides (3n, 4n,...) que el sexo en Drosophila viene determinado por el cociente de cromosomas X (el cromosoma sexual) y los cromosomas no sexuales (llamados autosómicos)


5



Resultados experimentales de Calvin Bridges en D. melanogaster

Número decromosomas

X

344321211

Ploidíaautosomas

(A)

234321323

Númerototal de

cromosomas

913161284

117

10

RazónX/A

1,501,331,001,001,001,000,670,500,33

Sexo

MetahembraHembraHembraHembraHembraHembraIntersexoMacho

Metamacho

Conclusión:

X/A = 0,5

X/A = 1

0,5 < X/A < 1Intersexo


6



Sistema XY Sistema XY Determinación en Drosophila: equilibrio génico X/A

gen Sex-lethal (Sxl)-> Interruptor maestro

Embrión Drosophila

X:A = 1

gen Sxl activo

X:A = 0,5

gen Sxl inactivo

Tiempo


7



Sistema XY Sistema XY

Gónadas se convierten en testículos

Gen OdInhibición

Tiempo

Actúa gen TDFsi está presente

• Determinación humanos y ratón (mamíferos): gen SRY (o TDF factor determinante de los testículos: interruptor maestro sexual) en el cromosoma Y (Tdy en ratones)


8




• Determinación humanos y ratón (mamíferos): gen TDF (factor determinante de los testículos: interruptor maestro sexual) en el cromosoma Y (Tdy en ratones)

Gónadas se convierten en ovarios

Gen Od

TiempoSin TDF

se expresa


9




• Determinación humanos y ratón (mamíferos)

Cuatro hermanos con síndrome de feminización testicular (insensibilidad congénita a los andrógenos). 22A + XY

síndrome de feminización

testicular


10



Sistema X0, ZW y cromosomas múltiples

Sistema X0, ZW y cromosomas múltiples

• X0: Insectos (saltamontes)• ZW Aves y peces

ZZ ->

ZW ->

• Cromosomas múltiplesNemátodo (Ascaris incurva)

35 cromosomas (26A + 8X + Y)42 cromosomas (26A + 16X)


11



Tipos de herencia ligada al sexo

Tipos de herencia ligada al sexo

Porción no homóloga, genes ligados al X

Genes holándricos

Región pseudoautosómica

XX

YY


12



Herencia ligada al X Herencia ligada al X

Thomas H. Morgan (1910) mutante white Drosophila

Fenotipo Salvaje Fenotipo White


13



P1

F1

F2

x

1/2

1/2

y

Xw YX+ X+

X+ Xw X+ Y

X+ Y

Xw Y

1/2 X+ X+

1/2 X+ Xw


14



P1

F1

F2

x

1/2

1/2y

Cruce recíprocoCruce recíproco

X+ YXw Xw

X+ Xw Xw Y

X+ Xw

Xw Y


15



Ejemplo de herencia

ligada al X en

humanos:

Ceguera a los colores

o daltonismo

Ejemplo de herencia

ligada al X en

humanos:

Ceguera a los colores

o daltonismo


16



Carácter limitado por el sexo Carácter limitado por el sexo

Los caracteres que se expresan sólo en un sexo, aunque los genes que lo determinan estén presentes en ambos sexos.

Ejemplos: formación de las mamas y ovarios en hembras, distribución del vello facial y producción de esperma en machos, coloración del plumaje y el canto en aves, cuernos de cabras y antílopes,...


17



Carácter influido o controlado por el sexo

Carácter influido o controlado por el sexo

Caracteres que aparecen en ambos sexos, pero se expresa más en uno que en otro. Los genes se localizan en regiones autosómicas o pseudoautosómicas y sus expresión depende del contexto hormonal.

Ejemplo: calvicie prematura en humanos

Genotipo

Fenotipo Hombres Mujeres

a’a’ Calvicie Calvicie a’a Calvicie No calvicieaa No calvicie No calvicie


18



Análisis de pedigríes o genealogías


1 . Interpretación de las relaciones de parentesco entre los individuos y toda otra información adicional contenida en el pedigrí

2 . Determinación del modo de herencia del carácter en cuestión (recesivo o dominante | autosómico o ligado al sexo)

3 . Contestar cuestiones relativas a la probabilidad de que una persona que pide consejo sea portadora o tenga un hijo que exprese el carácter


19



Símbolos empleados en pedigríes

2 3

Hombre

Mujer

Matrimonio

Familia:1 niña1 niño (orden nacimiento)

Gemelosdicigóticos

Gemelosmonogóticos

Sexo no especificado

Númerohijos de cada sexo

Individuos afectados

Heterocigotos alelo autosómico recesivo


20



Símbolos empleados en pedigríes

Portadoraalelo recesivoligado al sexo

Numeración para la identificación de individuos

Matrimonioconsanguíneo

FallecidoI

II

1 2

1 2 3

Propositus


21




Análisis de pedigríes o genealogías• Recesivo autosómico:

Se salta generaciones Igual distribución entre sexos Suele aparecer en matrimonios consanguíneos Dos padres normales producen hijos afectados

• Dominante autosómico Aparece cada generación Afectados x normales -> 1/2 afectados en la progenie Igual distribución entre sexos

• Recesivo ligado al sexo Aparece más en machos Hembras afectadas tienen todos los hijos afectados Hembras afectadas tienen un padre afectado y al

menos una madre portadora• Dominante ligado al sexo

Aparece cada generación Machos afectados dan hijas afectadas Machos afectados provienen de madres afectadas


22



Ejemplo de pedigrí del albinismo

I

II

1 2

1 2 3 4 5

III1 2 3 4 5 6 7

1 2 3

IV


23




24




25



Herencia de la hemofilia en la genealogía de la reina Victoria de

Inglaterra“La enfermedad real”

Reina VictoriaReina VictoriaPríncipe AlbertPríncipe Albert

Juan Carlos Ide España

Familia real española

Familia real prusiana y rusa

Familia real británica

http://www.sciencecases.org/hemo/hemo.asphttp://www.sciencecases.org/hemo/hemo.asp


http://www.sciencecases.org/hemo/hemo.asp

26



Herencia de la hemofilia en la genealogía de la reina Victoria de Inglaterra

“La enfermedad real”


27



Compensación de dosisCompensación de dosis• Mamíferos: Corpúsculo de Barr (1949,

cromatina muy condensada perteneciente al cromosoma X). Hipótesis de M. Lyon: Todos los X - 1 de una célula se inactivan al azar dando lugar al corpúsculo de Barr

Núcleo de una célula de la mucosa bucal en humanos

Corpúsculo de Barr


28



Compensación de dosisCompensación de dosis• Mamíferos: Inactivación al azar del X


29



Compensación de dosisCompensación de dosis• Mamíferos: Consecuencias de la

compensación de dosis por inactivación aleatoria del X

Mosaicismo: hembras heterocigotas muestran un patrón de expresión en mosaico de cada uno de sus alelos. Ejemplo: gen de ausencia de glándulas sudoríparas en mujeres, gata color calicó

Un centro de inactivación del X inicia la inactivación

Patrón de ausencia de glándulas sudorípadas en hembras heterocigotas para el gen de la displasia ectodermal


30



Ejemplos de mosaicismo ligados al cromomosoma X en hembrasEjemplos de mosaicismo ligados al cromomosoma X en hembras

Gata calicó


31



Compensación de dosisCompensación de dosis

• Drosophila: mayor actividad del cromosoma X de los machos

Hay al menos 4 loci autosómicos cuya alteración es letal en los machos, pero no influyen en las hembras


Documents

Determinación del sexo, ligamiento al sexo y análisis de pedigríes