Polimorfismos en Genética

El estudio de las variaciones en el genoma humano, incluyendo cambios en la secuencia del ADN, el número de copias de segmentos de ADN y la estructura o cantidad de proteínas.

Diferencias en el genoma humano que pueden ser responsables de la variabilidad en la anatomía, la fisiología y la susceptibilidad a enfermedades y otras características.

Un cambio permanente en la secuencia de nucleótidos o en la disposición del ADN.

Un locus es un segmento de ADN que ocupa una posición específica en un cromosoma.

Las versiones alternativas de la secuencia de ADN en un locus.

El alelo más común en una población, presente en más de la mitad de los individuos.

Versiones de un gen que difieren del alelo natural debido a una mutación.

Un locus en el que hay dos o más alelos relativamente frecuentes (> 1%) en una población.

Un polimorfismo que involucra un solo nucleótido (base) en el ADN.

Una variante genética donde se inserta o se elimina un segmento corto de ADN.

Una variante genética que involucra la presencia o ausencia de un segmento de ADN.

Un tipo de variación genética donde un segmento de ADN se invierte.

Una región del ADN que contiene repeticiones de secuencias de bases cortas.

Una variación genética donde un segmento de ADN se encuentra en dos orientaciones posibles.

La mayoría de las variantes genéticas son neutras, es decir, no tienen ningún efecto conocido en la salud.

Los polimorfismos de un solo nucleótido (SNP) representan la variación genética más común en el genoma humano. Se caracterizan por la sustitución de una sola base nitrogenada en una secuencia de ADN.

Los SNPs pueden ser transiciones o transversiones. En las transiciones, la sustitución se realiza dentro del mismo tipo de base nitrogenada (purina o pirimidina). En las transversiones, la sustitución se realiza entre tipos de bases diferentes.

La inserción o deleción (indel) se refiere a la adición o eliminación de uno o más pares de bases en una secuencia de ADN.

Se consideran variaciones genéticas comunes que pueden estar relacionadas con la susceptibilidad a enfermedades o la respuesta a ciertos medicamentos. La gran mayoría de los SNPs se encuentran en regiones no codificantes del ADN, pero algunos pueden afectar la expresión génica o la función de las proteínas.

Las indels pueden ser simples o multialélicas. Las simples solo tienen 2 alelos, mientras que las multialélicas presentan varias variaciones en la secuencia de ADN.

Los SNP son polimorfismos de un único nucleótido.

Los indels son cambios de inserción o deleción en el ADN.

Cambio en la secuencia de ADN que no modifica la pauta de lectura, es decir, el agrupamiento de nucleótidos en codones.

Mutación puntual que cambia un codón por otro que codifica para un aminoácido diferente.

Mutación puntual que cambia un codón que codifica para un aminoácido por un codón de parada.

Inserción o deleción de uno o dos nucleótidos que altera la pauta de lectura, cambiando el orden de los codones.

Inserción o deleción de un número de nucleótidos múltiplo de tres, que añade o elimina aminoácidos, pero no modifica la pauta de lectura.

Las inserciones o deleciones de uno o dos nucleótidos causan un cambio de pauta de lectura (frameshift), con aparición de secuencia divergente respecto a la normal a partir del punto de inserción o deleción. Suelen generar un codón de parada prematuro. En estos casos el mRNA se suele degradar y no llega a traducirse. En caso de que se traduzca y genere una proteína truncada más pequeña, esta suele degradarse.

Los elementos transponibles, como los Alu, pueden insertarse en genes, interrumpiendo su función.

Un ejemplo de mutación puntual que causa la anemia falciforme es la sustitución de Glu por Val en la hemoglobina.

Las mutaciones de cambio de sentido son mutaciones que cambian un aminoácido por otro en una proteína. Son comunes en la acondroplasia, un trastorno que causa enanismo. Estas mutaciones suelen ocurrir en la línea germinal paterna.

El receptor del factor de crecimiento de fibroblastos (FGFR) se encarga de regular la formación de huesos. Las mutaciones en este gen son la causa de la acondroplasia.

Cuanto mayor es la edad del padre, mayor es la probabilidad de que ocurran mutaciones nuevas en sus gametos. Esto se debe a que las células espermáticas se dividen más veces con la edad.

Las trisomías, como el síndrome de Down, ocurren cuando hay un cromosoma extra en un par. La mayoría de las trisomías se deben a errores durante la meiosis femenina.

La meiosis femenina es más larga que la masculina. Esto la vuelve más susceptible a errores como la no disyunción, donde los cromosomas no se separan correctamente.

La no disyunción ocurre cuando los cromosomas no se separan correctamente durante la meiosis. Esto puede llevar a gametos con un número anormal de cromosomas, como en el síndrome de Down.

El síndrome de Turner (monosomía X) y el síndrome de Klinefelter (síndrome XXY) son aneuploidías de los cromosomas sexuales, causadas en su mayoría por errores en la meiosis masculina.

Mutaciones sinónimas no cambian el aminoácido que codifica un gen, mientras que las mutaciones no sinónimas sí lo hacen. Dentro de estas últimas, las mutaciones con cambio de sentido alteran el aminoácido, mientras que las mutaciones sin sentido cambian un codón codificante a uno de parada.

La progeria de Hutchinson-Gilford es una enfermedad causada por una mutación en un solo nucleótido en el gen LMNA que codifica la lamina A, una proteína que recubre la envoltura nuclear. Esta mutación no cambia el aminoácido codificado, pero crea una secuencia de inicio de intrón dentro del exón 11, lo que hace que se elimine parte del exón como secuencia intrónica y se altere la secuencia de la proteína codificada.

Una mutación simple en un solo nucleótido puede alterar el marco de lectura de un gen, lo que lleva a una secuencia de proteína completamente diferente y a una enfermedad.

La nomenclatura de variaciones de secuencia (SV) se utiliza para describir las mutaciones genéticas. El formato utilizado indica la secuencia de referencia, la posición del cambio, el nucleótido de referencia y el nucleótido sustituido.

En las mutaciones de sustitución, un nucleótido se reemplaza por otro. El formato indica la posición del nucleótido sustituido y los nucleótidos involucrados. Por ejemplo, g.123A>G indica que el adenina en la posición 123 del ADN genómico ha sido reemplazado por guanina.

Las deleciones eliminan uno o varios nucleótidos de la secuencia de ADN. El formato indica la posición o rango de posiciones de los nucleótidos eliminados. Por ejemplo, g.123_127del indica que los nucleótidos de las posiciones 123 a 127 han sido eliminados del ADN genómico.

Las inserciones añaden nuevos nucleótidos a la secuencia de ADN. El formato indica las posiciones de los nucleótidos que flanquean la inserción y la secuencia que se insertó. Por ejemplo, g.123_124insAGC indica que la secuencia AGC se insertó entre las posiciones 123 y 124 del ADN genómico.

El ADN contiene timina (T) en lugar de uracilo (U) como base nitrogenada. La timina tiene un grupo metilo adicional que la diferencia del uracilo.

La timina (T) del ADN se empareja con la adenina (A), al igual que el uracilo (U) del ARN. Ambos tienen una estructura similar y establecen dos enlaces de hidrógeno con la adenina.