T4 - Herencia Mendeliana _ Médium

Tema 4: Herencia Mendeliana

• El tema central es la herencia mendeliana, abarcando experimentos, terminología, leyes, genética, patrones y variaciones,

Principios de la Herencia

• Mendel expuso los principios de la herencia sin conocimiento de cromosomas, genes o meiosis.
• En 1866, Mendel publicó su obra usando Pisum sativum (guisante/arvejas).
• Pisum sativum es fácil de cultivar, tiene crecimiento rápido y es autógama,
• Pisum sativum Presenta 7 caracteres visibles y 2 formas alternativas (alelos) fáciles de distinguir.
• Los genes se definen como unidades de herencia discretas, que determinan el comportamiento en la formación de gametos y su transmisión entre generaciones.

Experimentos de Mendel

• Se basaron en cruces de líneas puras homocigotas, mediante procesos de polinización artificial.
• Las características estudiadas fueron color y forma de la semilla, color y forma de la vaina, posición de las flores y longitud del tallo.

Terminología

• Gen: Factor hereditario, región de ADN que ayuda a determinar una característica.
• Alelo: Una de las dos o más formas alternativas de un gen.
• Locus: Lugar específico de un cromosoma ocupado por un alelo.
• Genotipo: Conjunto de alelos de un organismo individual (ej. AA, Aa, aa).
• Heterocigoto: Organismo con dos alelos diferentes en un locus (Aa, híbrido).
• Homocigoto: Organismo con dos alelos iguales en un locus (AA, aa).
• Fenotipo: Apariencia o manifestación de una característica.
• Característica: Atributo o carácter que tiene un organismo.
• P representa la generación parental.
• F1 es la primera generación filial.
• F2 es la segunda generación filial.
• A es un alelo dominante.
• a es un alelo recesivo.
• 2 letras representan genotipo.
• 1 letra representa fenotipo.

Leyes de Mendel

• Primera Ley (Uniformidad): Al cruzar dos líneas puras que difieren en un carácter, la F1 presenta un fenotipo idéntico al de uno de los parentales.
• La F1 es heterocigótica (Aa) y la descendencia es uniforme e híbrida.
• Segunda Ley (Segregación): En la formación de gametos, los factores hereditarios se separan al azar, dando a cada gameto una mitad del par.
• En cruces monohíbridos, al cruzar dos individuos F1, en la F2 reaparecen caracteres recesivos en proporción 3:1 fenotípica.

Resultados de los Cruces Monohíbridos

• Mendel realizó 7 cruces monohíbridos, obteniendo proporciones F2 consistentes.
• En la F1 nunca se observaba el carácter recesivo porque las plantas eran heterocigotas y la forma dominante encubría a la recesiva (A>a).

Cruzamiento Prueba

• Consiste en cruzar un individuo de fenotipo dominante pero genotipo desconocido con un homocigoto recesivo.
• Permite determinar si el individuo es homocigoto dominante o heterocigoto.
• Si la descendencia es 1:1, el individuo inicial es heterocigoto.

Tercera Ley de Mendel

• Principio de la Transmisión Independiente: Durante la formación de gametos, la segregación de un par alélico es independiente de la de otros pares.
• Sólo se cumple si los genes están en cromosomas diferentes.
• Durante la formación de gametos se segregan alelos al azar combinándose durante la descendencia.
• Los fenotipos en la F2 de un cruce dihíbrido siguen una proporción 9:3:3:1.

Genética y Probabilidad

• Ley del Producto: Al darse dos sucesos independientes simultáneamente ("Y"), la probabilidad conjunta resultante es el producto de las probabilidades individuales.
• Ley de la Suma: Permite calcular la probabilidad de que suceda uno u otro evento mutuamente excluyente.

Patrones de Herencia en Humanos

• Problemas: Cruces no programables, muestras pequeñas y presencia/ausencia del carácter en cada generación.
• Se analiza el patrón de herencia (dominante, recesivo, ligado al sexo)
• En busca de identificación de portadores sanos.

Símbolos Genealógicos

• Permiten representar gráficamente la información familiar.

Normas de Evaluación de Genealogías

• El probando se indica con una flecha.
• En la pareja, primero el varón, y los hermanos se colocan en orden de nacimiento.

Terminología Adicional

• Alelo Silvestre (wild-type): El más frecuente en la naturaleza, normalmente dominante y responsable del fenotipo silvestre.
• Alelo Mutante: Información genética modificada, puede resultar en pérdida o ganancia de función.
  • Puede ser con alelo nulo, donde no se produce la proteína.

Caracteres Dominantes

• Relacionados con la herencia autosómica dominante.
• Generalmente heterocigotos, cada individuo afectado tiene un progenitor afectado (mutación de novo posible).
• Presencia en todas las generaciones: hombres y mujeres afectados.
• La homocigosis puede ser poco viable (enfermedades letales).
• Un ejemplo es la polidactilia.

Caracteres Recesivos

• Herencia autosómica recesiva.
• Presencia de generaciones sin individuos afectados.
• Igual afectación en mujeres y hombres.
• Hijos afectados de padres sanos.
• Mayor probabilidad si hay consanguinidad.
• Un ejemplo es el albinismo.

Hemocromatosis Tipo I

• Mutaciones en el gen HFE, en el locus del Complejo Mayor de Histocompatibilidad (HLA) en el cromosoma 6p22.2.
• Disfunción de la proteína HFE, resultando en acumulación de hierro en el cuerpo, toxicidad y posibles fallos de órganos.
• Debut entre 30 y 50 años.
• Síntomas comunes a muchas enfermedades.
• Tratamiento incluye flebotomía, medicamentos y cambios en dieta.
• Autosómica recesiva para la mutación C282Y.
• Las mutaciones C282Y y H63D son prevalentes en la población caucásica.

Enfermedad de Wilson

• Más de 300 mutaciones en el gen ATP7B en 13q14.3 (más de 300 distintos).
• Codifica ATPasa transportadora de cobre para eliminar el exceso de cobre en el organismo causando una acumulación progresiva.
• Errores en el metabolismo del cobre, que cursa con una disminución de su excreción biliar y origina una acumulación progresiva en hígado, cerebro, córnea y riñones.
• Causante de trastornos psiquiátricos, neurológicos y hepáticos.
• Prevalencia 1 en 40.000.
• Cursa con depósitos de cobre que se presentan como Anillo de Kayser-Fleischer, alrededor del iris.
• Autosómica recesiva para APT7B.

Caracteres Heredados en Humanos

• En cuanto a condiciones autosómicas dominantes menciona hipercolesterolemia familiar, enfermedad de Huntington, retinoblastoma familiar y cáncer de mama.
• A nivel recesivo se indica la Anemia falciforme, fibrosis quística y fenilcetonuria.
• También se mencionan alfa-antitripsina y enfermedad de Tay-Sachs
• Se recalca la "Inmunodeficiencia combinada grave", también conocida como SCID

Otros Tipos de Expresión Génica

• Herencia Completa: El heterocigoto muestra un fenotipo igual al homocigoto dominante.
• Dominancia Incompleta: El heterocigoto muestra un fenotipo intermedio entre los dos homocigotos.
• Codominancia: El heterocigoto expresa simultáneamente ambos fenotipos homocigotos.

Dominancia Incompleta

• Proporción fenotípica igual a la genotípica en la F2.
• La flor blanca es debido a perdida de función y mezcla de alelos siverstres.
• Da una expresión inmediata del gen.
• Un un ejemplo de ellos es dondiego de noche,

Dominancia Incompleta: Ejemplo Bioquímico

• En raras condiciones, el heterozigoto presenta un feno tipo intermedio entre los dos homocigóticos
• Enfermedad Bioquímica Humana Tay-Sachs es anomalía grave en lípidos
• Homocigotos resesivos: recién nacidos, mueren al primer o tercer año de vida
• Se expresa el 50% de la actividad mantieniendo una función bioquímic normal.
• Esto da lugar a insuficiencia o "Haploinsuficiencia"

Codominancia

• El feno tipo del heterocigoto expresa simultáneamente ambos fenotipos.
• Porjemplo de glucoproteínas de superficie del sistema MN de grupos sanguíneos.
• Un individuo puede por lo tanto "tener dos dominantes"

Alelismo Múltiple

• Refiere a sistemas en los que hay más de dos alterativas en un tipo, como los sistemas ABO

Variaciones del Mendelismo en Genética Médica

• Pleiotropía
• Heterogeneidad de Locus
• Expresividad variable
• Penetrancia incompleta
• Impronta genética
• Anticipación genética
• Disomía uniparental
• Mosaicismo genético

Pleiotropía

• Un gen con múltiples efectos fenotípicos aparentemente no relacionados como Sindrome de Marfan
• Se produce mutanción autosómica dominante al gen de la fibrilina, afectando el cristalino, huesos y sistema sanguineo.
• Otro ejemplo es la porfiria variegada que se produce por una acumulación de sustancias tóxicas

Heterogeneidad de Locus

• Varias mutaciones que tiene lugar en genes distintos creando una misma enfermedad

Expresividad Variable

• Misma mutación en genes distitnos genera una misma forma diferente

Penetrancia Incompleta

• Mutación en el mismo gen puede manifestarse o no en forma individuos distintos

Impronta Genética

• Algunos genes se marcar según el sexo del individuo.

Anticipación Genética

• La tendencia de algunas enfermedades de ser más graves e en otras de generación en generación

Disomía Uniparental

• Deriva de un único par de cromosomas de los progenitores.

Mosaicismo Genético/Quimerismo

• Mosaicismo genético: deriva el nuevo mosaicismo de los cigotos.
• Quimerismo: tiene la dos lineas celularoes genéticas