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TEMA 4 odonto

bego.villar

Created on September 17, 2023

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Transcript

Biología, genética e histología humana

Tema 4:

Patrones de herencia.

herencia mendeliana

1. INTRODUCCION A LA HERENCIA MENDELIANA 2. HERENCIA AUTOSOMICA DOMINANTE 3. HERENCIA AUTOSOMICA RECESIVA 4. HERENCIA LIGADA AL SEXO 5. FACTORES QUE AFECTAN A LA EXPRESION DE GENES CAUSANTES DE ENFERMEDAD 6. HERENCIA MITOCONDRIAL

1. INTRODUCCION A LA HERENCIA MENDELIANA

MENDEL: EL PADRE DE LA GENÉTICA

Ley de la segregación establece que los genes en los individuos se encuentran por parejas (alelos; uno de cada progenitor). Solo uno de ellos se transmite a la descendencia (segrega).

Ley de la distribución independiente establece que los genes se transmiten de forma independiente.

Las leyes de Mendel, son un conjunto de reglas básicas sobre la herencia de ciertas características. Los rasgos determinados por un único gen se denominan monogénicos y siguen estas leyes.

INTRODUCCION A LA HERENCIA MENDELIANA

INTRODUCCION A LA HERENCIA MENDELIANA

Los patrones que muestran los trastornos monogénicos dependen de dos factores

Cromosoma en el que se localice el gen Dominancia

INTRODUCCION A LA HERENCIA MENDELIANA

Los patrones que muestran los trastornos monogénicos dependen de dos factores

Cromosoma en el que se localice el gen Dominancia

Además de estos patrones clásicos de herencia existen

  • Herencia del ADN mitocondrial
  • Herencia seudoautosomica
  • Herencia ligada a Y

INTRODUCCION A LA HERENCIA MENDELIANA

Árboles genealogicos

2. herencia autosómica dominante

Un único alelo es suficiente para manifestar un genotipo, ya que el alelo dominante se expresa ocultando la expresión de otro alelo (recesivo).

La unión más frecuente se da entre un heterocigoto afectado con un individuo sano

Si hablamos de una enfermedad que presenta un patrón de herencia autosómica dominante, basta con poseer una sola copia del alelo para que esta se manifieste. Probabilidad de tener un hijo afectado 2/4 = 0,5 o 50% RIESGO DE RECURRENCIA

a a

Aa Aa aa aa

A a

Cuadro de Punnett

Fig. 4.4 Emparejamiento de un individuo no afectado (aa) con un individuo heterocigoto para un gen de enfermedad autosómica dominante (Aa).

herencia autosómica dominante

Características de la herencia autosómica Dominante

Afecta por igual a hombres que a mujeres Patrón de transmisión vertical: suele estar presente en todas las generaciones Los individuos sanos tienen hijos sanos Transmisión por individuos de ambos sexos

herencia autosómica dominante

Características de la herencia autosómica Dominante

A veces estas características no se cumplen ya que existen factores que afectan a la expresión de los genes causantes de enfermedad

herencia autosómica dominante

TIPOS DE DOMINANCIA

La mayor parte de las enfermedades autosómicas dominantes tienen DOMINANCIA INCOMPLETA. La afectación es mucho más intensa en el homocigoto que en el heterocigoto

herencia autosómica dominante

TIPOS DE DOMINANCIA

La mayor parte de las enfermedades autosómicas dominantes tienen DOMINANCIA INCOMPLETA. La afectación es mucho más intensa en el homocigoto que en el heterocigoto

3. herencia autosómica RECESIVA

Para manifestar un genotipo es necesario tener dos alelos iguales.

La unión más frecuente se da entre dos heterocigotos portadores

Si hablamos de una enfermedad que presenta un patrón de herencia autosómica recesiva, con una sola copia del alelo alterado no se expresa la enfermedad. Probabilidad de tener un hijo afectado 1/4 = 0,25 o 25% RIESGO DE RECURRENCIA

A a

A a

AA Aa aA aa

Cuadro de Punnett

Fig. 4.7 Emparejamiento de dos portadores heterocigotos de una variante génica autosómica recesiva. El genotipo de los hijos afectados está sombreado.

herencia autosómica RECESIVA

Características de la herencia autosómica Recesiva

Afecta por igual a hombres que a mujeres Patrón horizontal, presente en hermanos pero se salta generaciones Los padres de un afectado suelen ser portadores asintomáticos Los padres de la persona afectada pueden ser consanguíneos

herencia autosómica RECESIVA

Características de la herencia autosómica Recesiva

A veces estas características no se cumplen ya que existen factores que afectan a la expresión de los genes causantes de enfermedad

HERENCIA LIGADA AL SEXO

  • DETERMINACIÓN DEL SEXO
  • HERENCIA LIGADA AL CROMOSOMA X
  • HERENCIA LIGADA AL CROMOSOMA Y

HERENCIA RECESIVA LIGADA A X HERENCIA DOMINANTE LIGADA A X

Determinación cromosomica del sexo

En humanos existe una determinación del sexo primaria y secundaria= HORMONAL.

Determinacion primaria (cromosómica)

Tiene que ver con la diferenciacion de las gonadas (ovarios y testiculos), es cromosómica y queda determinada en el momento de la fecundación.

herencia ligada a X

Hay cerca de 1000 genes en el cromosoma X y el 40% se asocia a fenotipos de enfermedad

Locus con dos variantes alelicas

Cromosoma X

herencia ligada a X

Hay cerca de 1000 genes en el cromosoma X y el 40% se asocia a fenotipos de enfermedad

Los varones son HEMICIGOTOS

Locus con dos variantes alelicas

Cromosoma X

herencia ligada a X

Hay cerca de 1000 genes en el cromosoma X y el 40% se asocia a fenotipos de enfermedad

Los varones son HEMICIGOTOS

Locus con dos variantes alelicas

Las mujeres pueden ser HOMOCIGOTASHETEROCIGOTAS

Cromosoma X

Herencia ligada a X e inactivación del cromosoma X

En las células somáticas de las mujeres se inactiva aleatoriamente la mayor parte del cromosoma X, lo que equilibra la expresión de los genes ligados a X en los dos sexos (Compensación de dosis)

+ info

Las mujeres son MOSAICOS GENÉTICOS con respecto al cromosoma X

herencia ligada a X

Clasificación de los trastornos Ligados a X

La clasificación se hace en función de como se expresen los alelos en las mujeres heterocigotas.

RECESIVA LIGADA AL CROMOSOMA X El alelo patológico no suele expresarse en las heterocigotas (alelo recesivo)

herencia ligada a X

Clasificación de los trastornos Ligados a X

La clasificación se hace en función de como se expresen los alelos en las mujeres heterocigotas.

DOMINANTE LIGADA AL CROMOSOMA X El alelo patológico se expresa en la mayoría de las heterocigotas (85%) (alelo dominante)

RECESIVA LIGADA AL CROMOSOMA X El alelo patológico no suele expresarse en las heterocigotas (alelo recesivo)

Algunas patologías no se pueden clasificar ya que el alelo se expresa en algunas heterocigotas (según el patrón de inactivación aleatoria del cromosoma X)

HERENCIA RECESIVA LIGADA A X

Características:

Afecta principalmente a varones

Suele saltar generaciones

Los varones transmiten el alelo a todas sus hijas (portadoras) pero a ningún hijo varon.

Las mujeres portadoras del alelo no suelen tener síntomas

HERENCIA RECESIVA LIGADA A X

Emparejamientos más frecuentes

XHXh XHXh XHY XHY

Xh Y

X H XH

Varón afectado y mujer normal

HERENCIA RECESIVA LIGADA A X

Emparejamientos más frecuentes

XH Y

X h XH

XHXh XHXH XhY XHY

Mujer portadora y varón normal

Hijas: 1/2 portadoras 1/2 normales

Hijos: 1/2 normales 1/2 afectados

HERENCIA RECESIVA LIGADA A X

Emparejamiento POCO frecuente

Unión poco probable (mujer portadora con un varón afectado)

Xh Y

X h XH

XhXh XhXH XhY XHY

Hijas: 1/2 portadoras 1/2 afectadas

Hijos: 1/2 normales 1/2 afectados

HERENCIA RECESIVA LIGADA A X

Hemofilia A

Causada por una reducción en la cantidad o en la actividad del factor de coagulación VIII. Conlleva la aparición de hemorragias (muy común en las articulaciones).

+ info

La Reina Victoria era portadora del gen de la hemofilia, y la trasmitió a las coronas europeas.

HERENCIA RECESIVA LIGADA A X

Alteraciones en la vision del color

+ info

Monocromatismo de conos azules

Incidencia 1/100.000

Daltonismo ROJO-VERDE

Incidencia en Europa 8 % 2% dicromatas incapaces de percibir el rojo o el verde 6% tienen una percepción alterada de tonos relativos de estos colores

HERENCIA DOMINANTE LIGADA A X

Características:

La incidencia es mayor en mujeres que en varones

Suele estar presente en todas las generaciones

Las mujeres transmiten el alelo por igual a ambos sexos

Los varones transmiten el alelo a todas sus hijas pero a ningún hijo varón.

HERENCIA DOMINANTE LIGADA A X

Emparejamientos más frecuentes

XHXh XHXh XhY XhY

XH Y

X h X h

Varón afectado y mujer normal

Hijos: TODOS normales

Hijas: TODAS afectadas

Emparejamientos más frecuentes

HERENCIA DOMINANTE LIGADA A X

Mujer afectada y varón normal

Xh Y

X H X h

XHXh Xh Xh XHY XhY

Hijas: 1/2 normales 1/2 afectadas

Hijas: 1/2 normales 1/2 afectados

Hijos: 1/2 normales 1/2 afectados

Hijos: 1/2 normales 1/2 afectados

herencia ligada a y

El cromosoma Y es bastante pequeño, contiene cerca de 50 genes la mayor parte implicados en el desarrollo gonadal y genital masculino.

HERENCIA LIGADA A Y

Características:

No existen muchos trastornos descritos ligados al cromosoma Y

Info

5. FACTORES QUE AFECTAN A LA EXPRESION DE GENES CAUSANTES DE ENFERMEDAD

En la realidad clínica los patrones de herencia monogénica son más complicados ya que diversos factores influyen en el modo en que se expresan los genes.

5. FACTORES QUE AFECTAN A LA EXPRESION DE GENES CAUSANTES DE ENFERMEDAD

En la realidad clínica los patrones de herencia monogénica son más complicados ya que diversos factores influyen en el modo en que se expresan los genes.

Trastornos autosómicos dominantes

FACTORES QUE AFECTAN A LA EXPRESION DE GENES

Penetrancia reducida o incompleta

Ocurre cuando una persona tiene el genotipo causante de una enfermedad, pero no desarrolla el fenotipo, dar lugar a un salto aparente de generaciones

DEFORMIDAD DE LA MANO HENDIDA

Herencia autosómica dominante con Penetrancia incompleta (70%) Solamente el 70% de las personas que presentan el alelo manifiestan el fenotipo

+ info

FACTORES QUE AFECTAN A LA EXPRESION DE GENES

Penetrancia dependiente de la edad

Ocurre cuando hay un retraso en la edad de inicio de una enfermedad genética.

Dificulta la deducción del modo de herencia de una enfermedad y reduce la selección natural contra el alelo causante de la enfermedad. Ejemplos: Enfermedad de Huntington Alzheimer familiar.

FACTORES QUE AFECTAN A LA EXPRESION DE GENES

Pleiotropia

Se da cuando un único gen afecta a múltiples aspectos de la fisiología o anatomía.

Ejemplos:

FIBROSIS QUÍSTICA

SÍNDROME DE MARFAN

FACTORES QUE AFECTAN A LA EXPRESION DE GENES

Expresividad variable

Pongamos de ejemplo una mutación dominante que vuelve azul a quienes la padecen. Todos los individuos afectados serán azules, pero en distintos tonos.

Una misma mutación en un mismo gen puede manifestarse en distintos individuos de forma diferente.

Un progenitor con expresión leve de una enfermedad, puede tener hijos con una expresión grave de la misma.

Neurofibromatosis Tipo 1

FACTORES QUE AFECTAN A LA EXPRESION DE GENES

Mutaciones “de novo”

Alteración genética que se presenta por primera vez en un familiar como consecuencia de una mutación en una célula germinal (óvulo o espermatozoide) de uno de sus progenitores, o en el cigoto durante la embriogénesis temprana.

El riesgo de recurrencia es muy bajo para los hermanos de la persona afectada, pero muy altos para su descendencia

+ info

FACTORES QUE AFECTAN A LA EXPRESION DE GENES

Trastornos limitados/influidos por el sexo

Existen caracteres determinados por genes que se encuentran en los autosomas pero cuya manifestación depende del sexo del individuo, comportándose de distinta manera si se encuentran en varones o en mujeres

herencia autosomica dominante

HETEROGENEIDAD GENéTICA

Muchos trastornos mendelianos son genéticamente heterogéneos.

Diferentes mutaciones en el mismo locus dan lugar al mismo trastorno o enfermedad.

HETEROGENEIDAD ALELICA

EJEMPLO: Fibrosis quística (1200 alelos diferentes causantes de la enfermedad)

La mutación más frecuente es la deleción de tres nucleótidos que tiene como resultado la pérdida de una fenilalanina en la posición 508 (DF508). Esta mutación está presente en el 70% de los casos de FQ.

HETEROCIGOTOS COMPUESTOS Cuando un homocigoto presentan dos alelos mutados diferentes

HETEROGENEIDAD GENÉTICA

HETEROGENEIDAD DE LOCUS

Trastornos clínicamente parecidos, e incluso indistinguibles, pueden deberse a mutaciones en loci diferentes en pacientes distintos.

HETEROGENEIDAD GENÉTICA

HETEROGENEIDAD FENOTIPICA O CLÍNICA

Mutaciones diferentes en el MISMO LOCUS dan lugar a TRASTORNOS DIFERENTES

Ejemplo: Mutaciones en el gen LMNA (laminas A y C) dan lugar a diferentes patologías

herencia MITOCONDRIAL

CARACTERISTICAS

  • ADN bicatenario y circular
  • Contiene 37 genes que codifican: 2 ARNr, 22 ARNt y 13 enzimas implicadas en la fosforilación oxidativa
  • No se une a histonas y no contiene intrones
  • Sufre más mutaciones que el ADN nuclear

herencia MITOCONDRIAL

CARACTERISTICAS

  • ADN bicatenario y circular
  • Contiene 37 genes que codifican: 2 ARNr, 22 ARNt y 13 enzimas implicadas en la fosforilación oxidativa
  • No se une a histonas y no contiene intrones
  • Sufre más mutaciones que el ADN nuclear

  1. HERENCIA MATERNA
  2. HOMOPLASMIA Y HETEROPLASMIA
  3. SEGREGACIÓN REPLICATIVA

En la herencia mitocondrial intervienen 3 FACTORES importantes de las mitocondrias

herencia MITOCONDRIAL

El ADN mitocondrial en el zigoto proviene del OVULO.

Herencia materna

herencia MITOCONDRIAL

El ADN mitocondrial en el zigoto proviene del OVULO.

Herencia materna

herencia MITOCONDRIAL

HOMOPLASMIA Y HETEROPLASMIA

HETEROPLASMIA Cuando una célula recibe una mezcla de mitocondrias (con y sin mutación)
HOMOPLASMIA Célula con una población pura de ADNmit

herencia MITOCONDRIAL

SEGREGACIóN REPLICATIVA

Durante la división celular las múltiples copias de ADN mitocondrial presentan replicación y distribución aleatoria entre las mitocondrias, y las mitocondrias se distribuyen aleatoriamente entre las células hijas. La disfunción celular y tisular se da cuando la fracción de mitocondrias portadoras de una mutación supera cierto umbral.