Ponente: CMF Agustin Tiol
Profesor: C.D. Esp. José Luis Uribe Piña
Alumna: Cinthia Mérida Méndez
GENERALIDADES DE GENÉTICA
DEFINICIÓN
LA GENÉTICA estudia la forma como las características de los organismos vivos, sean éstas morfológicas, fisiológicas, bioquímicas o conductuales, se transmiten, se generan y se expresan, de una generación a otra, bajo diferentes condiciones ambientales.
Los organismos biológicos son portadores de información codificada que controla directa o indirectamente su desarrollo y su fisiología, y esta información a su vez se transmite de generación en generación con independencia del soma o fenotipo.
INTRODUCCIÓN
El objeto de la Genética es explicar el fenómeno genético en todas sus dimensiones, La naturaleza material química de la substancia hereditaria, su estructura tridimensional, los procesos que mantienen la fidelidad o que alteran esta información; la localización, organización y la transmisión entre generaciones y a lo ancho de las poblaciones del material genético; el proceso de ejecución de esta información para construir el fenotipo celular, tisular, organísmico y poblacional. Todos estos aspectos son objeto de la Genética. Lo genético, aunque codificado en el nivel molecular, transciende lo molecular y abarca varios niveles de integración biológica.
Es esta generalidad del hecho genético lo que hace de la Genética una ciencia central, interactuando con otras muchas ramas de la biología e incluso con otros aspectos del pensamiento y asuntos humanos. Algunos ejemplos de disciplinas auténticamente genéticas son la: Genética agrícola, animal, bacteriana, bioquímica, del cáncer, clínica, de la conducta, cuantitativa, del desarrollo, ecológica, evolutiva, de poblaciones, humana, mendeliana, molecular, de la conservación, citogenética, la epigenética, la terapia genética, la inmunogenética, la mutagénesis, la genómica,...)
TRASTORNOS GENÉTICOS
Una enfermedad o
trastorno genético es una condición patológica causada por una alteración del
genoma. Una enfermedad genética puede ser hereditaria o no; si el gen alterado
está presente en las células germinales (óvulos y espermatozoides) será hereditaria
(pasará de generación en generación); si afecta a las células somáticas, no.
Causas:
Hay varias causas
posibles:
- Puede estar causada por una mutación, como muchos cánceres.
- Hay trastornos genéticos causados por duplicación de cromosomas, como en el síndrome de Down, o duplicación repetida de una parte del cromosoma, como en el síndrome de cromosoma X
- Hay desórdenes genéticos causados por la deleción de una región de un cromosoma, como en el síndrome deleción 22q13, en que el extremo del brazo largo del cromosoma 22 está ausente.
- El defecto en los genes puede ser heredado de los padres. En este caso el desorden genético se llama enfermedad hereditaria. Puede pasar a menudo de padres sanos, si son portadores de un defecto recesivo, aunque también ocurre en casos con defectos genéticos dominantes.
Tipos de anomalías genéticas
En los Síndromes Genéticos, la génesis de la aberración cromosómica, puede deberse a factores hereditarios. En otros casos, las aberraciones se producen sin ninguna causa aún conocida y parecen darse aleatoriamente no pudiendo identificar factores de riesgo determinantes. Las anomalías cromosómicas pueden clasificarse en varios tipos:
Existen dos tipos. la duplicación que ocurre cuando hay material cromosómico adicional y la delección que significa simplemente que una parte del cromosoma se perdió o se "eliminó". Un pieza muy pequeña de un cromosoma puede contener muchos genes diferentes.
Ocurren cuando en las células del cuerpo hay un número de cromosomas diferente al de los 46 que corresponden (23 pares). El tener cromosomas de más o una cantidad inferior constituye una de las causas del desarrollo de algún defecto o síndrome genético.
Se habla de trisomías para describir la presencia anormal de 3 cromosomas en lugar del par normal correspondiente. De esta forma si un niño nace con 3 cromosomas (en lugar del par usual) en el cromosoma número 21, hablaríamos de una "trisomia 21" o como se denomina más habitualmente Síndrome de Down. Existen también las llamadas monosomias, término que se utiliza para describir la ausencia de uno de los miembros que conforman el par cromosómico. La anomalía cromosómica no tan sólo se da por falta o exceso de material genético sino que también puede darse por intercambio de lugar (traslocación).
Este término se utiliza para describir la presencia de más de un tipo de célula en un individuo. Así una persona puede tener en su organismo células con 46 cromosomas (lo normal) coexistiendo con células en otra parte de su cuerpo con 47 cromosomas. El Mosaicismo se expresa a nivel médico en términos de porcentaje para expresar el número de células normales (46 cromosomas) respecto a las alteradas.
El código genético
Desde que se demostró, que las proteínas eran producto de los genes, y que cada gen estaba formado por fracciones de cadenas de ADN, los científicos llegaron a la conclusión de que, debe haber un código genético, mediante el cual, el orden de las cuatro bases nitrogenadas en el ADN, podría determinar la secuencia de aminoácidos en la formación de polipéptidos.
Este proceso podría explicar cómo los genes controlan las formas y funciones de las células, tejidos y organismos. Como en el ADN sólo hay cuatro tipos de nucleótidos, y, sin embargo, las proteínas se constituyen con 20 clases diferentes de aminoácidos, el código genético no podría basarse en que un nucleótido especificara un aminoácido. Las combinaciones de dos nucleótidos sólo podrían especificar 16 aminoácidos (42 = 16), de manera que el código debe estar formado por combinaciones de tres o más nucleótidos sucesivos. El orden de los tripletes, o como se han denominado, codones, podría definir el orden de los aminoácidos en el polipéptido.
Diez años después de que Watson y Crick determinaran la estructura del ADN, el código genético fue descifrado y verificado. Se observó que la obtención de un polipéptido a partir del ADN se producía de forma indirecta a través de una molécula intermedia conocida como ARN mensajero (ARNm). Parte del ADN se desenrolla de su empaquetamiento cromosómico, y las dos cadenas se separan en una porción de su longitud.
El proceso es muy similar a la formación de una cadena complementaria de ADN durante la división de la doble hélice, salvo que el ARN contiene uracilo (U) en lugar de timina como una de sus cuatro bases nucleótidas, y el uracilo (similar a la timina) se une a la adenina en la formación de pares complementarios.
La evaluación y/o intervención psicológica con niños que presentan síndromes genéticos deberán ajustarse a las peculiaridades de cada caso. Se ha comentado ya la variabilidad de síntomas incluso dentro de un mismo síndrome.
Las enfermedades genéticas se producen como consecuencia de alteraciones o mutaciones en el ADN. Estas mutaciones pueden aparecer de forma espontánea (como una mutación de novo), o transmitirse a la descendencia siguiendo distintos patrones de herencia genética:
Autosómica dominante
El patrón de herencia autosómica dominante se da cuando el alelo alterado es dominante sobre el normal y basta una sola copia para que se exprese la enfermedad. Al ser autosómico, el gen se encuentra en uno de los 22 pares de cromosomas no sexuales, o autosomas, pudiendo afectar con igual probabilidad a hijos e hijas. El alelo alterado se puede haber heredado tanto del padre como de la madre. Normalmente se da en todas las generaciones de una familia. Cada persona afectada tiene normalmente un progenitor afectado y una probabilidad del 50% con cada hijo de que este herede el alelo mutado y desarrolle la enfermedad autosómica dominante.
Ejemplo:
Síndrome de Marfán (aracnodactilia):
Esta enfermedad se asocia al gen FBN1 del
cromosoma 15. El FBN1 codifica una proteína llamada fibrilina, que es esencial
para la formación de fibras elásticas del tejido conectivo. Sin el soporte estructural
de las fibras elásticas, muchos tejidos presentan una debilidad que puede conducir a
distintas consecuencias como rotura de paredes arteriales, formación de aneurismas,
megalocórnea, aracnodactilia, nariz grande, mandíbula ancha, etc.
Autosómica recesiva.
La herencia autosómica recesiva se da cuando el alelo alterado es recesivo sobre el normal por lo que con una sola copia del alelo alterado no se expresa la enfermedad. Al ser autosómico, el gen se encuentra en uno de los 22 pares de cromosomas no sexuales, o autosomas, pudiendo afectar con igual probablidad a hijos e hijas. El alelo alterado tiene que heredarse tanto del padre como de la madre para que se de la enfermedad. Normalmente no se da en todas las generaciones de una familia. Cada persona afectada tiene normalmente ambos progenitores sanos pero portadores del alelo mutado. Los hijos de una pareja en la que ambos son portadores tienen una probabilidad del 50% de ser portadores de una copia del alelo alterado (no expresaran la enfermedad pero podrían transmitirla a sus descendientes), 25% de probabilidad de tener dos copias del alelo alterado y desarrollar la enfermedad autosómica recesiva y 25% de probabilidad de heredar dos copias del alelo normal y no desarrollar la enfermedad ni ser portador.
Ejemplo:
Albinismo: Se debe a un problema relacionado al cromosoma 11, el cual codifica para la enzima tirosinasa melanogénica, al haber ausencia de esta enzima, el aminoácido tirosina, no es convertido en melanina. Una persona con albinismo presentará: ausencia de color en el cabello, la piel, iris del ojo; puede asociarse a estrabismo, fotofobia, nistagmo (movimientos oculares rápidos), problemas de visión o ceguera funcional.
Dominante ligada al cromosoma X
El patrón de herencia dominante ligada al cromosoma X se da cuando el alelo alterado es dominante sobre el normal, basta una sola copia para que se exprese la enfermedad, y el gen se encuentra en el cromosoma X (las mujeres tienen dos cromosomas X y los hombres uno X y uno Y). Normalmente se da con más frecuencia en mujeres dado que pueden heredar el alelo mutado tanto de un padre como de una madre afectados. Una mujer afectada tiene una probabilidad del 50% con cada hijo o hija (independientemente de su sexo) de que este herede el alelo mutado y desarrolle la enfermedad dominante liagada al cromosoma X, mientras que un hombre afectado trasmitirá el alelo mutado y por tanto la enfermedad a todas sus hijas pero a ninguno de sus hijos.
Ejemplo:
Raquitismo Hipofosfatinico o Resistencia a la Vitamina D: Trastorno que involucra el reblandecimiento y debilitamiento de los huesos, ocasionado por un defecto genético que llevan a la disminución de la reabsorción tubular de fosfato y falta de vitamina D. Se caracteriza por presentar baja estatura, raquitismo con la resultante deformidad en las extremidades inferiores, dolor oseo, fracturas o pseudofracturas, y entesopatia. Frecuentemente, estos pacientes desarrollan osteoartritis, así como también ha sido informada la comprensión de la médula espinal en adultos no tratados.
Recesiva ligada al cromosoma X
El patrón de herencia recesiva ligada al cromosoma X se da cuando el alelo alterado es recesivo sobre el normal, por lo que con una sola copia del alelo alterado no se expresa la enfermedad, y el gen se encuentra en el cromosoma X (las mujeres tienen dos cromosomas X y los hombres uno X y uno Y). Normalmente se da con más frecuencia en hombres dado que tienen un solo cromosoma X, por lo que si heredan el alelo mutado desarrollaran la enfermedad, sin embargo las mujeres al tener dos cromosomas X si solo heredan un alelo mutado serán portadoras pero no desarrollaran la enfermedad, para esto tendrían que heredar dos alelos mutados.
Una mujer afectada por una enfermedad recesiva ligada al cromosoma X trasmitirá el alelo mutado a todos sus descendientes, todas las hijas serán portadoras (pero no afectadas) y todos los hijos afectados por la enfermedad, mientras que un hombre afectado trasmitirá el alelo mutado a todas sus hijas, que serán portadoras, pero a ninguno de sus hijos. Una mujer portadora tiene una probabilidad del 50% con cada hijo o hija (independientemente de su sexo) de que este herede el alelo mutado, si lo hereda un niño desarrollará la enfermedad y si lo hereda una niña será portadora de la enfermedad.
Ejemplo:
Hemofilia: enfermedad en la que existe dificultad de la sangre para coagularse adecuadamente debido a la ausencia de factores de coagulación. Estos factores son proteínas que activan el proceso mencionado antes, de manera que si hay déficit de los factores puede haber hemorragias. Hay tres variedades de hemofilia: la hemofilia A, cuando hay un déficit del factor VIII de coagulación, la hemofilia B, cuando hay un déficit del factor IX de coagulación, y la C, que es el déficit del factor XI. La característica principal de la Hemofilia A y B es la hemartrosis y el sangrado prolongado espontáneo. Las hemorragias más graves son las que se producen en articulaciones, cerebro, ojo, lengua, garganta, riñones, hemorragias digestivas, genitales, etc. La manifestación clínica más frecuente en los hemofílicos es la hemartrosis, sangrado intraarticular que afecta especialmente a las articulaciones de un solo eje como la rodilla, el codo o el tobillo. Si se produce una hemartrosis en repetidas ocasiones en una articulación, se origina una deformidad y atrofia muscular llamada Artropatía hemofílica.
Herencia Mitocondrial
La mayor parte del material genético se encuentra en los cromosomas en el interior del núcleo de la célula, pero las mitocondrias, unos orgánulos del interior celular que producen la energía que se utiliza en el metabolismo, también contienen una pequeña cantidad de ADN denominado ADN mitocondrial. Las alteraciones del material genético de las mitocondrias son la causa de algunas enfermedades que se transmiten con un patrón característico debido a que las mitocondrias solo se heredan de la madre.Todos los hijos e hijas de una mujer afectada heredarán las mitocondrias con la mutación y serán afectados por la enfermedad, mientras que ninguno de los hijos e hijas de un hombre afectado heredaran la alteración ni desarrollaran la enfermedad.
Mutación de Novo
Una mutación de novo es una mutación que aparece por primera vez en una familia. Ni los padres ni los abuelos presentan esta alteración genética. Es el resultado de una mutación nueva en una célula germinal de los padres (óvulo o espermatozoide) o en el zigoto.
Cuando se da un caso esporádico de una enfermedad genética hereditaria (nace una persona afectada para la que no hay antecedentes familiares) es difícil determinar el patrón de herencia. Podría tratarse de una enfermedad recesiva siendo ambos progenitores portadores pero no afectados por la enfermedad (un segundo hijo tendría un 25% de probabilidad de estar también afectado) o tratarse de una mutación de novo (en este caso la probabilidad de que un segundo hijo esté afectado es normalmente mucho más baja y depende del número de gametos afectados por la nueva mutación). Una vez que aparece una mutación de novo, si la persona afectada tiene descendencia, la mutación se transmitirá siguiendo el patrón de herencia que corresponda a esa enfermedad genética concreta. En realidad, todas la mutaciones que se heredan de los padres fueron en algún momento mutaciones de novo que aparecieron en algún antepasado remoto.
Sinónimos de mutación de novo: mutación génica de novo, mutación génica nueva, mutación nueva, mutación espontánea, mutación esporádica.
The genetics and pathology of oxidative phosphorylation. Smeitink et al (2001) Nat Rev Genet 2: 342-352
Pag web: http://www.genagen.es/area-pacientes/informacion-genetica-y-enfermedades.
No hay comentarios.:
Publicar un comentario