SEMINARIO
INTERDISCIPLINARIO
PROFESOR: MTRO. JOSÉ
LUIS URIBE
ALUMNA: C.D. CAROLINA
GONZÁLEZ TREJO
GENETICA HUMANA
La genética es la rama de la biología que se
encarga del estudio de aquello es
transmitido en sucesivas generaciones a través de los genes. El concepto
también hace referencia a lo que se vincula con el comienzo, el inicio
o la raíz de algo.
La genética, por lo tanto, analiza cómo se transmite la herencia de la biología de un individuo a otro. Su principal objetivo es explicar la manera en que los rasgos y diversas cualidades pasan de los padres a sus descendientes.
La genética, por lo tanto, analiza cómo se transmite la herencia de la biología de un individuo a otro. Su principal objetivo es explicar la manera en que los rasgos y diversas cualidades pasan de los padres a sus descendientes.
Estas transferencias se desarrollan mediantes los genes, compuestos por fragmentos de ácido desoxirribonucleico o ADN, una molécula
que se encarga de la codificación de los datos genéticos presentes en las
células.
Un rasgo anormal (anomalía) que se transmite de
padres a hijos (heredado) puede:
- No tener ningún efecto en la salud ni en el bienestar de la persona (por ejemplo, el rasgo podría simplemente ser un mechón de cabello blanco o el lóbulo de la oreja más largo de lo normal).
- Tener sólo un efecto menor (por ejemplo, daltonismo).
- Tener un mayor efecto en la calidad o duración de la vida.
Los seres humanos tienen células con 46 cromosomas: dos cromosomas que determinan su sexo
(cromosomas X y Y) y 22 pares de cromosomas no sexuales (autosómicos). Los
hombres tienen "46, XY" y la mujeres "46, XX". Los
cromosomas se componen de hebras de información genética, llamadas ADN. Cada
cromosoma contiene secciones de ADN llamadas genes, los cuales transportan la
información necesaria para que su cuerpo produzca ciertas proteínas.
Cada par de cromosomas autosómicos contiene un
cromosoma de la madre y uno del padre. Cada cromosoma en un par porta
básicamente la misma información, es decir, cada par tiene los mismos genes.
Algunas veces, hay ligeras variaciones de estos genes. Estas variaciones se
presentan en menos del 1% de la secuencia de ADN. Los genes que tienen estas
variaciones se denominan alelos.
Algunas de estas variaciones pueden provocar un gen
que es anormal. Un gen anormal puede conducir a una proteína anormal o a una
cantidad anormal de una proteína normal. En un par de cromosomas autosómicos,
hay dos copias de cada gen, uno de cada padre. Si uno de estos genes es
anormal, el otro puede producir suficiente proteína para que no se desarrolle
ninguna enfermedad. Cuando esto sucede, el gen anormal se denomina recesivo y
el otro gen en el par se denomina dominante. Se dice que los genes recesivos se
heredan en un patrón autosómico recesivo.
Sin embargo, si únicamente se necesita un gen
anormal para producir la enfermedad, esto lleva a que se presente un trastorno
hereditario dominante. En el caso de un trastorno dominante, si un gen anormal
se hereda del padre o de la madre, el niño probablemente manifestará la
enfermedad.
A una persona con un gen anormal se la denomina
heterocigoto para ese gen. Si un niño recibe un gen anormal para enfermedad
recesiva de ambos padres, manifestará la enfermedad y será homocigoto para ese
gen.
Uno de las primeras
observaciones experimentales que resultó discordante con las conclusiones
iniciales de Mendel fue la que se refiere a las relaciones entre los dos alelos
de un gen. Pronto se hizo patente que no siempre hay un alelo dominante y otro
recesivo. En la actualidad se consideran cuatro tipos de herencia en función de
la relación existente entre los alelos del gen cuya transmisión se estudia:
- Herencia dominante.- Es el tipo de herencia que presentaban todos los caracteres estudiados por Mendel. Uno de los alelos del gen es dominante sobre el otro, que es recesivo. Se reconoce fácilmente porque el fenotipo del heterozigoto es igual al de uno de los dos homozigotos (el homozigoto para el alelo dominante).
- Herencia intermedia.- No hay relaciones de dominancia entre alelos. Se reconoce porque el fenotipo del heterozigoto es intermedio con respecto al de los dos homozigotos.
- Herencia dominante.- Es un tipo de herencia difícil de distinguir experimentalmente de la herencia intermedia porque la diferencia entre ambas es muy sutil. Tampoco existen relaciones de dominancia entre alelos. Se caracteriza porque el heterozigoto presenta los fenotipos de uno y otro homozigoto.
- Herencia sobredominante.- Al igual que en la herencia dominante, existe un alelo dominante y otro recesivo. Se caracteriza porque el fenotipo del heterozigoto es más acusado que el de ambos homozigotos (incluso que el del homozigoto para el alelo dominante).
TRASTORNOS GENÉTICOS
Casi todas las enfermedades tienen un componente
genético, pero la importancia de ese componente varía. Los trastornos en los
cuales los genes juegan un papel importante (enfermedades genéticas) se pueden
clasificar como:
- Defectos monogenéticos
- Trastornos cromosómicos
- Multifactoriales
Un trastorno monogenético, también llamado
trastorno mendeliano, es causado por un defecto en un gen particular. Los
trastornos monogenéticos son poco comunes, pero dado que hay cerca de 4,000
trastornos monogenéticos conocidos, su impacto combinado es considerable.
Los trastornos monogenéticos se caracterizan por la
forma como se transmiten en familias. Hay cinco patrones básicos de herencia
monogenética:
- Autosómico dominante
- Autosómico recesivo
- Dominante ligado al cromosoma X
- Recesivo ligado al cromosoma X
- Herencia ligada al cromosoma Y
- Herencia materna (mitocondrial)
El efecto observado de un gen (la apariencia de un
trastorno) se denomina el fenotipo.
En la herencia autosómica dominante, la anomalía o
anomalías generalmente aparecen en cada generación. Cada vez que una mujer
afectada tenga un niño, ese niño tendrá un 50% de probabilidad de heredar la
enfermedad.
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.
·
Patrón de
herencia autosómica dominante con un progenitor afectado (azul).
Las personas con una copia del gen para enfermedad
recesiva se denominan portadores y normalmente no manifiestan síntomas para la
enfermedad. Sin embargo, el gen a menudo puede encontrarse por medio de pruebas
de laboratorio sensibles.
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.
Patrón de herencia autosómica recesiva cuando los
dos progenitores son portadores.
En la herencia autosómica recesiva, es posible que
los padres de una persona afectada pueden manifiesten la enfermedad (son
portadores). En promedio, la probabilidad de que los padres portadores pudieran
tener niños que desarrollen la enfermedad es del 25% con cada embarazo. Los
niños y las niñas tienen las mismas probabilidades de resultar afectados. Para
que un niño tenga los síntomas de un trastorno autosómico recesivo, debe
recibir el gen anormal de ambos padres. Debido a que la mayoría de los
trastornos recesivos son raros, un niño tiene mayor riesgo de una enfermedad
recesiva si los padres tienen lazos de consanguinidad. Los parientes tienen una
probabilidad más alta de haber heredado el mismo gen raro de un ancestro común.
En la herencia recesiva ligada al cromosoma X, la
probabilidad de contraer la enfermedad es mucho mayor en los hombres que en las
mujeres y, debido a que el gen anormal lo porta el cromosoma X, los hombres no
lo trasmiten a sus hijos varones (que recibirán el cromosoma Y de sus padres).
Sin embargo, sí lo transmiten a sus hijas. En las mujeres, la presencia de un
cromosoma X normal enmascara los efectos del cromosoma X con el gen anormal. De
esta manera, casi todas las hijas de un hombre afectado por la enfermedad
parecen normales, pero todas son portadoras del gen anormal y cada vez que
tengan un hijo, hay un 50% de probabilidades de que reciba el gen anormal.
En la herencia dominante ligada al cromosoma X, el
gen anormal aparece en las mujeres, incluso así también haya un cromosoma X
normal presente. Dado que los hombres le pasan el cromosoma Y a sus hijos
varones, los hombres afectados no tendrán hijos varones afectados, pero todas
sus hijas sí resultarán afectadas. Los hijos o hijas de mujeres afectadas
tendrán un 50% de probabilidades de contraer la enfermedad.
EJEMPLOS DE TRASTORNOS MONOGENÉTICOS
Autosómico recesivo:
- Deficiencia de ADA (a veces denominado "enfermedad del niño en una burbuja")
- Deficiencia de alfa-1-antitripsina (AAT)
- Fibrosis quística (FQ)
- Fenilcetonuria (FC)
- Anemia drepanocítica
Recesivo ligado al cromosoma X:
- Distrofia muscular de Duchenne
- Hemofilia A
Autosómico dominante:
Dominante ligado al cromosoma X:
Solamente muy pocas y muy raras enfermedades son
dominantes ligadas al cromosoma X. Una de ellas es el raquitismo hipofosfatémico,
también denominado raquitismo resistente a la vitamina D.
TRASTORNOS CROMOSÓMICOS
En los trastornos cromosómicos, el defecto se debe
a un exceso o falta de genes contenidos en todo un cromosoma o en un segmento
de un cromosoma.
Los trastornos cromosómicos abarcan:
- Síndrome de Down
- Síndrome de Klinefelter
- Síndrome de Turner
TRASTORNOS MULTIFACTORIALES
Muchas de las enfermedades más comunes son causadas
por interacciones de algunos genes y factores en el ambiente (por ejemplo,
enfermedades en la madre y medicamentos). Éstas abarcan:
- Cáncer
- Cardiopatía coronaria
- Hipertensión
- Accidente cerebrovascular
TRASTORNOS MITOCONDRIALES LIGADOS AL ADN
Las mitocondrias son pequeños organismos presentes
en la mayoría de las células del cuerpo y son responsables de la producción de
energía dentro de éstas. Las mitocondrias contienen su propio ADN privado.
En los últimos años, se ha demostrado que más de 60
trastornos hereditarios resultan de cambios (mutaciones) en el ADN
mitocondrial. Dado que las mitocondrias provienen sólo del óvulo femenino, la
mayoría de los trastornos relacionados con el ADN mitocondriales se transmiten
de la madre.
Los trastornos relacionados con el ADN
mitocondriales pueden aparecer a cualquier edad y tienen una amplia variedad de
síntomas y signos. Estos trastornos pueden causar:
- Ceguera
- Retraso en el desarrollo
- Problemas gastrointestinales
- Hipoacusia
- Problemas del ritmo cardíaco
- Alteraciones metabólicas
- Baja estatura
Algunos otros trastornos también se conocen como
trastornos mitocondriales, pero no implican mutaciones en el ADN mitocondrial.
Estos trastornos suelen ser defectos de un solo gen y que siguen el mismo
patrón de herencia como otros trastornos de un único gen.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Fogel BL, Geschwind DH. In: Daroff RB, Fenichel GM, Jankovic J, Mazziotta JC. Bradley's Neurology in Clinical Practice. 6th ed. Philadelphia, PA: Elsevier Saunders; 2012:chap 40.
Stankiewicz P, Lupsik JR. Gene, genomic, and chromosomal disorders. In: Goldman L, Ausiello D, eds. Goldman's Cecil Medicine. 24th ed. Philadelphia, PA: Elsevier Saunders; 2011:chap 40
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