Pedigree, Cariotipo y Mutaciones

(1)

Genética Humana: Análisis

de

Pedigree, Cariotipo,

Sindromes

(2)

•

• Análisis de pedigree esAnálisis de pedigree es una forma de análisis una forma de análisis genético en donde el genético en donde el genetista hace un genetista hace un

diagrama que muestra a diagrama que muestra a un individuo con una

un individuo con una

característica estudiada característica estudiada y todos sus familiares y todos sus familiares

conocidos. conocidos. •

• EEl l ppedediiggrree ee ininddiicca a llaa

presencia o ausencia de presencia o ausencia de esta característica y si esta característica y si es aplicable la variación es aplicable la variación de expresión de la de expresión de la misma. misma.

(3)

•

• El propósito es facilitar el análisis

El propósito es facilitar el análisis

genético de una característica

examinando su patrón de herencia en

una familia en particular.

•

(4)

•

• Los principios de

Los principios de

Mendel aún

aplican.

•

• E

Ej

je

em

mp

pl

lo

o:

:

P1

Aa

Aa x

x Aa

Aa

F1

¼

¼ AA

AA

½ Aa

¼

aa

•

• Cuando los

Cuando los

genetistas están

analizando el

pedigree buscan

cierto patrón

característico que

los ayudará a

determinar el

modo en que se

hereda la

característica

estudiada.

(5)

Patrones de herencia

•

• Autosómico dominante

Autosómico dominante

•

• Autosómico recesivo

Autosómico recesivo

•

• Ligado a X dominante

Ligado a X dominante

•

• Ligado a X recesivo

Ligado a X recesivo

•

(6)

Autosómico dominante

•

• La característica es expresada en

La característica es expresada en

ambos sexos y ningún sexo esta más

propenso que el otro.

•

• Fenotipo aparece en todas las

Fenotipo aparece en todas las

generaciones y cada persona afectada

tiene un progenitor que padece la

enfermedad

•

• Persona que no muestra el fenotipo no

Persona que no muestra el fenotipo no

le transmitirán la condición a los hijos.

(7)

Autosómico dominante

•

• En las familias en que uno de los padres

En las familias en que uno de los padres

tiene el gen hay una probabilidad de

50% de que cualquiera de los hijos

herede la condición.

•

• Ejemplo condiciones autosómicos

Ejemplo condiciones autosómicos

dominantes:

–

Ac

on

ond

dro

ropl

pl

a

asi

si

a

–

Neurofibromatosis

–

(8)

¿Aplicaría esta

característica a un

patrón autosómico

dominante?

II II II

(9)

Autosómico recesivo

•

• Ambos sexos se afectan

Ambos sexos se afectan

•

• Aunque los padres aparentan ser

Aunque los padres aparentan ser

normales la condición aparece en sus

hijos en una fracción ¼ (ambos padres

heterocigotos).

•

• La característica solo se expresa

La característica solo se expresa

cuando el individuo es homocigoto

recesivo.

•

• La probabilidad es más alta entre

La probabilidad es más alta entre

matrimonios consanguineos.

(10)

Autosómico recesivo

•

• La característica parece saltar

La característica parece saltar

generaciones.

•

• Ejemplos:

Ejemplos:

–

Fe

ni

nilc

lc

et

eton

onur

ur

ia

–

(11)

¿Aplicaría la misma

característica a un

patrón autosómico

recesivo?

I I II II

(12)

Ligado a X dominante

•

• Si una mujer esSi una mujer es heterocigota (X heterocigota (XAA_X_Xaa₎₎ para cierta para cierta característica, característica, tendremos que el 50% tendremos que el 50% de sus hijos y 50% de de sus hijos y 50% de sus hijas se espera sus hijas se espera que hereden el

que hereden el

cromosoma X que lleva cromosoma X que lleva el alelo de la el alelo de la característica característica estudiada. estudiada.

•

• Si la mujer es

Si la mujer es

homocigota (X

AA

_X

AA

₎

para dos alelos

dominantes

entonces toda su

progiene heredará

el alelo y también

expresará la

característica.

(13)

Cont. Ligado a X dominante

•

• Si un hombre es homocigoto pero

Si un hombre es homocigoto pero

ligado a X dominante por lo

ligado a X dominante por lo tanto

tanto

todas sus hijas expresarán la

característica miéntras que ninguno

de sus hijos lo hará ya que

de sus hijos lo hará ya que estos

estos

heredan

el

el cromosoma

cromosoma Y

Y del

del padre.

padre.

•

• Varones afectados con e

Varones afectados con e

sposas

normales no tienen varones

afectados, pero sí hijas afectadas.

•

• Má

Más a

s a

bu

bund

nd

an

ante

te en

en

he

hemb

mbra

ras

s qu

que e

e en

n

varones 50%.

•

(14)

¿Aplicaría la misma

característica a un

patrón ligado a X

dominante?

I I II II

(15)

Ligado a X recesivo

• • Si la mujer esSi la mujer es heterocigota para el heterocigota para el alelo estudiado el 50% alelo estudiado el 50% de sus hijos heredarán de sus hijos heredarán y expresarán la y expresarán la característica característica mientras que el 50% mientras que el 50% de sus hijas portarán de sus hijas portarán el alelo y lo

el alelo y lo

expresarán solo si expresarán solo si

también lo heredan del también lo heredan del padre. padre. • • Si la madre esSi la madre es homocigota recesiva homocigota recesiva para el alelo estudiado para el alelo estudiado el 100% de los hijos el 100% de los hijos expresará la expresará la característica característica

mientras que las hijas mientras que las hijas portarán la

portarán la

característica solo si característica solo si la heredan a su vez del la heredan a su vez del padre.

(16)

Cont. Ligado a X recesivo

•

• El hombre hemicigoto heredará a sus

El hombre hemicigoto heredará a sus

hijas el alelo recesivo pe

ro éstas solo

serán portadoras a menos que

hereden el mismo alelo de parte de la

madre.

•

• Aparece en alta frecuencia en el

Aparece en alta frecuencia en el

varón. ¿Por qué?

•

(17)

¿Aplicaría la misma

característica a un

patrón ligado a X

recesivo?

I I II II

(18)

Ligado a Y (holándrico)

•

• Este patrón de herencia consiste en que la

Este patrón de herencia consiste en que la

característica se hereda de padres a

hijos

y nietos etc.

•

• La c

La cara

aract

cter

erís

ísti

ti

ca es

tr

an

ansm

smit

it

id

ida so

a solo a

lo a

través del hombre y nunca de la

través del hombre y nunca de la mujer.

mujer.

•

• So

Solo h

lo hom

ombr

bres ex

es expr

pres

esan la c

an la car

arac

ac

te

terí

ríst

stic

ica.

a.

•

• Cr

Crom

omos

osom

oma Y

a Y

ti

tien

enen

en

po

poco

cos

s ge

gene

nes.

s.

•

• Ejemplo: gen SRY gobierna la

Ejemplo: gen SRY gobierna la

diferenciación de las gónadas a

diferenciación de las gónadas a testículos

testículos

en los varones.

(19)

¿Aplicaría la misma

característica a un

patrón ligado a Y?

I I II II

(20)

Ejemplos de Genealogías

(21)

Ejemplo

I I II II

(22)

(23)

(24)

Cariotipo

•

• Un cariotipo consiste de un diagrama en el cual seUn cariotipo consiste de un diagrama en el cual se

muestran todos los cromosomas de un individuo.

(25)

•

• En un cariotipo losEn un cariotipo los cromosomas son cromosomas son organizados por organizados por

tamaño

tamaño, desde el más, desde el más largo hasta el más largo hasta el más pequeño. Con pequeño. Con excepción de los excepción de los

cromosomas del sexo cromosomas del sexo el cual acostumbra el cual acostumbra colocarse al final. colocarse al final.

•

• También se agrupan

También se agrupan

de acuerdo a su

apariencia

:

– – Grupo AGrupo A • • Croms. 1-3Croms. 1-3 • • Metacéntricos oMetacéntricos o Submetacéntricos Submetacéntricos – – Grupo BGrupo B • • Croms. 4 y 5Croms. 4 y 5 Submentacéntricos Submentacéntricos

(26)

– – Grupo CGrupo C • • Croms. 6-12 y XCroms. 6-12 y X • • submetacéntricossubmetacéntricos – – Grupo DGrupo D • • Croms. 13-15Croms. 13-15 • • AcrocéntricosAcrocéntricos – – Grupo EGrupo E • • Croms. 16-18Croms. 16-18 • • SubmetacéntricosSubmetacéntricos – – Grupo FGrupo F • • Croms. 19 y 20Croms. 19 y 20 • • SubmentacéntricosSubmentacéntricos – – Grupo GGrupo G • • Croms. 21-22 yCroms. 21-22 y crom. Y. crom. Y. • • AcrocéntricosAcrocéntricos

(27)

Simbología citogenética

• • 1-221-22 # cromosomas # cromosomas • • XX Cromosoma XCromosoma X • • YY Cromosoma YCromosoma Y •

• pp Brazo cortoBrazo corto

•

• qq Brazo largoBrazo largo

•

• + + CCrroommoossoommaa adicional adicional Ej.

Ej. +21+21 ----crom. 21crom. 21 adicional.

adicional. 13p

13p+ --+ -- duplicaciónduplicación

parcial de una región parcial de una región..

Ej.

Ej. -21 -21 ----crom. 21 decrom. 21 de menos.

menos.

5p-

--5p- --Perdida brazoPerdida brazo p del crom #5. p del crom #5. • • // Presencia de unPresencia de un mosaico mosaico.. • • ddeell DelecciónDelección •

• dupdup DuplicaciónDuplicación

•

(28)

•

• T T TranslocaciónTranslocación

=

= intercambio intercambio dede

fragmentos entre dos fragmentos entre dos cromosomas no cromosomas no homólogos. homólogos. • • IInnvv.. InversiónInversión =

= parte parte del del cromosomacromosoma es cortado, girado es cortado, girado 180º y es reinsertado 180º y es reinsertado en el cromosoma. en el cromosoma.

•

• i

i

Isocromosoma

=

consiste

consiste de

de dos

dos

copias de un brazo

y el otro es

perdido.

•

• r

r

Cromosoma deCromosoma de anillo o “Ring anillo o “Ring chromosome” chromosome” = = terminalesterminales (telómeros) de los (telómeros) de los cromosomas se unen cromosomas se unen formando un formando un cromosoma en forma cromosoma en forma de anillo. de anillo.

(29)

Ring chromosome

(30)

Isocromosoma

(31)

Ejemplos de Fórmulas Cariotípicas

Translocación (Síndrome

Down)

46, XY, -13, +T (13q . 21q) 46, XY, -13, +T (13q . 21q)

Síndrome de Edwards

47 , XY , +18

Síndrome de Patou

47 , XY , +13

Síndrome Cri-du-chat

46 , XX ,

5p-Mosaico (Síndrome Down) Mosaico (Síndrome Down)

46 , XX / 47 , XX , +21

Síndrome Down

47 , XX , +21

Síndrome Klinefelter

47 , XXY

Síndrome Turner

45 , X

♂ ♂

normal

46 , XY

♀ ♀

normal

46 , XX

(32)

Síndrome Klinefelter

•

• 47, XXY47, XXY •

• Trisomía de losTrisomía de los

cromosomas del sexo. cromosomas del sexo. •

• Macho estéril, losMacho estéril, los niveles de niveles de testosterona testosterona comienzan bajos y comienzan bajos y disminuyen con el disminuyen con el tiempo. tiempo. • • EEl pl peenne re reedduucciiddoo.. • • HHiippooggoonnaaddiissmmoo

(33)

Síndrome Klinefelter

•

• Muchos de estosMuchos de estos varones tienen una varones tienen una combinación de: combinación de:

–

– EEssccoolliioossiiss –

– SeSenonos as agrgrananddadadosos – – DDiissttrriibbuucicióónn femenina de las femenina de las grasas corporales grasas corporales ( en las caderas) ( en las caderas) –

– Brazos y piernasBrazos y piernas más largos más largos – – Son 2-5 cm másSon 2-5 cm más altos de lo normal altos de lo normal

(34)

Síndrome Klinefelter

–

Alguna condición sicológica anormal ya

sea en el tr

sea en el trabajo o vida personal.

abajo o vida personal.

–

Alco

holis

holismo,

mo, compo

comportami

rtami

ento

ento antis

antis

ocial

ocial,

,

agresividad y depresion

–

Algunas variantes del síndrome son:

•

• XXYY, XXXY, XXXXYXXYY, XXXY, XXXXY •

• A mayA mayor # croor # crom. X adm. X adicioicionalnales aumes aumenta enta lala severidad de los síntomas y produce

severidad de los síntomas y produce evidente retraso mental.

(35)

Sindrome Klinefelter

(36)

(37)

Síndrome XYY “Super

Macho”

•

• 47, XYY

47, XYY

•

• Machos fértiles

Machos fértiles

•

• Desarrollo normal de gónadas y

Desarrollo normal de gónadas y

tamaño testicular.

•

• Niveles altos de testosterona

Niveles altos de testosterona

•

(38)

Síndrome de Turner

•

• 45, X45, X •

• Unica monosomía viable.Unica monosomía viable. •

• Falta de desarrollo deFalta de desarrollo de características sexuales características sexuales secundarias.

secundarias. •

• CuCuelello lo ananchcho o “w“webebbebed d nnececk”k” (doble tejido conectivo a (doble tejido conectivo a los lados del cuello)

los lados del cuello) •

• Pecho ancho “flat chest”Pecho ancho “flat chest” •

• Anormalidades renales yAnormalidades renales y cardiovasculares.

cardiovasculares. •

• No afecta el IQ peroNo afecta el IQ pero existe cierto grado de existe cierto grado de inmadurez y

inmadurez y

comportamiento infantil. comportamiento infantil.

(39)

(40)

Sindrome Turner

(41)

Síndrome Down

•

• 47, XY, +2147, XY, +21

•

• Trisomía del crom. #21.Trisomía del crom. #21.

•

• Caras planas yCaras planas y redondeadas

redondeadas, , pelo pelo lacio,lacio, nariz corta

nariz corta

•

• Orejas pequeñas yOrejas pequeñas y subdesarrolladas subdesarrolladas

•

• Manos y pies cortos yManos y pies cortos y anchos.

anchos.

•

• Retardo mental simple aRetardo mental simple a severo.

severo.

•

• 50% de las50% de las ♀♀ son fértilesson fértiles

pero sus hijos podrían pero sus hijos podrían heredar el cromosoma heredar el cromosoma adicional.

(42)

Sindrome Down

(43)

(44)

Síndrome Cri-du-chat

•

• 46, 5p-46,

5p-•

• Perdida de un fragmento delPerdida de un fragmento del brazo p del crom. #5

brazo p del crom. #5

•

• Retardo mental severa con IQRetardo mental severa con IQ menor de 20

menor de 20

•

• Craneo relativamente pequeñaCraneo relativamente pequeña

•

• Producen un sonido al llorarProducen un sonido al llorar

parecido al aullido de un gato; parecido al aullido de un gato; recién nacidos debido al poco recién nacidos debido al poco desarrollo de las cuerdas