Determinación del sexo, ligamiento al sexo y análisis de pedigríes Tema 4: Herencia del sexo

Determinación del sexo, ligamiento al sexo y análisis de pedigríes OBJETIVOS TEMA 4: Determinación del sexo, ligamiento al sexo y análisis de pedigríes Deberán quedar bien claros los siguientes puntos Determinación del sexo Determinación en Drosophila Determinación en humanos Herencia ligada al sexo Herencia influida por el sexo y herencia limitada a un sexo Análisis de pedigríes o genealogías Compensación de dosis Drosophila Humanos: el corpúsculo de Barr y la hipótesis de Lyon Tema 4: Herencia del sexo

Determinación del sexo Genética: Cromosomas sexuales (heteromórficos) Sistemas XY, X0, ZW y cromosomas múltiples Ploidía (himenópteros) Genes no asociados a cromosomas heteromórficos (hongos,...) Ambiental Temperatura (salamandras, gambas, reptiles) Substrato de fijación (gusanos y gasterópodos marinos) Tamaño corporal (anélidos marinos, algunos peces) Tema 4: Herencia del sexo

Determinación cromosómica del sexo: Sistema XY En 1905 N. Stevens observó que Drosophila melanogater tiene 4 pares de cromosomas Un par de cromosomas, que se llegaron a designar X e Y, eran heteromórficos, o sea, eran homólogos de forma claramente distinta Las hembras de Drosophila portaban dos cromosomas X y los machos portaban un X y un Y (por tanto su herencia es mendeliana, razón 1:1) Complemento cromosómico: 2A + XX 2A + XY C. Bridges (1922) demuestra estudiando individuos poliploides (3n, 4n,...) que el sexo en Drosophila viene determinado por el cociente de cromosomas X (el cromosoma sexual) y los cromosomas no sexuales (llamados autosómicos) Tema 4: Herencia del sexo

Resultados experimentales de Calvin Bridges en D. melanogaster X/A = 0,5 Conclusión: 0,5 < X/A < 1 Intersexo X/A = 1 Tema 4: Herencia del sexo

Tema 4: Herencia del sexo Sistema XY Determinación en Drosophila: equilibrio génico X/A gen Sex-lethal (Sxl)-> Interruptor maestro Tiempo X:A = 1 gen Sxl activo X:A = 0,5 gen Sxl inactivo Embrión Drosophila Tema 4: Herencia del sexo

Tema 4: Herencia del sexo Sistema XY Determinación humanos y ratón (mamíferos): gen SRY (o TDF factor determinante de los testículos: interruptor maestro sexual) en el cromosoma Y (Tdy en ratones) Tiempo Actúa gen TDF si está presente Gen Od Inhibición Gónadas se convierten en testículos Tema 4: Herencia del sexo

Tema 4: Herencia del sexo Sistema XY Determinación humanos y ratón (mamíferos): gen TDF (factor determinante de los testículos: interruptor maestro sexual) en el cromosoma Y (Tdy en ratones) Tiempo Sin TDF Gen Od se expresa Gónadas se convierten en ovarios Tema 4: Herencia del sexo

síndrome de feminización testicular Sistema XY Determinación humanos y ratón (mamíferos) síndrome de feminización testicular Cuatro hermanos con síndrome de feminización testicular (insensibilidad congénita a los andrógenos). 22A + XY Tema 4: Herencia del sexo

Sistema X0, ZW y cromosomas múltiples X0: Insectos (saltamontes) ZW Aves y peces ZZ -> ZW -> Cromosomas múltiples Nemátodo (Ascaris incurva) 35 cromosomas (26A + 8X + Y) 42 cromosomas (26A + 16X) Tema 4: Herencia del sexo

Tipos de herencia ligada al sexo Porción no homóloga, genes ligados al X Genes holándricos Región pseudoautosómica X Y Tema 4: Herencia del sexo

Tema 4: Herencia del sexo Herencia ligada al X Thomas H. Morgan (1910) mutante white Drosophila Fenotipo Salvaje Fenotipo White Tema 4: Herencia del sexo

Tema 4: Herencia del sexo P1 Xw Y X+ X+ F1 y X+ Xw X+ Y 1/2 X+ Y Xw Y 1/2 X+ X+ 1/2 X+ Xw F2 1/2 Tema 4: Herencia del sexo

Tema 4: Herencia del sexo Cruce recíproco x P1 X+ Y Xw Xw F1 X+ Xw Xw Y 1/2 X+ Xw Xw Y F2 y 1/2 Tema 4: Herencia del sexo

Ejemplo de herencia ligada al X en humanos: Ceguera a los colores o daltonismo Tema 4: Herencia del sexo

Carácter limitado por el sexo Los caracteres que se expresan sólo en un sexo, aunque los genes que lo determinan estén presentes en ambos sexos. Ejemplos: formación de las mamas y ovarios en hembras, distribución del vello facial y producción de esperma en machos, coloración del plumaje y el canto en aves, cuernos de cabras y antílopes,... Tema 4: Herencia del sexo

Carácter influido o controlado por el sexo Caracteres que aparecen en ambos sexos, pero se expresa más en uno que en otro. Los genes se localizan en regiones autosómicas o pseudoautosómicas y sus expresión depende del contexto hormonal. Ejemplo: calvicie prematura en humanos Genotipo Fenotipo Hombres Mujeres a’a’ Calvicie Calvicie a’a Calvicie No calvicie aa No calvicie No calvicie Tema 4: Herencia del sexo

Análisis de pedigríes o genealogías . Interpretación de las relaciones de parentesco entre los individuos y toda otra información adicional contenida en el pedigrí . Determinación del modo de herencia del carácter en cuestión (recesivo o dominante | autosómico o ligado al sexo) . Contestar cuestiones relativas a la probabilidad de que una persona que pide consejo sea portadora o tenga un hijo que exprese el carácter Tema 4: Herencia del sexo

Símbolos empleados en pedigríes Gemelos monogóticos Hombre Mujer Sexo no especificado Matrimonio Número hijos de cada sexo 2 3 Familia: 1 niña 1 niño (orden nacimiento) Individuos afectados Heterocigotos alelo autosómico recesivo Gemelos dicigóticos Tema 4: Herencia del sexo

Símbolos empleados en pedigríes Portadora alelo recesivo ligado al sexo Matrimonio consanguíneo Fallecido I 1 2 3 Numeración para la identificación de individuos Propositus II Tema 4: Herencia del sexo

Análisis de pedigríes o genealogías Recesivo autosómico: Se salta generaciones Igual distribución entre sexos Suele aparecer en matrimonios consanguíneos Dos padres normales producen hijos afectados Dominante autosómico Aparece cada generación Afectados x normales -> 1/2 afectados en la progenie Recesivo ligado al sexo Aparece más en machos Hembras afectadas tienen todos los hijos afectados Hembras afectadas tienen un padre afectado y al menos una madre portadora Dominante ligado al sexo Machos afectados dan hijas afectadas Machos afectados provienen de madres afectadas Tema 4: Herencia del sexo

Tema 4: Herencia del sexo Ejemplo de pedigrí del albinismo I II 1 2 3 4 5 III 6 7 IV Tema 4: Herencia del sexo

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Familia real prusiana y rusa Familia real británica Herencia de la hemofilia en la genealogía de la reina Victoria de Inglaterra “La enfermedad real” Príncipe Albert Reina Victoria Familia real prusiana y rusa Juan Carlos I de España Familia real española Familia real británica http://www.sciencecases.org/hemo/hemo.asp Tema 4: Herencia del sexo

Tema 4: Herencia del sexo Herencia de la hemofilia en la genealogía de la reina Victoria de Inglaterra “La enfermedad real” Tema 4: Herencia del sexo

Compensación de dosis Mamíferos: Corpúsculo de Barr (1949, cromatina muy condensada perteneciente al cromosoma X). Hipótesis de M. Lyon: Todos los X - 1 de una célula se inactivan al azar dando lugar al corpúsculo de Barr Corpúsculo de Barr Núcleo de una célula de la mucosa bucal en humanos Tema 4: Herencia del sexo

Tema 4: Herencia del sexo Compensación de dosis Mamíferos: Inactivación al azar del X Tema 4: Herencia del sexo

Tema 4: Herencia del sexo Compensación de dosis Mamíferos: Consecuencias de la compensación de dosis por inactivación aleatoria del X Mosaicismo: hembras heterocigotas muestran un patrón de expresión en mosaico de cada uno de sus alelos. Ejemplo: gen de ausencia de glándulas sudoríparas en mujeres, gata color calicó Un centro de inactivación del X inicia la inactivación Patrón de ausencia de glándulas sudorípadas en hembras heterocigotas para el gen de la displasia ectodermal Tema 4: Herencia del sexo

Ejemplos de mosaicismo ligados al cromomosoma X en hembras Gata calicó Tema 4: Herencia del sexo

Tema 4: Herencia del sexo Compensación de dosis Drosophila: mayor actividad del cromosoma X de los machos Hay al menos 4 loci autosómicos cuya alteración es letal en los machos, pero no influyen en las hembras Tema 4: Herencia del sexo