Bases celulares y moleculares de la genéica Dra. Judith García de Rodas salón 207

Conceptos básicos de genetica: Mitosis: traslado de material genético de la célula madre (diploide) a las hijas (diploides), mediante 1 ciclo celular. Meiosis: formación de gametos a partir de una célula germinativa diploide, mediante 1 interfase y 2 divisiones nucleares dando como producto 4 celulas haploides (reproducción reduccional). Genética: ciencia que estudia la transmisión, expresión y evolución de los genes, (segmentos de ácido desoxirribonucleico (ADN), que controlan el funcionamiento, el desarrollo, el aspecto y la conducta de los organismos). Gen: unidad de la herencia, codifica fenotipo y genotipo. Genotipo: puede ser de 2 tipos: homocigoto si los 2 alelos son iguales (AA) y hererocigoto (AA), si los 2 alelos son diferentes.

Material genético humano cromosómico y mitocondrial: (Similar al bacteriano)

GENETICA Brazos cortos Estudia la herencia, Herencia: es el conjunto de características fenotípicas y genotípicas que se transmita la descendencia, La información hereditaria está contenida en los genes, GEN: secuencia de ADN en el cromosoma Los genes se localizan en locus de los cromosomas. Brazos largos Locus: lugar definido ocupado por un gen en un cromosoma

GENOMA: es la totalidad de genes de un organismo Genóma humano: posee 3,000 millones de pares de bases de ADN identificadas, equivalentes a 30.000 genes, (en bacterias 3.000 genes y en la mitocondria y plastidios unos 30 genes) El ADN humano: se localiza la mayor parte en el núcleo y otra mínima parte en la mitocondria. Locus LOCUS Locus: sitio conde se localiza un gen en el cromosoma

HOMOCITGOTO Y HETEROCIGOTO Homocigótico respecto a un gen cuando los dos alelos  codifican la misma información para un carácter, por ejemplo color de la flor de X planta, para nombrarlos se usan letras AA (2 copias idénticas) y para homocigótico dominante y aa para homocigótico recesivo (2 copias idénticas de genes recesivos) Heterocigoto es en Genética un individuo diploide que para un gen dado, tiene en cada uno de los cromosomas homólogos, un alelo parecido a otro, (se expresa como Aa), que posee dos formas diferentes de un gen en paticular; cada una heredada de cada uno de los progenitores. Intercambio de material genético heredado de ambos progenitores durante la meiosis, lo cual da como consecuencia una variabilidad fenotípica y genotípica.

Herencia intermedia: Plantas rojas y blancas son homociagoticas RR y BB la tercera es una mezcla de ambas, RB, mezcla de ambos genes homocigóticos para un nuevo fenotipo heterocigotico RB.

Genes Alelos dominantes y recesivos Están contenidos en las parejas de cromosomas homólogos, Alelos: son formas variadas de genes que codifican similares características fenotípicas. Homocigotos: 2 alelos iguales (X y Y ambos codifican ojo color azul, piel, pelo lacio o crespo, forma de ojos) Heterocigóticos: X codifica color de ojo azul y Y color de ojo negro, o un o pelo crespo y otro lacio, uno piel blanca y otro color obscuro. . En genética el término alelo dominante se refiere al miembro de un par de alelos que se manifiesta en un fenotipo, tanto si se encuentra en dosis doble, habiendo recibido una copia de cada padre (combinación homocigótica) como en dosis simple, en la cual uno solo de los padres aportó el alelo dominante en su gameto(heterocigosis).

Leyes de Méndel: 1860 Primera ley, o Principio de la uniformidad: en el cruce de 2 individuos de raza pura, los híbridos resultantes son todos iguales. Segunda ley, o Principio de la segregación: Un organismo individual posee dos alelos que codifican un rasgo y que estos alelos se separan en proporciones iguales cuando se forman gametos. Tercera ley, o Principio de la combinación independiente: Los genes que codifican diferentes características se distribuyen de forma independiente cuando se forman los gametos. Monge austríaco que experimentó con plantas como ocurre la variabilidad genética.

Primera ley: uniformidad (todos los hibridos iguales) 2da. Ley, Segregación: híbridos con características combinadas (50%) 3ra. Ley: combinación independiente.

En humanos, las alteraciones mutagénicas ocurren durante la meiosis y se expresan en el fenotipo y genotipo

Células haploides y diploides, Células diploides (somática) tienen exactamente dos dotaciones haploides de cromosomas (50%paterno y 50% materno). En humanos 23 cromosomas de c/1 progenitor. Celulas haploides (gametos): productos de la meiosis, las células poseen sólo una dotación cromosómica, en humanos 23 cromosomas. Alteraciones cromosomicas: incluye cambios en el número total de cromosomas, la duplicación, deleción de genes ó segmentos de cromosomas, inversión y translocación incorrecto reordenamiento del material genético dentro y entre cromosomas, estas anomalías se conocen como mutaciones. Mutaciones son cambios permanentes en el material genético, que se expresan en la progenie.

Mutaciones numericas y de orden de los cromosomas: En la gametogénesis ocurre una reducción cromosómica de diploide a haploide, cada gameto recibe un ejemplar de cada uno de los 22 cromosomas autosómicos y un sexual (X ó Y) Cuando durante la meiosis ocurre una mala disyunción cromosómica (separación de cromosomas durante la anafase I y II meiotica), tienen lugar las mutaciones numéricas.-

CARIOTIPO HUMANO: Es el ordenamiento y clasificación de los cromosomas según su morfología. En humanos son 22 pares de autosomas y un par sexual XX ó XY. Submetacéntricos Metacéntricos Acrocéntricos

Tipos de mutaciones genéticas

LAS MUTACIONES, TIPOS: -Mutación es cualquier cambio del material genético detectable y heredable, que afecta a las células germinales (ovogonias y espermatogonias). Dependiendo de como se producen los cambios existen tres categorías de mutaciones: Genómicas: afectan al genoma modificando el número de cromosomas o de juegos cromosómicos (numéricas). Cromosómicas: afectan a la estructura de uno o mas cromosomas, respecto a la secuencia de sus genes(estructurales). Génicas: si afectan a la secuencia o el correcto acoplamento de nucleótidos de un gen (puntuales). También se clasifican en numéricas y extructurales.

MUTACIONES CROMOSOMICAS

Alteraciones cromosómicas numéricas: Los que lleven sólo un cromosoma Y son inviables y los XXX se denominan super hembras. Las alteraciones en el número de cromsomas que solo afectan a uno o dos cromososmas del complemento cromosómico, se denominan ANEUPLOIDES Durante la anafase,sólo 1 gameto recibe los 2 cro- mosomas y cuando se une al complementario para formar el cigote, aporta mas material genético (aneuploidía) Se debe a no disyunción cromosómica en la meiosis (n+1 o n-1) cuando se aparean con un gameto normal da orígen a individuos 2n+1 o 2n -1 TRISOMICOS o MONOSOMICOS.

Ejemplo de una incorrecta separación (disyunción cromosómica) Cuatro cromátides

ANOMALIAS CROMOSOMICAS ESTRUCTURALES: Deleción: pérdida de un fragmento del cromosoma, lo que origina un desequilibrio,   síndrome de Prader-Willi  duplicación de una región cromosómica concreta, por lo que su portador tendrá material genético extra(duplicación brazo largo del cromosoma X). El síndrome de X frágil  Inserción de un segmento de ADN en un lugar diferente, lo que puede dar como resultado la alteración de la estructura y función normales de un gen. Translocación: una porción de un cromosoma se transfiere a otro, con pérdida o ganancia de material genético, ejemplo translocación robertsoniana.

Anomalias estructurales, ocurren durante la síntesis de ADNen fase S Inserción Se pueden obsevar una gran variedad de mutaciones, que dan como consecuencia alteraciones fenotípicas y genotípicas.

Aneuploidías autosómicas: Son alteraciones en el número de copias de alguno de los cromosomas no sexuales. En humanos, no todas las aneuploidías numéricas son viables, y las que sí lo son producen alteraciones en el fenotipo. Entre las más frecuentes destacan: Trisomía del cromosoma 21 más conocida como Síndrome de Down (es la causa del 95% de los casos). Trisomía del cromosoma 18 más conocida como Síndrome de Edwards Trisomía del cromosoma 13 más conocida como Síndrome de Patau. Trisomía del cromosoma 22 (letal, se han descrito casos de mosaicismo). Monosomía del cromosoma 21 (letal, se han descrito casos de mosaicismo).

Fenotipo en TRANSLOCACION Efectos de una translocación Mongolismo por translocación

Delecion Fragmento del Cromosoma que se pierde Después de la deleción Antes de la deleción Ocurre por pérdida de genes (un segmento) del cromosoma en el brazo q

Invercion Fenotipo de la inversión cromosómica Ocurre por inversión de genes Fenotipo de la inversión cromosómica

Duplicación cromosomica Duplicación de un segmento Efecto de la Duplicación cromosómica

Anomalías numéricas: (trisomias) Existe variedad de trisomias: Se caracteriza por presencia de un cromosoma extra en algunas o todas las células del cuerpo. Trisomía 13 la menos frecuente trisomia 18 Trisomía 21 (S. de Down) más frecuente Síndrome de Klinefelter: (Varones estériles) Síndrome de Turner: esterilidad en mujeres

Sindrome de Klinefelter Causado por un cromosoma Y ademas de la pareja XX, fenotipo con características femeninas y masculinas. XXY

Síndrome de Turner Cariotipo no presenta el otro cromosoma X, se asocia a retardo mental y esterilidad X

Trisomía 18, Sindrome de Edwards Causa de muerte fetal en el segundo y tercer trimestre del embarazo lo que aumentaría la incidencia sumándose a los bebés con trisomía 18 que logran nacer. A diferencia del síndrome de Down, la trisomía 18 se asocia con complicaciones médicas más graves y peligrosas en los primeros años de vida; retraso mental y malformaciones del aparato circulatorio.

Trisomia 13, síndrome de Patau Caracteristicas: Los recién nacidos afectados son de muy pequeño tamaño y bajo peso al nacer, tienen tendencia a sufrir crisis de apnea y presentan retraso mental grave, junto con numerosas anomalías físicas, como paladar hendido, labio leporino (con o sin fisura palatina), cabeza pequeña (microcefalia), sordera y malformaciones cardiovasculares  

Multiples anomalias cromosomicas

Preguntas ? Gracias por su atención.