1 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo1 Determinación del sexo, ligamiento al sexo y análisis de pedigríes.

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1 1 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo1 Determinación del sexo, ligamiento al sexo y análisis de pedigríes

2 2 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo2 OBJETIVOS TEMA 4: 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

3 3 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo3 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)

4 4 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo4 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)

5 5 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo5 Resultados experimentales de Calvin Bridges en D. melanogaster Conclusión: X/A = 0,5 X/A = 1 0,5 < X/A < 1 Intersexo

6 6 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo6 Sistema XY Determinación en Drosophila: equilibrio génico X/A gen Sex-lethal (Sxl)-> Interruptor maestro Embrión Drosophila X:A = 1 gen Sxl activo X:A = 0,5 gen Sxl inactivo Tiempo

7 7 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo7 Sistema XY Gónadas se convierten en testículos Gen Od Inhibición Tiempo Actúa gen TDF si está presente Determinación humanos y ratón (mamíferos): gen SRY (o TDF factor determinante de los testículos: interruptor maestro sexual) en el cromosoma Y (Tdy en ratones)

8 8 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo8 Sistema XY Determinación humanos y ratón (mamíferos): gen TDF (factor determinante de los testículos: interruptor maestro sexual) en el cromosoma Y (Tdy en ratones) Gónadas se convierten en ovarios Gen Od Tiempo Sin TDF se expresa

9 9 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo9 Sistema XY Determinación humanos y ratón (mamíferos) Cuatro hermanos con síndrome de feminización testicular (insensibilidad congénita a los andrógenos). 22A + XY síndrome de feminización testicular

10 10 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo10 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)

11 11 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo11 Tipos de herencia ligada al sexo Porción no homóloga, genes ligados al X Genes holándricos Región pseudoautosómica X X Y Y

12 12 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo12 Herencia ligada al X Thomas H. Morgan (1910) mutante white Drosophila Fenotipo SalvajeFenotipo White

13 13 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo13 P1P1 F1F1 F2F2 x 1/2 y X w YX + X + X w X + Y X w Y 1/2 X + X + 1/2 X + X w

14 14 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo14 P1P1 F1F1 F2F2 x 1/2 y Cruce recíproco X + YX w X + X w X w Y X + X w X w Y

15 15 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo15 Ejemplo de herencia ligada al X en humanos: Ceguera a los colores o daltonismo Ejemplo de herencia ligada al X en humanos: Ceguera a los colores o daltonismo

16 16 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo16 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,...

17 17 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo17 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

18 18 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo18 Análisis de pedigríes o genealogías 1. Interpretación de las relaciones de parentesco entre los individuos y toda otra información adicional contenida en el pedigrí 2. Determinación del modo de herencia del carácter en cuestión (recesivo o dominante | autosómico o ligado al sexo) 3. Contestar cuestiones relativas a la probabilidad de que una persona que pide consejo sea portadora o tenga un hijo que exprese el carácter

19 19 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo19 Símbolos empleados en pedigríes 2 3 Hombre Mujer Matrimonio Familia: 1 niña 1 niño (orden nacimiento) Gemelos dicigóticos Gemelos monogóticos Sexo no especificado Número hijos de cada sexo Individuos afectados Heterocigotos alelo autosómico recesivo

20 20 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo20 Símbolos empleados en pedigríes Portadora alelo recesivo ligado al sexo Numeración para la identificación de individuos Matrimonio consanguíneo Fallecido I II 1 2 123 Propositus

21 21 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo21 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 ­Igual distribución entre sexos 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 ­Aparece cada generación ­Machos afectados dan hijas afectadas ­Machos afectados provienen de madres afectadas

22 22 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo22 Ejemplo de pedigrí del albinismo I II 1 2 123 4 5 III 123 4 567 123 IV

23 23 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo23

24 24 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo24

25 25 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo25 Herencia de la hemofilia en la genealogía de la reina Victoria de Inglaterra “La enfermedad real” Reina Victoria Príncipe Albert Juan Carlos I de España Familia real española Familia real prusiana y rusa Familia real británica http://www.sciencecases.org/hemo/hemo.asp

26 26 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo26 Herencia de la hemofilia en la genealogía de la reina Victoria de Inglaterra “La enfermedad real”

27 27 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo27 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 Núcleo de una célula de la mucosa bucal en humanos Corpúsculo de Barr

28 28 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo28 Compensación de dosis Mamíferos: Inactivación al azar del X

29 29 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo29 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

30 30 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo30 Ejemplos de mosaicismo ligados al cromomosoma X en hembras Gata calicó

31 31 Dr. Antonio Barbadilla Tema 4: Herencia del sexo31 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