Es un grupo de genes que tienen una secuencia de ADN similar, que han evolucionado a partir de un gen ancestral común y que pueden, o no, estar situados en la misma región cromosómica.

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Es el grupo principal de secuencias repetitivas de 300 pb de ADN dispersas de la categoría de los elementos dispersos cortos (SINE). Se ubican dispersas por todo el genoma. Hay, aproximadamente, un millón de repeticiones. Constituyen alrededor del 10% de todo el genoma.

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Exones e intrones

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Es la secuencia de ADN que codifica una proteína

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Los intrones

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Son secuencias de ADN, comunes a todos los organismos eucariotas, que dirigen a las enzimas de corte y empalme a los lugares correspondientes. Se ubican adyacentes a cada exón.

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Es una secuencia de ADN entre dos exones, que se transcribe en ARNm primario, pero que se suprime en la formación del transcrito de ARNm maduro. Se piensa, por un lado, que su función podría ser el fomentar la reorganización de los genes cuando los cromosomas homólogos intercambian material durante la meiosis; por otro lado, se ha propuesto que evolucionaron a fin de modificar la cantidad de tiempo necesaria para la replicación y la transcripción del ADN.

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Es aquella que solo se ve una vez (o, posiblemente, pocas veces) en el genoma, representando, aproximadamente, la mitad del genoma e incluyendo los genes que codifican proteínas (exones), pero, principalmente, los intrones. Se encuentran dispersas en todo el genoma.

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Son elementos repetitivos que aparecen agrupados en tándem (el inicio de una repetición está inmediatamente adyacente al final de otra) en determinadas localizaciones cromosómicas. A diferencia de esta secuencia, la de copia única no se agrupan (están dispersas).

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Del extremo 5’ al 3’: un sitio potenciador que regula la transcripción, un sitio de inicio de la transcripción (activador TATA), una región 5’ no codificante, exones e intrones intercalados, una región 3’ no codificante (AATAA) y un sitio de adición poliA.

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La codificación de productos necesarios para el mantenimiento y metabolismo celulares.

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Que la mayoría de los genes solo transcriben en tejidos específicos en momentos concretos, de modo que en la mayoría de las células solo están activos una pequeña fracción de sus genes.

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a)       Factores generales (basales) de transcripción: necesarios para la transcripción de todos los genes

a)       Factores específicos de transcripción: desempeñan papeles especializados, activando ciertos genes en determinadas fases del desarrollo.

a)       Polimerasa II del ARN: se une a un sitio activador en el ADN, separando una parte de las hebras de ADN para exponer sus bases (plantilla) para permitir el inicio de su transcripción por parte del ARNm.

a)       Un gran complejo de aproximadamente 50 proteínas distintas (incluidas las mencionadas arriba)

a) Factores generales (basales) de transcripción: se unen a la polimerasa del ARN y a

             secuencias específicas de ADN es la región activadora, para iniciar la transcripción.

             Permiten que la polimerasa de ARN se una a la región activadora (para una

              transcripción eficaz)

        b) Factores específicos de transcripción: aumentan su actividad al interactuar con

             secuencias potenciadoras (distanciada del gen a transcribir).

        c)  Genes potenciadores: se unen a los genes mediante activadores.

        d) Factores coactivadores: factores de transcripción que se unen al complejo de factores

             generales de transcripción.

Pueden estar situados miles de bases secuencia arriba o abajo del gen.

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Genes potenciadores: ayudan a aumentar la actividad transcripcional

 Genes silenciadores: ayudan a inhibir la transcripción de los genes.

Puede estar relacionada con las pautas de superenrollamiento o condensación de la cromatina.

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        Son regiones de cromatina descondensadas o abiertas. Sus histonas se acetilan (incorporan grupos acetilos a sus residuos de lisina), para reducir su unión al ADN, ayudando, así, a descondensar la cromatina para que sea accesible para los factores de transcripción y que esta cromatina sea transcripcionalmente activa.

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Constituida por ADN repetitivo, que suele estar menos acetilada, más condensada, lo que la hace transcripcionalmente inactiva.

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Un cambio en la secuencia del ADN.

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La variación genética para ganancia o pérdida de función de un producto proteico mediante el cambio en la secuencia de sus aminoácidos.

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En el ADN codificante.

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Las mutaciones pueden afectar a las células de la línea germinal o a las células somáticas. Las que están en la línea germinal pueden transmitirse de generación en generación.

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Sustitución de pares de bases (mutación puntual)

Sustitución silenciosa

Sustitución no silenciosa

Mutación de terminación (sin sentido): pueden generar una cadena polipeptídica truncada (si no se degrada el ARNm con las secuencias sin sentido), o la pérdida de una secuencia de terminación, dando lugar a una proteína más larga.

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Una ganancia o una pérdida de función.

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Es una mutación causada por un factor exógeno (ambiental) conocido.

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Un mutágeno es un agente que causa una mutación inducida

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a)       Físicos:

Radiación ionizante (rayos X, contaminación radioactiva)

Radiación no ionizante (rayos ultravioleta)

a)       Químicos:

Análogos de bases (5-bromouracilo, colorantes de acridina, ácido nitroso)

Sintéticos (mostaza nitrogenada, cloruro de vinilo, fármacos alquilantes, formaldehído, nitrito de sodio, sacarina).

Naturales (aflatoxina B1 de ciertos alimentos)

Es aquella que surge de manera natural en las células.

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Una de las principales razones es el proceso de reparación de ADN, que tiene lugar en todas las células de los organismos superiores.

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Varias decenas de enzimas. Reconocen a una base alterada; la eliminan, cortando la hebra de ADN; la sustituyen con la base correcta; vuelven a sellar el ADN.

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Bastante eficaces, ya que corrigen, al menos, 99.9% de los errores iniciales

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Muchos tipos de enfermedades

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Reparación de errores de emparejamiento del ADN, reparación de roturas del ADN bicatenario y reparación por escisión de nucleótidos.

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Eliminación de cambios mayores en la hélice del ADN. Corrige la formación de dímeros pirimidínicos.

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Eliminación de errores durante la replicación del ADN, modificando los nucleótidos emparejados incorrectamente mediante enzimas especializadas, para que sean complementarios.

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Puede producirse cáncer de ovario o de mama.

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El Xeroderma Pigmentoso.

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Algunos tipos de cáncer.

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A los cromosomas y a sus anomalías.

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Alteraciones en el número y en la estructura de los cromosomas.

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Es una imagen de la disposición ordenada de los cromosomas según su número, longitud y tipo (metacéntrico, submetacéntrico y acrocéntrico).

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A partir de tejido vivo (normalmente, sangre).

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Su tamaño y la posición de su centrómero

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Se cultiva el tejido (linfocitos periféricos) durante 48-72 hrs., se aplica colcemida (para pararlos en la metafase), se recolectan las células, se rompen sus núcleos son solución salina hipotónica, se coloca el sedimento celular a un portaobjetos y se aplica un colorante nuclear para fotografiar las extensiones de cromosomas metafásicos en el portaobjetos.

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Es de gran utilidad en la detección de deleciones, duplicaciones y otras anomalías estructurales, y facilita la identificación correcta de los cromosomas individuales.

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Bandeo con quinacrina (bandeo Q), bandeo de Giemsa (bandeo G), bandeo inverso (bandeo R), bandeo C (coloración de la heterocromatina constitutiva), tinción NOR (de las regiones organizadoras nucleolares) y bandeo de alta resolución.

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Hibridación Fluorescente In Situ (FISH). Tiene una resolución considerablemente superior a la de los métodos de bandeo de alta resolución para determinar si una parte de un cromosoma está delecionada (detectando deleciones de apenas un millón de pares de bases=1 Mb) de tamaño, detectar copias adicionales de una región cromosómica, y puede detectar reordenamientos cromosómicos (como las translocaciones).

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Es un segmento de ADN de cadena simple, marcado con un colorante fluorescente.

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Anomalías del número de cromosomas, y anomalías de la estructura cromosómica.

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Las polploidías: triploidías (69 cromosomas) y tetraploidías (92 cromosomas).

Las aneuploidías: monosomías (una sola copia de un cromosoma) y trisomías (tres copias de un cromosoma).

Es un trastorno en el que el número de cromosomas no es un múltiplo de 23, por haber cromosomas individuales ausentes o adicionales. La causa más frecuente es la no disyunción (el fallo de los cromosomas al separarse normalmente durante la meiosis I o II).

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Es la presencia de un conjunto completo de cromosomas adicionales en una célula. Las más comunes son las triploidías y las tetraploidías.

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Las anomalías de la estructura cromosómica.

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Pueden ocurrir cuando dos cromosomas homólogos se alinean incorrectamente durante la meiosis; o puede ocurrir una rotura cromosómica durante la meiosis o la mitosis, que no se repara o se repara provocando una alteración en la estructura del cromosoma.

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Equilibrados: el reordenamiento no produce ni ganancia ni pérdida de material cromosómico

Desequilibrados: el reordenamiento causa una ganancia o pérdida de material cromosómico

Es un trastorno en el cual un progenitor ha aportado dos copias de un cromosoma homólogo y ninguno el otro progenitor.

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Isodisomía: Cuando el progenitor ha aportado dos copias de un cromosoma homólogo.

Heterodisomía: Cuando el progenitor ha aportado una copia de cada homólogo.

Es una enfermedad que se caracteriza por la presencia de grandes números de roturas o intercambios cromosómicos. Son causados por defectos en la replicación o en la reparación del ADN. Predisponen al cáncer.

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El Síndrome de Down (trisomía 21).

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Las trisomías (XXY, XYY, XXX)

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Trisomía 21.

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Síndrome 47, XXX (síndrome X triple)

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Síndromes 47, XXY (Síndrome de Klinefelter) y 47, XYY

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En células somáticas y células gaméticas.

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Con frecuencia no producen consecuencias serias para la salud, excepto las desequilibradas, que pueden provocar enfermedades graves en los individuos o en sus hijos.

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Es una translocación de la mayor parte del cromosoma 22 en el brazo largo del cromosoma 9, y la traslocación de una pequeña parte distal del brazo largo del cromosoma 9 en el cromosoma 22.

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Genética médica: es el estudio de la genética de la enfermedad humana

Genética clínica: se refiere a la atención clínica directa de las personas con enfermedades genéticas

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El diagnóstico clínico, el asesoramiento genético y cuestiones terapéuticas que rodean a la enfermedad genética.

La genealogía

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Es un proceso comunicativo que trata de los problemas humanos asociados a la aparición o el riesgo de aparición de un trastorno genético en una familia, con el propósito de ayudar a un individuo o a la familia.

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Ilustrar las relaciones entre los miembros de la familia y revelar quiénes están afectados o no por una enfermedad genética

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Probando, caso inicial, caso index o propósito. Se le señala con una flecha

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Para un hombre, un recuadro; para una mujer, un círculo.

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Indica un emparejamiento

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Con un recuadro o círculo oscuro.

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En las mujeres portadoras de un gen anormal en su cromosoma X (recesivo ligado al X), se representa con un punto oscuro en medio de un círculo; en las enfermedades autosómicas recesivas, el portador o la portadora sanos (heterocigotos) se representan con su respectiva figura geométrica rellenada a la mitad.

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Autosómico Dominante, Autosómico Recesivo, Dominante Ligado al X y Recesivo Ligado al X.

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Herencia Autosómica, determinada por un gen en un autosoma (cromosoma autosómico)

Herencia Ligada al Sexo o Gonosómica, determinada por un gen en un gonosoma (cromosoma sexual o gonosómico).

El riesgo de recurrencia habitual es del 50%.

El patrón de transmisión es de tipo vertical (el fenotipo de la enfermedad está presente generación tras generación).

La proporción de afectados por sexos, normalmente, es igual para hombres y para mujeres.

Es posible la transmisión paternofilial (de padres a hijos) del gen de la enfermedad.

Es el riesgo o la probabilidad de que los futuros hijos estén afectados. En un trastorno autosómico dominante, el riesgo es de ½ o 50% para cada nacimiento.

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El riesgo de recurrencia habitual es del 25%.

El patrón de transmisión es de tipo horizontal (el fenotipo de la enfermedad puede estar presente en múltiples hermanos, pero normalmente no en las generaciones anteriores)

La proporción de afectados por sexos, normalmente, es igual para hombres y mujeres.

A veces se observa cosanguineidad (especialmente en el caso de enfermedades recesivas infrecuentes)

Alude al emparejamiento de personas emparentadas.

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Múltiples factores genéticos y ambientales.

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Efectos combinados de múltiples genes, cada uno con pequeños efectos individuales.

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Es aquel que se mide con una escala numérica continua.

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Indica un punto dentro de una curva de distribución normal, a partir del cual una enfermedad se expresa. Supone que hay una distribución de la susceptibilidad subyacente en una población y que es necesario superar un umbral en esta distribución para que se exprese la enfermedad.

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Representa la mayor o menor probabilidad de un individuo de presentar una enfermedad, cuanto más cerca o más lejos estén del extremo alto de la curva de distribución (umbral de susceptibilidad).

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Indica que los rasgos están determinados en gran parte por los genes.

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Hipertensión arterial, cáncer colorrectal, diabetes tipo 2, Enfermedad de Alzheimer, alcoholismo, trastorno bipolar, enfermedad de Parkinson, esclerosis múltiple, autismo, epilepsia, esclerosis lateral amiotrófica, asma, enfermedad inflamatoria intestinal.

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Congénitas: Labio hendido, paladar hendido, defectos del cierre del tubo neural, luxación congénita de cadera, pie zambo, cardiopatías congénitas, estenosis pilórica, hidrocefalia.

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Primero: Modelo Multifactorial: la variabilidad de los rasgos es causada por múltiples genes y el medio ambiente

Segundo: Modelo del Umbral: es necesario superar un umbral de susceptibilidad para que se exprese una enfermedad.

Tercero: Riesgo de Recurrencia/Patrón de transmisión: se deducen riesgos empíricos,calculando porcentajes de quienes también han desarrollado una enfermedad específica en una familia, en una población determinada

La modificación ambiental: alimentación, ejercicio y reducción del estrés.

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Es una secuencia de pasos catalíticos en los que intervienen enzimas

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Los genes.

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En ocasiones, reducen la eficacia de las enzimas, hasta un punto en el que no puede producirse un metabolismo normal.

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Los diferentes alelos de los genes que codifican enzimas.

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Un patrón de herencia autosómico recesivo (solo están afectados los individuos con dos alelos mutantes).

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En los tipos de procesos que están alterados.

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Enzimas catalizadoras. Aumentan la velocidad de la reacción en más de un millón de veces.

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La síntesis, la transferencia, el uso y la degradación de las biomoléculas que construyen y mantienen las estructuras internas de las células, los tejidos y los órganos.

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La glucólisis, el ciclo del ácido cítrico, la derivación de las pentosas fosfato, la gluconeogénesis, la síntesis y el almacenamiento del glucógeno y los ácidos grasos, las vías de degradación, la producción de energía y los sistemas de transporte.

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Circular bicatenaria. Contiene 16,569 pares de bases.

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a) Molécula circular

b) No contiene intrones

c) Situado en el citoplasma

d) Se hereda exclusivamente por vía materna

e) Relativa ausencia de mecanismos de reparación

2 ARN ribosómicos (rRNA), 22 ARN de transferencia (tRNA) y 13 polipéptidos (implicados en la fosforilación oxidativa)

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Varios centenares de mitocondrias

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De la madre

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No transmite ADNmt a su descendencia, porque los espermatozoides contienen un pequeño número de moléculas de ADNmt y rara vez pueden incorporarse al cigoto

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Cuando una célula alberga algunas moléculas que contienen una mutación del ADNmt y otras moléculas que no tienen mutación

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10 veces superior a la del ADN nuclear

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De la composición (proporción de ADN mutado y ADN normal) del ADNmt en la célula.

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El proceso de la fosforilación oxidativa.

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Las concentraciones de ATP en los tejidos.

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a) Las mutaciones de cambio de sentido (missense).

b) Mutaciones de una única base (puntuales)

c) Duplicaciones

d) Deleciones

Los sistemas orgánicos que tienen grandes necesidades de ATP y los que tienen umbrales elevados.

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En el tipo de mutación que los causa.

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Aproximadamente 3,000 genes.

Aproximadamente 1,000 genes.

Aproximadamente 2,000 genes.

Genes del Complejo I (NADH deshidrogensa) = 7

     Genes del Complejo IV (citocromo C oxidasa) = 4

     Genes del Complejo III (ubiquitinol: citocromo C oxidorreductasa) = 1

     Genes del Complejo V (ATP sintasa) = 3

El sistema nervioso central.

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La mutación de cambio de sentido.

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1 de cada 4,000 individuos y la mayoría por mutaciones en la mitocondria.

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Al envejecimiento.

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Que el corpúsculo de Barr corresponde a un X inactivo y que solamente se observan en células somáticas con dos o más cromosomas X.  Esta inactivación se da de manera aleatoria. Se le conoce como la Hipótesis de Lyon

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Se observa un corpúsculo de Barr en las células de las mujeres y ninguno en las de los hombres.

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A una cromatina altamente condensada, observada en la interfase del ciclo de división de las células somáticas.

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En las mujeres.

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Centro de Inactivación del Cromosoma X y está ubicado en el brazo largo del cromosoma X (en una región de 1 megabase (Mb)). El gen Xist, que codifica el producto de un lncRNA (ARN largo no codificante)

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En las primeras etapas (entre 7 y 10 días después de la fertilización) del desarrollo embrionario de la mujer.

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La metilación y la desacetilación de las histonas. Ocurre de manera distinta en dos poblaciones de células del individuo. De tal modo que en una población el X inactivado es el paterno y en la otra población el X inactivado es el materno.

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15 a 20% de los genes del cromosoma X permanecen activos y se encuentran principalmente en el brazo corto.

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El de origen paterno.

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Recubre al cromosoma X inactivo, reclutando otras proteínas que inhiben la transcripción, actuando como señal para llevar a otros aspectos de la inactivación (incluyendo la replicación tardía y la condensación del cromosoma X inactivo).

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