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Asignatura: EMBRIOLOGÍA Y GENÉTICA
Docente: ISMENIA GAMBOA ORE
Facultad de Medicina
Semestre Académico 2021-I
Universidad Nacional
Federico Villarreal
Índice o tabla de contenidos
• 1º Herencia Mendeliana Clásica, Trastornos Monogénicos
• 2º Trastornos Multifactoriales.
• 3º Herencia atípica no tradicional,
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TRASTORNOS
GENÉTICOS
MONOGÉNICOS
(Herencia Mendeliana) 7.5%
CROMOSÓMICOS
(Alteraciones numéricas y estructurales) 6%
MULTIFACTORIAL
(Genes afectados por el medio ambiente) 20-30%
HERENCIA ATIPICA NO TRADICIONAL
( H. Mitocondrial, Imprinting genómico, Disomia uniparental,
Expansión de tripletes, mosaicismo)
TRASTORNOS GENÉTICOS
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TRASTORNOS GENÉTICOS
FRECUENCIA
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OBJETIVOS
Explica y describe los diferentes tipos de herencia
Mendeliana y no tradicional como la herencia mitocondrial,
impronta genómica, disomía uniparental, Síndrome de
X-frágil, síndromes por expansión de triplete.
 Describe afecciones originadas por genes que mutan por
acción del medio ambiente.
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TIPOS DE
HERENCIA
MENDELIANA
CLÁSICA
AUTOSÓMICO
(18000)
DOMINANTE RECESIVO
SEXUAL. LIGADO
AL
CROMOSOMA
“X” (1000)
DOMINATE
SEXUAL. LIGADO
AL
CROMOSOMA
“Y” (57)
RECESIVO
TRASTORNOS MONOGÉNICOS
(Según Mendelian Inheritance in Man de Mc Kusick 2009. 19000 afecciones)
Según la OMS de 6-8% de la población
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 19000 afecciones
18000 presentes en cromosomas autosómicos
Aprox. 1000 en el cromosoma X
57 afecciones en el cromosoma Y.
Según Mendelian Inheritance in Man de Mc
Kusick 2009)
TRASTORNOS MONOGÉNICOS
HERENCIA MENDELIANA CLÁSICA
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PATRONES DE HERENCIA
AUTOSÓMICA DOMINANTE
CARACTERÍSTICAS:
 El individuo afectado es heterocigoto (Aa)
 Riesgo de recurrencia: 50% de los
hijos están afectados (progenitor
afectado)
Varones y mujeres tienen la misma
probabilidad de transmitir el fenotipo
a sus hijos:
Las mutaciones de novo: padre tiene
edad avanzada.
 Penetrancia y Expresividad variable.
 Herencia de tipo vertical Patrón Herencia polidactilia
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HERENCIA VERTICAL
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Enroscamiento de la lengua
Hoyuelo en la barbilla y
en las mejillas
El pulgar Izquierdo sobre
el derecho.
Dedos entrelazados
Anular más corto
que el índice
Pico de viuda
Cabello oscuro
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CITOGENÉTICAMENTE:
HAD
LOCUS: 4p16.3
70-80% casos MUTACIONES
DE NOVO
El 99% de los casos es originado por dos
mutaciones diferentes en el receptor de FGG3.
El 98% de los casos la mutación es una
sustitución Gly 380 Arg. producida por un
cambio de C por A en el nucleótido 1138
ACONDROPLASIA
FRECUENCIA: 1/12 a 20,000 RNV
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OSTEOGENESIS
IMPERFECTA
Incidencia: aprox. 1:10000.
Causada por mutación del
gen COL1A1 en el
cromosoma 17q y COL1A2
en el cromosoma 7q.
 Mayoría HAD, pocos HAR
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Frecuencia: 1 en 3 000 para NFI
El 50% presentan Mutaciones de novo
NEUROFIBROMATOSIS
CITOGENÉTICAMENTE:
HAD.
Penetrancia completa a los 5años.
Expresión muy variable
Locus: 17q11.2
MOLECULARMENTE:
 Mutación gen NFI: proteína NEUROFIBROMINA
 Existen aprox. 100 mutaciones diferentes en el gen
 Mutaciones: deleciones, inserciones, duplicaciones,
sustituciones puntuales.
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Desorden hereditario del tejido conectivo:
Proteína alterada: fibrilina (glicoporoteina
grande)
Locus: Gen Fibrilina FBN1: 15q21.1
Presencia de mas de 15 mutaciones.
El 30% presentan mutaciones de novo.
Frecuencia: 1/ 5,000 RNV
CITOGENÉTICA Y MOLECULARMENTE:
SÍNDROME DE MARFAN
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CITOGENÉTICAMENTE:
 HAD
 Locus: 4p16.3 (5000 genes)
 Penetrancia casi completa.
·
MOLECULARMENTE:
 El ARN codifica la proteína HUNTINGTINA (rica en glutaminas
 Tiene 67 exones
 Se expresa en las células del SNC.
 Función aún desconocida.
 Muy baja tasa de mutación.
Normal: 9-36
Pre mutación: 36-40
Mutación: >40-120
Repetición del trinucleótido CAG en 5'
COREA DE HUNGTINTON (CH)
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Gen: Huntingtina
1000 kb
5000 genes (27 genes
relacionados con la enfermedad)
Locus: 4p16.3
La ataxia de Friedreich es
una enfermedad
hereditaria y neurodegenerativa
Locus: 9q21.11
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OTRAS ENFERMEDADES DE HAD
BRAQUIDACTILIAS
* Acortamiento de los dedos en manos y pies
HIPERCOLESTEROLEMIA FAMILIAR
ENF. POLIQUISTICA DEL RIÑON
DISTROFIA MIOTÓNICA
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PATRÓN DE HERENCIA AUTOSÓMICA RECESIVA
CARACTERÍSTICAS:
Se expresa en homocigosis. (2 alelos afectados)
 El 25% probabilidad de hijos afectados.
 50% probabilidad de hijos portadores
 Igual frecuencia en uno y otro sexo.
 La expresión del defecto es uniforme
Penetrancia completa.
Se producen por mutaciones de novo
 Las mutaciones afectan a proteínas enzimáticas
 Los progenitores pueden ser consanguíneos
A veces asociadas con regiones geográficas o
grupos étnicos
 Árbol genealógico horizontal.
I
II
III
IV
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HERENCIA HORIZONTAL
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PATRONES DE HERENCIA
AUTOSÓMICA RECESIVA
CUADROS DE PUNNETT’S
HERENCIA CUASIDOMINANTE
RR: 50%
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ENFERMEDADES AR EN GRUPOS ÉTNICOS
Y GEOGRÁFICOS
 Fibrosis Quística Caucasianos
 Tay-Sachs Judios Ashkenazi
 Anemia Falciforme Africanos
 Thalasemias Mediterraneo.
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FRECUENCIA:
1/2 000 a 4 000 nac. de americanos de origen europeo
1/15 000 afroamericanos
1/30 000 americanos de origen asiático
Chile: 1/2000 a 4000 RNV
CITOGENÉTICAMENTE:
HAR
 Locus: 7q21
 La proteína que codifica es: RTFQ=CFTR regulador
transmembranoso de la fibrosis quística.
MOLECULARMENTE:
La FQ es causado por la mutación del gen CFTR
FIBROSIS QUÍSTICA (FQ)
Defecto transporte Cloro en membranas celulares, presencia de secreciones
viscosas: tapones de moco
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FENILCETONURIA (PKU)
•OLOR A MOHO (HUMEDAD)
•Piel seca
•Irritabilidad
•Vómitos
•CABELLO CLARO
•Piel blanca
•ECZEMA REBELDE a TTO.
•Escleras azules
•Convulsiones
•Hiperactividad
•Trastornos de conducta
•Retardo en el desarrollo
psicomotor
•RM profundo
•Incidencia: 1/10000 Locus: 12(q22q24)
FENOTIPO
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METABOLISMO DE LA FENILALANINA
FENILALANINA TIROSINA
H4-
biopterina
H2-biopterina
Dehidropterina
Trifosfato
NAD+ NAD+ +H
Melanina
Epinefrina
Tiroxina
Ac. Fenilláctico Ac.
Fenilacetato
Ac.
Fenilpirúvico
OH H2O
2
3
1. FENILALANINAHIDROXILASA (FAH)
2. DEHIDROPTERINA REDUCTASA (DHPR)
3. DEHIDROPNEOPTERINA SINTETASA
4. NAD+ (Nicotina Adenina Dinucleótido)
1
CLASIFICACIÓN DE LAS HIPERFENILALANINEMIAS
CARACTER
DÉFICIT
ENZIMATICO
FA SANGUINEA
CARACT.
CLÍNICAS
TRATAMIENTO
HFA
BENIGNA
MADUREZ
ENZIMÁTICA
RETARDADA
INICIO
2-6 mg/dl
NORMAL
DIETA
HIPOPROTEICA
SUPLEMENTO VIT
C
HFA
PERSISTENTE
> 3% ACTIV. DE
FAH
INICIO
>10mg/dl
NORMAL NINGUNO
PKU
CLÁSICA
AUSENCIA FAH >20 m/dl
RM y SIGNOS
CARACTERIST.
FA 250-500 mg/día
DÉFICIT
DHPR
DÉFICIT DEL
COFACTOR DHPR
> 20 mg/dl
RM y ESTIGMAS
CARACTERIST.
NO RESPONDE A LA
DIETA.
DISM. FA
ADMIN. COFAC
PKU
MATERNA
PKU CLÁSICA EN
LA MADRE
< 6 mg/dl
MICROCEFALIA
RM.
CARDIOPATÍA
CONGÉNITA EN
DIETA IGUAL PKU
CLÁSICA
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DIETA PKU:
• PROHIBE: carne, leche y derivados,
pollo, pescados, mariscos, leguminosas
(por su alto contenido de FA)
• Los cereales, frutas y verduras deben
ser controlados.
• El niño debe tomar LECHE LIBRE FA.
ERR0RES INNATOS DEL METABOLISMO
Mantener niveles plasmáticos de FA: entre 2 y 6 mg/dl
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Federico Villarreal ALCAPTONURIA
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ENFERMEDADES DE HAR
ALBINISMO OCULOCUTÁNEO
ANEMIA FALCIFORME
ENF. TAY-SACHS
RIÑÓN POLIQUISTICO
SÍNDROME DE MECKEL
GALACTOSEMIA
HIPERPLASIA SUPRARENAL CONGÉNITA
MUCOPOLISACARIDOSIS
DALTONISMO (ceguera azúl)
FORMA RECESIVA DE OSTEOGENESIS IMPERFECTA
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PATRONES DE HERENCIA DOMINANTE
LIGADA AL CROMOSOMA “X”
Hombres y mujeres
afectados en la misma
proporción
El varón manifiesta la
enfermedad de manera
uniforme en cuanto a la
gravedad, en la mujer es
variable.
CRÍTERIOS
El varón afectado no
transmite la enf. a sus hijos
varones. AFECTADO: X* Y
AFECTADO: X* X
* Raquitismo resistente a la vitamina D
* Síndrome de Rett
* OTC
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PATRONES DE HERENCIA RECESIVA LIGADA
AL CROMOSOMA “X”
CRÍTERIOS:
* La incidencia del rasgo es mucho mayor en
varones que en mujeres.
* El varón afectado transmite el gen alterado a
todas sus hijas.
El gen puede transmitirse a través de una
serie de mujeres portadoras.
•Las mujeres heterocigotas generalmente
no están afectadas, pero algunas pueden
expresar la alteración en grado variable.
•Ej. DALTONISMO (ceguera rojo y verde)
HEMOFILIA
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HL “X” Recesivo
PATRON OBLICUO
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DISTROFIA MUSCULAR DE DUCHENNE
CITOGENÉTICAMENTE:
HERENCIA Ligada al cromosoma X
Gen. Xp21.3
Gen de la proteína afectada: DISTROFINA
Ubicación: Membrana celular (sarcolema)
de las células musculares estriadas,
esqueléticas, y cardiacas.
FRECUENCIA:
1/3000 RNV VARONES
Universidad Nacional
Federico Villarreal PSEUDOHERMAFRODITISMO MASCULINO
Universidad Nacional
Federico Villarreal PSEUDOHERMAFRODITISMO MASCULINO
• Genitales externos femeninos
ó ambigüos, vagina corta.
No útero ni ovarios
* Gónadas : Testículos normales
* CARIOTIPO: 46,XY
* CAUSAS:
• Deficiencia en cantidad o calidad de testosterona producid
• Defecto de los receptores celulares para andrógenos.
SÍNDROME DE FEMINIZACIÓN TESTICULAR o
INSENSIBILIDAD CONGÉNITA A LOS ANDRÓGENOS
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PATRÓN DE HERENCIA LIGADO AL
CROMOSOMA “Y”
CRITERIOS:
* Sinónimo: HERENCIA HOLANDRICA.
* Los varones transmiten el gen afectado solo a sus hijos varones, nunca a
las hijas.
* Las mujeres no sufren la enfermedad ni la transmiten.
Hipertricosis
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FACTORES QUE PUEDEN COMPLICAR
LOS PATRONES DE HERENCIA
 Mutaciones nuevas.
 Mosaicismo de línea germinal
 Retraso en la edad de aparición
 No penetrancia.
 Expresividad variable.
 Pleiotropia de defectos.
 Heterogeneidad de locus
b) ENFERMEDADES
MULTIFACTORIALES
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Federico VillarrealHERENCIA POLIGÉNICA (Multifactorial)
F. GENÉTICO + F. AMBIENTAL TRASTORNO
SUCEPTIBILIDAD GENÉTICA
Según OMIN existen varios cientos de afecciones.
MALF. LIMITADO A UN SOLO ÓRGANO /SÍSTEMA:
Hendiduras facial (labio y paladar hendido).
Espina bífida (defectos del tubo neural)
Hidrocefalia Anencefalia
Defectos cardiacos. Onfalocele.
Luxación de cadera. Estenosis pilórica.
Malformaciones del tracto urinario
Cardiopatías
INTERACCIÓN
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HERENCIA MULTIFACTORIAL o
COMPLEJAS
 Causadas por mas de 1 gen.
 Influencia de factores ambientales con los genes.
 No hay herencia clara en las familias.
 Epistasis = interacción entre genes, en la que uno de ellos
interfiere en la expresión del otro gen.
 Efecto acumulativo: los alelos de varios loci interaccionan
de manera que el efecto de la combinación de alelos es la
suma de los defectos individuales.
Universidad Nacional
Federico Villarreal HERENCIA POLIGÉNICA
Muchas enfermedades tienen TENDENCIA FAMILIAR
Factores: GENÉTICOS + AMBIENTALES
Genes implicados tienen efecto aditivo
No hay genes dominantes ni recesivos con respecto al otro.
Sin patrón de herencia definido
2 – 4% se presentan en familiares de individuos afectados
Ejm.: Presión arterial
Talla
Color de la piel
Inteligencia
Tamaño de los ojos, etc.
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ENFERMEDADES DE HERENCIA POLIGÉNICA
Diabetes mellitus
Epilepsia
Glaucoma
Enf. Cardiaca isquémica
Obesidad
Huellas digitales
HEREDABILIDAD:
Esquizofrenia 85%
Asma 80%
Labio leporino 76%
Hipertensión Arterial 65%
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Facultad de Medicina
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HERENCIA POLIGÉNICA (Multifactorial)
TRASTORNO
MULTIFACT
ORIAL
FACTOR
GENETIC
O
MEDIO
AMBIEN
TE
GRADO
DE
SUCEPTI
BILIDAD
INTERAC
CION
Muchas enfermedades tienen TENDENCIA FAMILIAR
Factores: GENÉTICOS (MAS DE UN GEN) + AMBIENTALES +
GRADO DE SUCEPTIBILIDAD
Genes implicados tienen efecto aditivo
No hay genes dominantes ni recesivos con respecto al otro.
Sin patrón de herencia definido
2 – 4% se presentan en familiares de individuos afectados
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Causadas por mas de 1 gen.
Influencia de factores ambientales con los genes.
No hay herencia clara en las familias.
Epistasis = interacción entre genes, en la que uno
de ellos interfiere en la expresión del otro gen.
Efecto acumulativo: los alelos de varios loci
interaccionan de manera que el efecto de la
combinación de alelos es la suma de los defectos
individuales.
HERENCIA POLIGÉNICA (Multifactorial)
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Características
biológicas
cuantitativas
Malformaciones
congénitas
Enfermedades del
adulto
Presión arterial
Talla
IQ
Huellas digitales
Fisura labiopalatina
LCC
Cardiopatías congénitas
DTN
Estenosis pilórica
Luxación de cadera
Malf. Tracto urinario
DM
Epilepsia
Glaucoma
HTA
Cardiopatia
Isquémica
Obesidad
Hipertiroidismo
Alcoholismo
Alzheimer
Autismo
Alergias
Efecto de múltiples genes + factores ambientales
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ENFERMEDADES DE HERENCIA POLIGÉNICA
HEREDABILIDAD:
Esquizofrenia 85%
Asma 80%
Labio leporino 76%
Hipertensión Arterial 65%
FACTORES QUE INCREMENTAN EL
RIESGO DE RECURRENCIA
 Mas de un familiar afectado
 Al menos un familiar con el trastorno en forma grave
 Un familiar afectado del mismo sexo pese a tener
probabilidades de sufrir la enfermedad.
 Consanguinidad en la familia
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1.- AFECCIONES MITOCONDRIALES.
2.- AFECCIONES DEBIDO A IMPRINTING GENÉTICO
(IMPRONTA GENÉTICA).
3.- AFECCIONES por DISOMIAS UNIPARENTALES.
4.- AMPLIFICACIÓN DE TRIPLETES REPETIDOS.
5.- MOSAICISMO GONADAL.
6.- MOSAICISMO SOMÁTICO
HERENCIA ATIPICA NO TRADICIONAL
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GENOMA MITOCONDRIAL
 Cromosoma circular de 16,569 pb
 37 genes y codifica:
2 ARNr y 22 ARNt
 Codifican 13 proteínas
TASA DE MUTACIÓN (TM):
 10 a 17 veces mayor que el ADN nuclear
 El ADNmit. Carece de protección de
histonas.
 La TM aumenta por factores ambientales
o mutación de genes nucleares
involucrados en el mantenimiento del
ADNmit.
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Herencia materna
La mujer afectada transmite la afección
a todos sus hijos (100%), sin excepción.
 Se hereda a partir de un solo alelo.
Afecta a tejidos dependientes de energía
en forma de ATP: corazón, cerebro,
músculo , oído, vista.
El fenotipo dependerá:
% de mitocondrias normales vs anormales
Gene(s) implicados
 Tipo de mutación
Tejido implicado
% mitocondrias normales vs anormales
HERENCIA MITOCONDRIAL
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HOMOPLASMIA Y HETEROPLASMIA
HOMOPLASMIA: Una célula puede
recibir por casualidad mt que contienen sólo
una población pura de mtDNA normal o
una población de mtDNA mutante
HETEROPLASMIA: también puede recibir
una mezcla de mitocondrias,
unas con y otras sin mutación.
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LHON NEUROPATIA OPTICA HEREDITARIA DE LEBER
MELAS (encefalopatía, epilepsia,acidosis láctica,
episodios seudo isquémicos)
MERRF (Epilepsia mioclónica, miopatía mitocondrial)
Keam-sayre (problemas en los ojos, bloqueo cardiaco,
ataxia, y pérdida de la coordinación.
OFTALMOPLEJIA CRONICA PROGRESIVA EXTERNA
(ptosis)
ALGUNAS ENFERMEDADES ASOCIADAS CON EL mtDNA
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IMPRONTA GENÓMICA
Proceso por medio del cual las células germinales masculinas y
femeninas le confieren una marca o huella específica a ciertas
regiones cromosómicas.
Un cigoto para que se desarrolle normalmente requiere de
ambos juegos de cromosomas (paterno y materno)
IMPRONTA GENÓMICA
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SINDROME DE PRADER WILLI
Hipotonía congénita,
hipogenitalismo
hipogonadismo,
hiperfagia con obesidad de inicio en
edad preescolar,
talla baja,
manos y pies pequeños y
retardo mental.
F: 1/10.000 - 15.000 RN
del 15(q11q13)
70-80%
DUM
20-25%
46,XY,del(15)(q11q13)
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SINDROME DE ANGELMAN
Enfermedad neurogenética.
Retardo mental severo,
hipotonía,
ausencia de lenguaje,
convulsiones, ataxia,
microcefalia y/o braquicefalia,
facie típica con mueca de risa,
macrostomía y prognatismo.
F: 1/12.000 - 20.000 RN
46,XY,del(15)(q11q13)
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del 15(q11q13)
65-75%
DUP
3-7%
del 15(q11q13)
70%
DUM
28%
REGION SOMETIDA A
IMPRONTA
Región 15q11.2q13
DISOMIA UNIPARENTAL (DUP)
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ORIGEN DISOMIA UNIPARENTAL
 Ambos cromosomas homólogos provienen del mismo progenitor.
 Origen: No disyunción en meiosis
> SPW ------ 25% DUM
> SA ------ 02% DUP
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EXPANSIÓN DE TRIPLETES
 Descubierto en 1991
 Causada por laexpansión de trinucleótidos por encima de su valor normal.
 El aumento de trinucleótidos produce INESTABILIDAD.
 Produce MUTACIONESDINAMICAS: no se transmite el mismonúmero de repeticiones a los hijos
sino en un número mayor.
 El número de repeticiones está relacionado con la severidady edad de aparición de lossíntomas:
ANTICIPACION.
 MECANISMOS:
 Perdida de la función proteica
 Función alterada o aumentada de la proteína
 Interacciones anormales del RNA proteína
AMPLIFICACIÓN DE TRIPLETES
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ENFERMEDADES PRODUCIDAS
POR EXPANSIÓN DE TRIPLETES
DISTROFIA MIOTÓNICA (HAD) cr. 19
CTG > 50 repeticiones
* ENF. DE HUNTINGTON
CAG > 40 repeticiones
* SINDROME X FRÁGIL
CGG > 200 repeticiones
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46,Y,fra(X)(q27.3)
27.3
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Categoría Nº de CGGs Metilación FMR-1 Mujeres Varones
Estable 6 – 45 No metilado No afectadas No afectados
Zona gris 45 – 55 No metilado No afectadas No afectados
Premutación 55 – 200 No metilado Gral no afectadas Gral no afectados
Mut. Completa >200 Metilado Afectadas el 50% Todos afectados
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5. MOSAICISMO DE LÍNEA
GERMINAL
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MOSAICISMO GERMINAL
DEFINICIÓN DE MOSAICISMO:
Individuo que posee dos o más líneas celulares con diferente
genotipo originados a partir de un mismo cigoto.
MOSAICISMO GERMINAL:
La mutación afecta a una parte de los gametos (óvulo o
espermatozoide)
La mutación puede transmitirse a la descendencia
Debido a mutaciones cromosómicas, moleculares o genómicas,
Doble fertilización
Fusión de embriones.
Ej.: 46,XY/46,XX
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6. MOSAICISMO DE
LÍNEA SOMÁTICA
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MOSAICISMO SOMÁTICO
Puede afectar o no la línea germinal.
La mutación no puede ser transmitida a la descendencia a menos que
algunas células de la línea germinal estén afectadas
Falta de disyunción después de la fertilización,
Se produce en mitosis.
Ej.:
Mosaicismo Down: mos 47,XX,+21[90]/ 46,XX[10]
Mosaicismo Klinefelter: mos 47,XXY[80]/ 46,XY[20]
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Fuentes de información
• Fuentes bibliográficas,
• Pritchard-Kort, “GENÉTICA MÉDICA”, editorial
Panamericana, Buenos Aires Argentina, 2015.
• Jorde, Karey, Bamshad, “GENÉTICA MÉDICA”, 4° edición,
editorial Elsevier, España 2011.
• Emery Alan, “ELEMENTOS DE GENÉTICA MÉDICA”, 13°
edición, Editorial Elsevier, España, 2009
• Thompson & Thompson, “GENÉTICA EN MEDICINA”, 7°
EDICIÓN, Editorial Elsevier, España S.L. 2008
• Fuentes hemerográficas,
• Fuentes electrónicas, etc.
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  • 1. Asignatura: EMBRIOLOGÍA Y GENÉTICA Docente: ISMENIA GAMBOA ORE Facultad de Medicina Semestre Académico 2021-I
  • 2. Universidad Nacional Federico Villarreal Índice o tabla de contenidos • 1º Herencia Mendeliana Clásica, Trastornos Monogénicos • 2º Trastornos Multifactoriales. • 3º Herencia atípica no tradicional,
  • 5. Universidad Nacional Federico Villarreal TRASTORNOS GENÉTICOS MONOGÉNICOS (Herencia Mendeliana) 7.5% CROMOSÓMICOS (Alteraciones numéricas y estructurales) 6% MULTIFACTORIAL (Genes afectados por el medio ambiente) 20-30% HERENCIA ATIPICA NO TRADICIONAL ( H. Mitocondrial, Imprinting genómico, Disomia uniparental, Expansión de tripletes, mosaicismo) TRASTORNOS GENÉTICOS
  • 7. Universidad Nacional Federico Villarreal OBJETIVOS Explica y describe los diferentes tipos de herencia Mendeliana y no tradicional como la herencia mitocondrial, impronta genómica, disomía uniparental, Síndrome de X-frágil, síndromes por expansión de triplete.  Describe afecciones originadas por genes que mutan por acción del medio ambiente.
  • 9. Universidad Nacional Federico Villarreal TIPOS DE HERENCIA MENDELIANA CLÁSICA AUTOSÓMICO (18000) DOMINANTE RECESIVO SEXUAL. LIGADO AL CROMOSOMA “X” (1000) DOMINATE SEXUAL. LIGADO AL CROMOSOMA “Y” (57) RECESIVO TRASTORNOS MONOGÉNICOS (Según Mendelian Inheritance in Man de Mc Kusick 2009. 19000 afecciones) Según la OMS de 6-8% de la población
  • 10. Universidad Nacional Federico Villarreal  19000 afecciones 18000 presentes en cromosomas autosómicos Aprox. 1000 en el cromosoma X 57 afecciones en el cromosoma Y. Según Mendelian Inheritance in Man de Mc Kusick 2009) TRASTORNOS MONOGÉNICOS HERENCIA MENDELIANA CLÁSICA
  • 11. Universidad Nacional Federico Villarreal PATRONES DE HERENCIA AUTOSÓMICA DOMINANTE CARACTERÍSTICAS:  El individuo afectado es heterocigoto (Aa)  Riesgo de recurrencia: 50% de los hijos están afectados (progenitor afectado) Varones y mujeres tienen la misma probabilidad de transmitir el fenotipo a sus hijos: Las mutaciones de novo: padre tiene edad avanzada.  Penetrancia y Expresividad variable.  Herencia de tipo vertical Patrón Herencia polidactilia
  • 13. Universidad Nacional Federico Villarreal Enroscamiento de la lengua Hoyuelo en la barbilla y en las mejillas El pulgar Izquierdo sobre el derecho. Dedos entrelazados Anular más corto que el índice Pico de viuda Cabello oscuro
  • 14. Universidad Nacional Federico Villarreal CITOGENÉTICAMENTE: HAD LOCUS: 4p16.3 70-80% casos MUTACIONES DE NOVO El 99% de los casos es originado por dos mutaciones diferentes en el receptor de FGG3. El 98% de los casos la mutación es una sustitución Gly 380 Arg. producida por un cambio de C por A en el nucleótido 1138 ACONDROPLASIA FRECUENCIA: 1/12 a 20,000 RNV
  • 15. Universidad Nacional Federico Villarreal OSTEOGENESIS IMPERFECTA Incidencia: aprox. 1:10000. Causada por mutación del gen COL1A1 en el cromosoma 17q y COL1A2 en el cromosoma 7q.  Mayoría HAD, pocos HAR
  • 16. Universidad Nacional Federico Villarreal Frecuencia: 1 en 3 000 para NFI El 50% presentan Mutaciones de novo NEUROFIBROMATOSIS CITOGENÉTICAMENTE: HAD. Penetrancia completa a los 5años. Expresión muy variable Locus: 17q11.2 MOLECULARMENTE:  Mutación gen NFI: proteína NEUROFIBROMINA  Existen aprox. 100 mutaciones diferentes en el gen  Mutaciones: deleciones, inserciones, duplicaciones, sustituciones puntuales.
  • 17. Universidad Nacional Federico Villarreal Desorden hereditario del tejido conectivo: Proteína alterada: fibrilina (glicoporoteina grande) Locus: Gen Fibrilina FBN1: 15q21.1 Presencia de mas de 15 mutaciones. El 30% presentan mutaciones de novo. Frecuencia: 1/ 5,000 RNV CITOGENÉTICA Y MOLECULARMENTE: SÍNDROME DE MARFAN
  • 18. Universidad Nacional Federico Villarreal CITOGENÉTICAMENTE:  HAD  Locus: 4p16.3 (5000 genes)  Penetrancia casi completa. · MOLECULARMENTE:  El ARN codifica la proteína HUNTINGTINA (rica en glutaminas  Tiene 67 exones  Se expresa en las células del SNC.  Función aún desconocida.  Muy baja tasa de mutación. Normal: 9-36 Pre mutación: 36-40 Mutación: >40-120 Repetición del trinucleótido CAG en 5' COREA DE HUNGTINTON (CH)
  • 19. Universidad Nacional Federico Villarreal Gen: Huntingtina 1000 kb 5000 genes (27 genes relacionados con la enfermedad) Locus: 4p16.3 La ataxia de Friedreich es una enfermedad hereditaria y neurodegenerativa Locus: 9q21.11
  • 20. Universidad Nacional Federico Villarreal OTRAS ENFERMEDADES DE HAD BRAQUIDACTILIAS * Acortamiento de los dedos en manos y pies HIPERCOLESTEROLEMIA FAMILIAR ENF. POLIQUISTICA DEL RIÑON DISTROFIA MIOTÓNICA
  • 21. Universidad Nacional Federico Villarreal PATRÓN DE HERENCIA AUTOSÓMICA RECESIVA CARACTERÍSTICAS: Se expresa en homocigosis. (2 alelos afectados)  El 25% probabilidad de hijos afectados.  50% probabilidad de hijos portadores  Igual frecuencia en uno y otro sexo.  La expresión del defecto es uniforme Penetrancia completa. Se producen por mutaciones de novo  Las mutaciones afectan a proteínas enzimáticas  Los progenitores pueden ser consanguíneos A veces asociadas con regiones geográficas o grupos étnicos  Árbol genealógico horizontal. I II III IV
  • 23. Universidad Nacional Federico Villarreal PATRONES DE HERENCIA AUTOSÓMICA RECESIVA CUADROS DE PUNNETT’S HERENCIA CUASIDOMINANTE RR: 50%
  • 24. Universidad Nacional Federico Villarreal ENFERMEDADES AR EN GRUPOS ÉTNICOS Y GEOGRÁFICOS  Fibrosis Quística Caucasianos  Tay-Sachs Judios Ashkenazi  Anemia Falciforme Africanos  Thalasemias Mediterraneo.
  • 25. Universidad Nacional Federico Villarreal FRECUENCIA: 1/2 000 a 4 000 nac. de americanos de origen europeo 1/15 000 afroamericanos 1/30 000 americanos de origen asiático Chile: 1/2000 a 4000 RNV CITOGENÉTICAMENTE: HAR  Locus: 7q21  La proteína que codifica es: RTFQ=CFTR regulador transmembranoso de la fibrosis quística. MOLECULARMENTE: La FQ es causado por la mutación del gen CFTR FIBROSIS QUÍSTICA (FQ) Defecto transporte Cloro en membranas celulares, presencia de secreciones viscosas: tapones de moco
  • 26. Universidad Nacional Federico Villarreal FENILCETONURIA (PKU) •OLOR A MOHO (HUMEDAD) •Piel seca •Irritabilidad •Vómitos •CABELLO CLARO •Piel blanca •ECZEMA REBELDE a TTO. •Escleras azules •Convulsiones •Hiperactividad •Trastornos de conducta •Retardo en el desarrollo psicomotor •RM profundo •Incidencia: 1/10000 Locus: 12(q22q24) FENOTIPO
  • 27. Universidad Nacional Federico Villarreal METABOLISMO DE LA FENILALANINA FENILALANINA TIROSINA H4- biopterina H2-biopterina Dehidropterina Trifosfato NAD+ NAD+ +H Melanina Epinefrina Tiroxina Ac. Fenilláctico Ac. Fenilacetato Ac. Fenilpirúvico OH H2O 2 3 1. FENILALANINAHIDROXILASA (FAH) 2. DEHIDROPTERINA REDUCTASA (DHPR) 3. DEHIDROPNEOPTERINA SINTETASA 4. NAD+ (Nicotina Adenina Dinucleótido) 1
  • 28. CLASIFICACIÓN DE LAS HIPERFENILALANINEMIAS CARACTER DÉFICIT ENZIMATICO FA SANGUINEA CARACT. CLÍNICAS TRATAMIENTO HFA BENIGNA MADUREZ ENZIMÁTICA RETARDADA INICIO 2-6 mg/dl NORMAL DIETA HIPOPROTEICA SUPLEMENTO VIT C HFA PERSISTENTE > 3% ACTIV. DE FAH INICIO >10mg/dl NORMAL NINGUNO PKU CLÁSICA AUSENCIA FAH >20 m/dl RM y SIGNOS CARACTERIST. FA 250-500 mg/día DÉFICIT DHPR DÉFICIT DEL COFACTOR DHPR > 20 mg/dl RM y ESTIGMAS CARACTERIST. NO RESPONDE A LA DIETA. DISM. FA ADMIN. COFAC PKU MATERNA PKU CLÁSICA EN LA MADRE < 6 mg/dl MICROCEFALIA RM. CARDIOPATÍA CONGÉNITA EN DIETA IGUAL PKU CLÁSICA
  • 29. Universidad Nacional Federico Villarreal DIETA PKU: • PROHIBE: carne, leche y derivados, pollo, pescados, mariscos, leguminosas (por su alto contenido de FA) • Los cereales, frutas y verduras deben ser controlados. • El niño debe tomar LECHE LIBRE FA. ERR0RES INNATOS DEL METABOLISMO Mantener niveles plasmáticos de FA: entre 2 y 6 mg/dl
  • 31. Universidad Nacional Federico Villarreal ENFERMEDADES DE HAR ALBINISMO OCULOCUTÁNEO ANEMIA FALCIFORME ENF. TAY-SACHS RIÑÓN POLIQUISTICO SÍNDROME DE MECKEL GALACTOSEMIA HIPERPLASIA SUPRARENAL CONGÉNITA MUCOPOLISACARIDOSIS DALTONISMO (ceguera azúl) FORMA RECESIVA DE OSTEOGENESIS IMPERFECTA
  • 32. Universidad Nacional Federico Villarreal PATRONES DE HERENCIA DOMINANTE LIGADA AL CROMOSOMA “X” Hombres y mujeres afectados en la misma proporción El varón manifiesta la enfermedad de manera uniforme en cuanto a la gravedad, en la mujer es variable. CRÍTERIOS El varón afectado no transmite la enf. a sus hijos varones. AFECTADO: X* Y AFECTADO: X* X * Raquitismo resistente a la vitamina D * Síndrome de Rett * OTC
  • 33. Universidad Nacional Federico Villarreal PATRONES DE HERENCIA RECESIVA LIGADA AL CROMOSOMA “X” CRÍTERIOS: * La incidencia del rasgo es mucho mayor en varones que en mujeres. * El varón afectado transmite el gen alterado a todas sus hijas. El gen puede transmitirse a través de una serie de mujeres portadoras. •Las mujeres heterocigotas generalmente no están afectadas, pero algunas pueden expresar la alteración en grado variable. •Ej. DALTONISMO (ceguera rojo y verde) HEMOFILIA
  • 34. Universidad Nacional Federico Villarreal HL “X” Recesivo PATRON OBLICUO
  • 35. Universidad Nacional Federico Villarreal DISTROFIA MUSCULAR DE DUCHENNE CITOGENÉTICAMENTE: HERENCIA Ligada al cromosoma X Gen. Xp21.3 Gen de la proteína afectada: DISTROFINA Ubicación: Membrana celular (sarcolema) de las células musculares estriadas, esqueléticas, y cardiacas. FRECUENCIA: 1/3000 RNV VARONES
  • 36. Universidad Nacional Federico Villarreal PSEUDOHERMAFRODITISMO MASCULINO
  • 37. Universidad Nacional Federico Villarreal PSEUDOHERMAFRODITISMO MASCULINO • Genitales externos femeninos ó ambigüos, vagina corta. No útero ni ovarios * Gónadas : Testículos normales * CARIOTIPO: 46,XY * CAUSAS: • Deficiencia en cantidad o calidad de testosterona producid • Defecto de los receptores celulares para andrógenos. SÍNDROME DE FEMINIZACIÓN TESTICULAR o INSENSIBILIDAD CONGÉNITA A LOS ANDRÓGENOS
  • 38. Universidad Nacional Federico Villarreal PATRÓN DE HERENCIA LIGADO AL CROMOSOMA “Y” CRITERIOS: * Sinónimo: HERENCIA HOLANDRICA. * Los varones transmiten el gen afectado solo a sus hijos varones, nunca a las hijas. * Las mujeres no sufren la enfermedad ni la transmiten. Hipertricosis
  • 39. Universidad Nacional Federico Villarreal FACTORES QUE PUEDEN COMPLICAR LOS PATRONES DE HERENCIA  Mutaciones nuevas.  Mosaicismo de línea germinal  Retraso en la edad de aparición  No penetrancia.  Expresividad variable.  Pleiotropia de defectos.  Heterogeneidad de locus
  • 41. Universidad Nacional Federico VillarrealHERENCIA POLIGÉNICA (Multifactorial) F. GENÉTICO + F. AMBIENTAL TRASTORNO SUCEPTIBILIDAD GENÉTICA Según OMIN existen varios cientos de afecciones. MALF. LIMITADO A UN SOLO ÓRGANO /SÍSTEMA: Hendiduras facial (labio y paladar hendido). Espina bífida (defectos del tubo neural) Hidrocefalia Anencefalia Defectos cardiacos. Onfalocele. Luxación de cadera. Estenosis pilórica. Malformaciones del tracto urinario Cardiopatías INTERACCIÓN
  • 42. Universidad Nacional Federico Villarreal HERENCIA MULTIFACTORIAL o COMPLEJAS  Causadas por mas de 1 gen.  Influencia de factores ambientales con los genes.  No hay herencia clara en las familias.  Epistasis = interacción entre genes, en la que uno de ellos interfiere en la expresión del otro gen.  Efecto acumulativo: los alelos de varios loci interaccionan de manera que el efecto de la combinación de alelos es la suma de los defectos individuales.
  • 43. Universidad Nacional Federico Villarreal HERENCIA POLIGÉNICA Muchas enfermedades tienen TENDENCIA FAMILIAR Factores: GENÉTICOS + AMBIENTALES Genes implicados tienen efecto aditivo No hay genes dominantes ni recesivos con respecto al otro. Sin patrón de herencia definido 2 – 4% se presentan en familiares de individuos afectados Ejm.: Presión arterial Talla Color de la piel Inteligencia Tamaño de los ojos, etc.
  • 44. Universidad Nacional Federico Villarreal ENFERMEDADES DE HERENCIA POLIGÉNICA Diabetes mellitus Epilepsia Glaucoma Enf. Cardiaca isquémica Obesidad Huellas digitales HEREDABILIDAD: Esquizofrenia 85% Asma 80% Labio leporino 76% Hipertensión Arterial 65%
  • 46. Universidad Nacional Federico Villarreal HERENCIA POLIGÉNICA (Multifactorial) TRASTORNO MULTIFACT ORIAL FACTOR GENETIC O MEDIO AMBIEN TE GRADO DE SUCEPTI BILIDAD INTERAC CION Muchas enfermedades tienen TENDENCIA FAMILIAR Factores: GENÉTICOS (MAS DE UN GEN) + AMBIENTALES + GRADO DE SUCEPTIBILIDAD Genes implicados tienen efecto aditivo No hay genes dominantes ni recesivos con respecto al otro. Sin patrón de herencia definido 2 – 4% se presentan en familiares de individuos afectados
  • 47. Universidad Nacional Federico Villarreal Causadas por mas de 1 gen. Influencia de factores ambientales con los genes. No hay herencia clara en las familias. Epistasis = interacción entre genes, en la que uno de ellos interfiere en la expresión del otro gen. Efecto acumulativo: los alelos de varios loci interaccionan de manera que el efecto de la combinación de alelos es la suma de los defectos individuales. HERENCIA POLIGÉNICA (Multifactorial)
  • 48. Universidad Nacional Federico Villarreal Características biológicas cuantitativas Malformaciones congénitas Enfermedades del adulto Presión arterial Talla IQ Huellas digitales Fisura labiopalatina LCC Cardiopatías congénitas DTN Estenosis pilórica Luxación de cadera Malf. Tracto urinario DM Epilepsia Glaucoma HTA Cardiopatia Isquémica Obesidad Hipertiroidismo Alcoholismo Alzheimer Autismo Alergias Efecto de múltiples genes + factores ambientales
  • 49. Universidad Nacional Federico Villarreal ENFERMEDADES DE HERENCIA POLIGÉNICA HEREDABILIDAD: Esquizofrenia 85% Asma 80% Labio leporino 76% Hipertensión Arterial 65% FACTORES QUE INCREMENTAN EL RIESGO DE RECURRENCIA  Mas de un familiar afectado  Al menos un familiar con el trastorno en forma grave  Un familiar afectado del mismo sexo pese a tener probabilidades de sufrir la enfermedad.  Consanguinidad en la familia
  • 51. Universidad Nacional Federico Villarreal 1.- AFECCIONES MITOCONDRIALES. 2.- AFECCIONES DEBIDO A IMPRINTING GENÉTICO (IMPRONTA GENÉTICA). 3.- AFECCIONES por DISOMIAS UNIPARENTALES. 4.- AMPLIFICACIÓN DE TRIPLETES REPETIDOS. 5.- MOSAICISMO GONADAL. 6.- MOSAICISMO SOMÁTICO HERENCIA ATIPICA NO TRADICIONAL
  • 53. Universidad Nacional Federico Villarreal GENOMA MITOCONDRIAL  Cromosoma circular de 16,569 pb  37 genes y codifica: 2 ARNr y 22 ARNt  Codifican 13 proteínas TASA DE MUTACIÓN (TM):  10 a 17 veces mayor que el ADN nuclear  El ADNmit. Carece de protección de histonas.  La TM aumenta por factores ambientales o mutación de genes nucleares involucrados en el mantenimiento del ADNmit.
  • 54. Universidad Nacional Federico Villarreal Herencia materna La mujer afectada transmite la afección a todos sus hijos (100%), sin excepción.  Se hereda a partir de un solo alelo. Afecta a tejidos dependientes de energía en forma de ATP: corazón, cerebro, músculo , oído, vista. El fenotipo dependerá: % de mitocondrias normales vs anormales Gene(s) implicados  Tipo de mutación Tejido implicado % mitocondrias normales vs anormales HERENCIA MITOCONDRIAL
  • 56. Universidad Nacional Federico Villarreal HOMOPLASMIA Y HETEROPLASMIA HOMOPLASMIA: Una célula puede recibir por casualidad mt que contienen sólo una población pura de mtDNA normal o una población de mtDNA mutante HETEROPLASMIA: también puede recibir una mezcla de mitocondrias, unas con y otras sin mutación.
  • 57. Universidad Nacional Federico Villarreal LHON NEUROPATIA OPTICA HEREDITARIA DE LEBER MELAS (encefalopatía, epilepsia,acidosis láctica, episodios seudo isquémicos) MERRF (Epilepsia mioclónica, miopatía mitocondrial) Keam-sayre (problemas en los ojos, bloqueo cardiaco, ataxia, y pérdida de la coordinación. OFTALMOPLEJIA CRONICA PROGRESIVA EXTERNA (ptosis) ALGUNAS ENFERMEDADES ASOCIADAS CON EL mtDNA
  • 59. Universidad Nacional Federico Villarreal IMPRONTA GENÓMICA Proceso por medio del cual las células germinales masculinas y femeninas le confieren una marca o huella específica a ciertas regiones cromosómicas. Un cigoto para que se desarrolle normalmente requiere de ambos juegos de cromosomas (paterno y materno) IMPRONTA GENÓMICA
  • 60. Universidad Nacional Federico Villarreal SINDROME DE PRADER WILLI Hipotonía congénita, hipogenitalismo hipogonadismo, hiperfagia con obesidad de inicio en edad preescolar, talla baja, manos y pies pequeños y retardo mental. F: 1/10.000 - 15.000 RN del 15(q11q13) 70-80% DUM 20-25% 46,XY,del(15)(q11q13)
  • 61. Universidad Nacional Federico Villarreal SINDROME DE ANGELMAN Enfermedad neurogenética. Retardo mental severo, hipotonía, ausencia de lenguaje, convulsiones, ataxia, microcefalia y/o braquicefalia, facie típica con mueca de risa, macrostomía y prognatismo. F: 1/12.000 - 20.000 RN 46,XY,del(15)(q11q13)
  • 63. Universidad Nacional Federico Villarreal del 15(q11q13) 65-75% DUP 3-7% del 15(q11q13) 70% DUM 28% REGION SOMETIDA A IMPRONTA Región 15q11.2q13 DISOMIA UNIPARENTAL (DUP)
  • 64. Universidad Nacional Federico Villarreal ORIGEN DISOMIA UNIPARENTAL  Ambos cromosomas homólogos provienen del mismo progenitor.  Origen: No disyunción en meiosis > SPW ------ 25% DUM > SA ------ 02% DUP
  • 66. Universidad Nacional Federico Villarreal EXPANSIÓN DE TRIPLETES  Descubierto en 1991  Causada por laexpansión de trinucleótidos por encima de su valor normal.  El aumento de trinucleótidos produce INESTABILIDAD.  Produce MUTACIONESDINAMICAS: no se transmite el mismonúmero de repeticiones a los hijos sino en un número mayor.  El número de repeticiones está relacionado con la severidady edad de aparición de lossíntomas: ANTICIPACION.  MECANISMOS:  Perdida de la función proteica  Función alterada o aumentada de la proteína  Interacciones anormales del RNA proteína AMPLIFICACIÓN DE TRIPLETES
  • 67. Universidad Nacional Federico Villarreal ENFERMEDADES PRODUCIDAS POR EXPANSIÓN DE TRIPLETES DISTROFIA MIOTÓNICA (HAD) cr. 19 CTG > 50 repeticiones * ENF. DE HUNTINGTON CAG > 40 repeticiones * SINDROME X FRÁGIL CGG > 200 repeticiones
  • 72. Universidad Nacional Federico Villarreal Categoría Nº de CGGs Metilación FMR-1 Mujeres Varones Estable 6 – 45 No metilado No afectadas No afectados Zona gris 45 – 55 No metilado No afectadas No afectados Premutación 55 – 200 No metilado Gral no afectadas Gral no afectados Mut. Completa >200 Metilado Afectadas el 50% Todos afectados
  • 73. Universidad Nacional Federico Villarreal 5. MOSAICISMO DE LÍNEA GERMINAL
  • 74. Universidad Nacional Federico Villarreal MOSAICISMO GERMINAL DEFINICIÓN DE MOSAICISMO: Individuo que posee dos o más líneas celulares con diferente genotipo originados a partir de un mismo cigoto. MOSAICISMO GERMINAL: La mutación afecta a una parte de los gametos (óvulo o espermatozoide) La mutación puede transmitirse a la descendencia Debido a mutaciones cromosómicas, moleculares o genómicas, Doble fertilización Fusión de embriones. Ej.: 46,XY/46,XX
  • 75. Universidad Nacional Federico Villarreal 6. MOSAICISMO DE LÍNEA SOMÁTICA
  • 76. Universidad Nacional Federico Villarreal MOSAICISMO SOMÁTICO Puede afectar o no la línea germinal. La mutación no puede ser transmitida a la descendencia a menos que algunas células de la línea germinal estén afectadas Falta de disyunción después de la fertilización, Se produce en mitosis. Ej.: Mosaicismo Down: mos 47,XX,+21[90]/ 46,XX[10] Mosaicismo Klinefelter: mos 47,XXY[80]/ 46,XY[20]
  • 77. Universidad Nacional Federico Villarreal Fuentes de información • Fuentes bibliográficas, • Pritchard-Kort, “GENÉTICA MÉDICA”, editorial Panamericana, Buenos Aires Argentina, 2015. • Jorde, Karey, Bamshad, “GENÉTICA MÉDICA”, 4° edición, editorial Elsevier, España 2011. • Emery Alan, “ELEMENTOS DE GENÉTICA MÉDICA”, 13° edición, Editorial Elsevier, España, 2009 • Thompson & Thompson, “GENÉTICA EN MEDICINA”, 7° EDICIÓN, Editorial Elsevier, España S.L. 2008 • Fuentes hemerográficas, • Fuentes electrónicas, etc.