Este documento trata sobre genética humana. Explica los objetivos de establecer el conocimiento de los mecanismos hereditarios y las enfermedades genéticas. Detalla las bases de la genética como el ADN, cromosomas y genes. Describe los mecanismos de transmisión de características humanas mediante las leyes de Mendel. Finalmente, ofrece información sobre la estructura molecular y cromosómica del ADN y los cromosomas humanos.

1. GENÉTICA HUMANA
M. MC. JAVIER ALIAGA SALGUERO

2. OBJETIVOS
GENERAL:
Establecer el conocimiento de los mecanismos hereditarios y las enfermedades
de naturaleza genética.
ESPECÍFICOS:
1.Explicar las bases físicas de la genética mediante el conocimiento del ADN,
cromosomas e identificación de los genes.
2.Resolver los mecanismos de transmisión de la herencia monohíbrida y
dihíbrida de genes humanos mediante las Leyes de Mendel.
3.Resolver los mecanismos de transmisión de caracteres humanos de fenotipos
intermedios y codominantes que no responden a las Leyes mendelianas.

3. GENÉTICA
• La genética (del griego antiguo:
guennetikós, ‘genetivo’, y este de
guénesis, ‘origen’)​ es el área de estudio de
la biología que busca comprender y
explicar cómo se transmite la herencia
biológica de generación en generación
mediante el ADN.
• El principal objeto de estudio de la
genética son los genes, formados por
segmentos de ADN y ARN, tras la
transcripción de ARN mensajero, ARN
ribosómico y ARN de transferencia, los
cuales se sintetizan a partir de ADN. El
ADN controla la estructura y el
funcionamiento de cada célula, tiene la
capacidad de crear copias exactas de sí
mismo tras un proceso llamado replicación.
GREGOR MENDEL
Padre de la Genética (1822 – 1884

4. ESTRUCTURA MOLECULAR Y CROMOSÓMICA

5. UBICACIÓN DE LOS GENES Y
CROMOSOMAS

6. CARACTERÍSTICAS DE LOS GENES
•Es la unidad básica de la herencia en un organismo vivo que permite transmitir características de
padres a hijos.
•Cada persona tiene dos copias de cada gen: una copia proviene de su madre, y la otra proviene de
su padre.
• Los genes son pequeños segmentos de largas cadenas de ADN.
• Cada gen ocupa en el cromosoma una posición, o “locus”.
•Los genes se encuentran en los cromosomas. Cada célula humana tiene 46 cromosomas. Cada
cromosoma contiene hasta 3,000 genes.
•No todos los genes en el cromosoma trabajan activamente, algunos están “activados” y otros
“apagados”. En el ser humano, sólo el 2% de todos los genes están “activados”.
•A través del ADN, los genes codifican instrucciones para crear muchos tipos de diferentes
proteínas dentro de nuestras células vivas.

7. Cada nucleótido está
formado por
tres unidades: una
molécula de azúcar
llamada desoxirribosa,
un grupo fosfato y uno de
cuatro posibles
compuestos nitrogenados
llamados bases: Adenina
(A), Guanina (G), Timina
(T) y Citosina (C).
ESTRUCTURA DEL ADN

8. NUCLEÓTIDOS

9. El ADN está formado por cadenas de
desoxirribonucleótidos unidos entre sí mediante
enlaces covalentes, y de igual forma, el ARN está
formado por cadenas de ribonucleótidos.
En ambos casos, las unidades monómeras se unen por
enlaces fosfodiéster, que se forman en el carbono 5’ de
un nucleótido y el carbono 3’ del nucleótido siguiente.
Las bases nitrogenadas no participan directamente en
la unión entre nucleótidos.
ESTRUCTURA DE LOS ÁCIDOS NUCLEICOS

10. La estructura del ADN fue postulada por los
científicos Watson y Crick en 1953, las dos
cadenas de ADN giran una alrededor de la
otra para formar una hélice dextrógira.
Las bases quedan dentro de la doble hélice
con sus planos paralelos entre sí. Las bases
de una hebra se unen con las de la otra
mediante puentes de hidrógeno.
Las dos hebras de la doble hélice no son
idénticas ni en la secuencia de sus bases, ni
en su composición; al contrario, ambas
cadenas se complementan entre sí.
MODELO DE LA DOBLE HÉLICE

11. TIPOS DE HÉLICE

12. APAREAMIENTO DE BASES
NITROGENADAS
El par Adenina – Timina forma 2 puentes de hidrógeno
El par Guanina – Citosina forma 3 puentes de hidrógeno

13. ÁCIDO RIBONUCLÉICO (ARN)
• El ARN es una molécula que también almacena y transfiere información genética.
• El ADN es el principal depósito de la información genética, mientras que el ARN cumple
funciones de intermediario, transfiriendo esta información entre diferentes puntos de
la célula.
• En su estructura los nucleótidos que forman el ARN contienen una ribosa, un grupo
fosfato y las bases nitrogenadas adenina, guanina, citosina y uracilo, pero nunca
timina. Constituyen cadenas sencillas que no forman hélices debido a la presencia del
grupo –OH en el carbono 2´ de la ribosa, lo que representa un impedimento espacial
para que la cadena se enrosque.
• Existen 3 tipos de ARN: el ARN ribosomal (ARNr), el ARN mensajero (ARNm) y el ARN
de transferencia (ARN t).

14. EL CROMOSOMA
Los cromosomas son estructuras altamente organizadas formadas por ADN y
proteínas encerradas en cromatinas, podría decirse que enrollados, y muy
condensados, que están alrededor de proteínas histonas.
Estos cromosomas están ubicados en el núcleo de las células eucariotas.
En las divisiones celulares (mitosis y meiosis) el cromosoma presenta su
forma más conocida, cuerpos bien delineados en forma de X, debido al alto
grado de compactación y duplicación.
Cuando las células se dividen empieza la formación de los cromosomas, en la
cual la cromatina se solidifica un poco más convirtiéndose en fibras
apretadas, quedando de esta manera una especie de bucles enrollados.
Los bucles son complementados con proteínas para crear un compuesto
extremadamente compacto de ADN, es decir, un cromosoma entero tal y como
lo conocemos de forma científica.

15. PARTES DE UN CROMOSOMA
El cromosoma típico tiene las siguientes partes:
• CROMÁTIDA: Es una de las unidades longitudinales que forma el cromosoma; y que está unida a
su cromátida hermana por el centrómero . Las cromátidas hermanas son idénticas en
morfología e información ya que provienen de una molécula de ADN que se duplicó.
• CENTRÓMERO: Es la región estrecha de un cromosoma, que divide a cada cromátida en dos
brazos (corto y largo). El centrómero, junto a una estructura protéica, denominada cinetocoro es
el responsable de llevar a cabo y controlar los movimientos cromosómicos durante las fases de
la mitosis y la meiosis. Se le denomina también constricción primaria o centromérica.
• BRAZO CORTO: El brazo corto resulta de la división, por el centrómero, de la cromátida, se le
denomina brazo q y por convención en los diagramas se le coloca en la parte superior.
• BRAZO LARGO: El brazo largo también resulta de la división , por el centrómero, de la
cromátida, se le denomina brazo p y por convención en los diagramas se le grafica en la parte
inferior.
• TELÓMERO: corresponde a la porción terminal de los cromosomas, que si bien
morfológicamente no se distingue; cumpliría con la función específica de impedir que los
extremos cromosómicos se fusionen.
• CONSTRICCIÓN SECUNDARIA: Es la región del cromosoma ubicada en los extremos de los brazos
que en algunos cromosomas corresponde a la región organizadora del nucleolo donde se situan
los genes que se transcriben como ARN.
• SATÉLITE: Es el segmento esférico del cromosoma separado del resto por la constricción
secundaria.

16. COMPOSICIÓN DE LA CROMATINA
La cromatina está conformada por un 35% de ADN, 35% de proteínas histonas, 20% de proteínas no histonas y 10%
de ARN. Cabe resaltar, que las composiciones básicas de la cromatina son los nucleosomas.

17. TIPOS DE CROMATINA
• El material con tinción más
intensa es una cromatina muy
condensada que recibe el
nombre de heterocromatina.
• Mientras que el material poco
teñido es una forma dispersa
llamada eucromatina (en
donde se halla la mayoría de
los genes transcritos).

18. EUCROMATINA Y HETEROCROMATINA
• Eucromatina: conformación más laxa y frecuentemente asociada a
ARN polimerasas que permite la expresión genética. Es la forma más
abundante durante la interfase superando el 90% de toda la
cromatina.
• Heterocromatina: conformación más compacta que no permite la
expresión genética. Se pueden distinguir dos tipos de
heterocromatina, la constitutiva y la facultativa; la constitutiva
nunca se expresa, la facultativa puede pasar a eucromatina y
expresarse.

19. BANDEO CROMOSÓMICO
Consiste en someter a los cromosomas a desnaturalizaciones, a digestión enzimática o a ambos, seguido de una tinción con
colorante específico para ADN. Se tiñen con bandas claras y oscuras. Hay tipos de bandeo:
• Bandeo G
Los cromosomas sometidos a digestión enzimática (tripsina) controlada, se desnaturalizan por alor en solución salina (esto
desnaturalizará ADN con abundantes AT) y, a continuación, se tiñen con Giemsa que es un colorante químico que enlaza ADN. Las
bandas oscuras de tinción positiva, son las bandas G. Las pálidas son G negativas, se denominan bandas R. Las regiones oscuras son
las que se replican más tarde en la fase S y contienen cromatina más condensada. Las bandas R suelen replicarse temprano en la
fase S y tienen menos condensada la cromatina. Los genes se concentran sobre todo en esta banda, mientras que el ADN de las
bandas G es menos activo transcripcionalmente. Las bandas R son Q negativas.
• Bandeo Q
Se tiñen los cromosomas con un colorante fluorescente que se enlaza preferentemente a ADN abundante en AT y se observan
mediante fluorescencia UV. Las bandas fluorescentes indican los mismos segmentos que las bandas G.
• Bandeo T
Identifica un subgrupo de bandas R que están concentradas sobre todo en los telómeros. Las bandas T son las R que se tiñeron de
manera más intensa.
• Bandeo C
Muestra heterocromatina constitutiva sobre todo en los centrómeros. Se hace mediante un tratamiento alcalino drástico.
• Métodos dinámicos
Se aplica sobre las células en cultivo. Uno de ellos es añadir isótopos radiactivos, como la timidina tritiada, en un periodo temprano
de la replicación, para que se vaya añadiendo al ADN. El resultado es un patrón de bandas de replicación temprana, que suele
coincidir con las bandas R. Si se hubiese añadido la timidina tritiada en un momento tardío de la replicación, las bandas coincidirían
con las G.

20. TIPOS DE BANDEO

21. APLICACIONES

22. CLASIFICACIÓN DE LOS CROMOSOMAS

23. LOS CROMOSOMAS HUMANOS
• Los seres humanos tenemos 46 cromosomas semejantes
dos a dos; es decir, 23 pares de cromosomas homólogos en
cada una de nuestras células.
• Estos son iguales en la mujer y se llaman XX, y diferentes
en el varón y se denominan XY.
• El cromosoma X es muy parecido en ambos sexos, mientras
que el cromosoma Y es más pequeño y su forma es
diferente.
• Los 22 pares restantes de cromosomas reciben el nombre
de autosomas.

24. IDENTIFICACIÓN DE LOS CROMOSOMAS

25. TIPOS DE CROMOSOMA EN FUNCIÓN DE LA LONGITUD DE
SUS BRAZOS

26. Clasificación de los cromosomas

27. CLASIFICACIÓN DE LOS CROMOSOMAS

28. CARIOTIPO HUMANO
Es el conjunto de todos los cromosomas de
un individuo ordenados y apareados según
su forma y tamaño. El estudio sistemático
del cariotipo humano puede conducir a la
detección de anomalías en la estructura o
en el número de cromosomas, las cuáles
están relacionadas con algunas
enfermedades genéticas que se estudiarán
más adelante.
Para obtener un cariotipo se fotografían los
cromosomas teñidos en la fase mitótica;
luego, se recortan de la fotografía y se
ordenan por pares sobre un papel.

29. Alrededor del 15% de los 20.000 genes que posee el mapa del
genoma humano es crucial, imprescindible para la vida; estos
genes son más importantes incluso que las mutaciones menores
que pueden matarnos antes de nacer. Así lo determina el último
estudio liderado por el genetista Daniel MacArthur, del Instituto
de Tecnología de Massachusetts y la Universidad de Harvard en
Cambridge, Massachusetts (EE.UU.). El estudio, que aún no ha
sido publicado oficialmente, aparece reseñado en la revista
Science.
IDENTIFICA 3230 GENES IMPRESCINDIBLES PARA VIVIR
EL MAPA HUMANO DEL FENOMA HUMANO SE COMPONE DE 20000 GENES APROXIMADAMENTE

30. GENES IMPORTANTES
Los 10 genes más estudiados de todos los tiempos, que aparecen en más de 40.000 artículos científicos, son:
TP53, TNF, EGFR, VEGFA, APOE, IL6, TGFB1, MTHFR, ESR1 y AKT1.
TP53
En la primera posición de la tabla de popularidad encontramos el gen TP53, que codifica para la proteína p53, conocida como el guardián del genoma. P53 es una proteína supresora de tumores que interviene
en numerosos mecanismos relacionados con la reparación del ADN y el ciclo celular. El gen TP53 fue descrito por primera vez en 1979. Sin embargo, no fue catapultado a la fama hasta finales de los años 80
cuando se observó que la inactivación de p53 es crítica para la formación de la mayoría de los tumores. En la actualidad se sabe que la mitad de los cánceres presentan mutaciones en TP53 y ya hay descritas
más de 25.000 mutaciones para el gen.
TNF
En segunda posición encontramos al gen TNF que codifica para el factor de necrosis tumoral, citoquina secretada por algunas células del sistema inmunitario que interviene en el metabolismo de los lípidos, la
coagulación sanguínea y la función endotelial.
EGFR
EGFR codifica para el receptor del factor de crecimiento epidérmico (EGF), proteína que interviene en diferentes procesos de la célula, como la proliferación celular, la diferenciación, movilidad y supervivencia. La
deficiencia en EGFR está relacionada con diversas enfermedades y su activación descontrolada es un rasgo común en diferentes tumores, en muchos casos en relación a la aparición de resistencia a fármacos.
VEGFA
VEGFA codifica para el factor de crecimiento vascular endotelial A, proteína relacionada con la formación de vasos sanguíneos y el crecimiento de las células endoteliales que los forman.
APOE
APOE codifica para la apolipoproteína E, implicada en el metabolismo de los lípidos. Su fama viene principalmente del hecho de que los portadores de una variante del gen presentan un riesgo aumentado para el
desarrollo del Alzhéimer. Otras variantes se han relacionado con la susceptibilidad a la enfermedad coronaria.
IL6
IL6 codifica para la interleucina 6, citoquina con diversas funciones para el sistema inmunitario: interviene en la regulación de la temperatura, con un papel relevante en la aparición de la fiebre, la percepción del
dolor, y la diferenciación y maduración de diferentes células inmunitarias, entre otros.
TGFB1
TGFB1 codifica para el factor de crecimiento transformante B1, proteína relacionada con la proliferación celular, el crecimiento celular, la diferenciación y la apoptosis.
MTHFR
MTHFR codifica para la metilentetrahidrofolato reductasa, enzima clave en el metabolismo del folato. Su deficiencia influye en el metabolismo de la homocisteína y diferentes neurotransmisores.
ESR1
ESR1 codifica para un receptor de estrógenos y es un gen esencial para el desarrollo sexual y las funciones reproductivas, aunque también interviene en otros tejidos, como el hueso, el sistema nervioso central o
sistema cardiovascular.
AKT1
El gen AKT1 codifica para una proteína clave en múltiples rutas de señalización de la célula y participa en diferentes procesos destinados a regular el crecimiento celular, la proliferación y supervivencia de las
células.

31. G R A C I A S