Determinacin del sexo ligamiento al sexo y anlisis

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

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 Dr. Antonio Barbadilla 2 Tema 4: Herencia del sexo 2

Determinación del sexo • Genética: • Cromosomas sexuales (heteromórficos) Sistemas XY, X 0, 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) Dr. Antonio Barbadilla 3 Tema 4: Herencia del sexo 3

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: 2 A + XX 2 A + XY • C. Bridges (1922) demuestra estudiando individuos poliploides (3 n, 4 n, . . . ) que el sexo en Drosophila viene determinado por el cociente de cromosomas X (el cromosoma sexual) y los cromosomas no sexuales Tema 4: Herencia del sexo 4 (llamados autosómicos) 4 Dr. Antonio Barbadilla

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

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

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

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

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

Sistema X 0, ZW y cromosomas múltiples • X 0: Insectos (saltamontes) • ZW Aves y peces ZZ -> ZW -> • Cromosomas múltiples Nemátodo (Ascaris incurva) 35 cromosomas (26 A + 8 X + Y) 42 cromosomas (26 A + 16 X) Dr. Antonio Barbadilla 10 Tema 4: Herencia del sexo 10

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

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

x P 1 X+ X + Xw Y F 1 y X+ Xw F 2 1/2 X+ X+ 1/2 X + Xw X+ Y 1/2 Xw Y Dr. Antonio Barbadilla 13 Tema 4: Herencia del sexo 13

Cruce recíproco x P 1 Xw Xw X+ Y F 1 X+ Xw F 2 y Xw Y 1/2 X+ Xw 1/2 Xw Y Dr. Antonio Barbadilla 14 Tema 4: Herencia del sexo 14

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

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

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 Dr. Antonio Barbadilla 17 a’a’ a’a aa Fenotipo Hombres Mujeres Calvicie No calvicie Tema 4: Herencia del sexo 17

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 Dr. Antonio Barbadilla 18 Tema 4: Herencia del sexo 18

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

Símbolos empleados en pedigríes Portadora alelo recesivo ligado al sexo Fallecido Propositus Matrimonio consanguíneo I 1 2 II 1 2 3 Numeración para la identificación de individuos Dr. Antonio Barbadilla 20 Tema 4: Herencia del sexo 20

Análisis de pedigríes o genealogías • Recesivo autosómico: e salta generaciones S Igual distribución entre sexos Suele aparecer en matrimonios consanguíneos Dos padres normales producen hijos afectados • Dominante autosómico parece cada generación A Afectados x normales -> 1/2 afectados en la progenie Igual distribución entre sexos • Recesivo ligado al sexo parece más en machos A Hembras afectadas tienen todos los hijos afectados Hembras afectadas tienen un padre afectado y al menos una madre portadora • Dominante ligado al sexo Dr. Antonio Barbadilla 21 parece cada generación A Machos afectados dan hijas afectadas Machos afectados provienen de madres Tema afectadas 4: Herencia del sexo 21

Ejemplo de pedigrí del albinismo I 1 2 II 1 2 3 4 5 III 1 4 5 6 7 IV 1 2 3 Dr. Antonio Barbadilla 22 Tema 4: Herencia del sexo 22

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

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

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

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

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

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

Compensación de dosis • Mamíferos: Consecuencias de la compensación de dosis por inactivación aleatoria del X osaicismo: hembras heterocigotas M 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 Dr. Antonio Barbadilla 29 Tema 4: Herencia del sexo 29

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

Compensación de dosis • Drosophila: mayor actividad del cromosoma X de los machos ay al menos 4 loci autosómicos cuya H alteración es letal en los machos, pero no influyen en las hembras Dr. Antonio Barbadilla 31 Tema 4: Herencia del sexo 31