Introduccin a la Gentica Mdica Temas 1 2

Introducción a la Genética Médica Temas 1 2 3 Contenidos 4 5 Introducción a la Genética Médica Citogenética y aberraciones cromosómicas. Transmisión de caracteres expresados a partir de simples mutaciones. Análisis de ligamiento genético. Genética Poblacional 6 7 8 Herencia multifactorial Defectos congénitos de etiología genética y ambiental. Prevención de enfermedades genéticas.

Introducción a la Genética Médica Dra. Ana Elena Arús Fernández Especialista en Genética Clínica Instituto de Gastroenterología Conferencia

Sumario • El siglo XX y el origen de la Genética Médica. • Organización del genoma humano (nuclear y mitocondrial). • Síntesis y conservación de la información genética. • Ciclo celular. Mitosis y meiosis. • Flujo de la información genética (transcripción, traducción) • Mutaciones • Leyes de Mendel y categorías relacionadas • Clasificación de las enfermedades genéticas.

1866 La genética actual De Mendel al Genoma 1953 2001

Organización y estructura del genoma humano nuclear célula mitocondrial

Organización del genoma nuclear Células somáticas 46 cromosomas: 2 n Células germinales 23 cromosomas: n

Cromosomas Brazo corto: p Brazo largo: q

Genoma nuclear 30% ADN intragénico Genes 70% ADN extragénico No codifica proteínas Elementos repetitivos Sólo un 1, 5 -2% del total del genoma humano es ADN codificante

Genoma mitocondrial • Molécula de ADN de doble cadena, circular cerrada. • 8 -10 copias por mitocondria. • 3% de secuencias no codificantes. • 37 genes • Codifica 2 ARNr, 22 ARNt, 13 subunidades de la FO.

ADN A P BN

Gen Secuencia de ADN cromosómico necesario para la producción de un producto final sea este un ARN o una proteína. Unidad mínima de función genética que puede heredarse.

Estructura de un Gen Región reguladora Región estructural 5' 3´ 5' Promotor I 1 E 1 I 2 E 2 I 3 E 3 3´ Elementos reguladores: promotor, potenciadores, silenciadores E Exón, región codificante I Intrón, región no codificante

Ciclo celular Conjunto ordenado de eventos en que se produce el crecimiento de la célula y culmina en la división celular.

Ciclo celular División celular G 0 Interfase

Mitosis • Células somáticas • Las células diploides que la originan dan 2 células hijas con igual información genética. • Requiere de síntesis previa de ADN. 2 n= 46

Mitosis Metafase Profase Telofase Anafase Citocinesis

Ciclo celular Mitosis División celular G 0 Interfase

Meiosis Cromosomas homólogos • Células germinales. • Las células diploides que la originan dan lugar a 4 células hijas con la ½ de la información genética. • Se produce recombinación genética. 2 n= 46 sinapsis entrecruzamiento Meiosis II n= 23

¿Cómo ocurre el flujo de la información genética del ADN a las proteínas? ADN Transcripción ARN Traducción Proteínas

Código genético

Mutación Cualquier cambio en la secuencia de bases o en la organización del ADN.

Mutaciones Células afectadas Por su origen Inducidas Espontáneas Génicas Magnitud del daño Somáticas Germinales Cromosómicas Cambios en la º Genómicas estructura de un secuencia del ADN nuclear o mitocondrial. Cambios en el número cromosoma. de cromosomas.

Mutaciones génicas Fijas o estables Deleciones Sustituciones Inserciones Dinámicas o inestables 5´ CGG CGG………. . (n>200)

Sustitución Normal C A G T T A C G A T G C C G A T Sustitución C A G T T A

Deleción Normal C A G T T A C G A T Deleción C A G T T A

Inserción Normal C A G T T A C G A T T A G C T A C G Inserción C A G T A T

Efectos estructurales de las mutaciones sobre las proteínas Mutaciones No sinónimas Se producen alteraciones No se producen funcionales en las alteraciones funcionales proteínas en las proteínas Cambio en el Cambio de sentido marco de lectura (missense) Sin sentido (nonsense)

Mutación cambio de sentido

Mutación sin sentido

Mutación cambio de marco de lectura

Experimentos de Mendel X Púrpuras F 1 100% Púrpuras Blancas

Experimentos de Mendel Autofecundación X F 1 Púrpuras Color púrpura: dominante Color blanco: recesivo F 2 Púrpuras Blancas 3/4 1/4

Experimentos de Mendel Líneas puras X PP (homocigótico dominante) Gametos pp Púrpuras (homocigótico recesivo) Blancas p P F 1 Pp (heterocigótico) 100% Púrpuras

Experimentos de Mendel F 1 Pp Gametos F 2 P Pp X Púrpuras 1/4 PP Púrpuras p P 1/2 Pp Pp p 1/4 pp Púrpuras Blancas 3/4 1/4

1 ra. Ley de Mendel Ley de la Segregación Los miembros de un par de genes se separan o segregan durante la meiosis en sus cromosomas correspondientes para la formación de los gametos.

Cuadro de Punnett Flores púrpuras Pp Gametos P p P PP Pp p Pp Pp

Retrocruces PP (homocigótico dominante) Púrpuras Flores púrpuras PP Flores blancas pp Gametos p p P Pp Pp pp X Blancas (homocigótico recesivo) Pp (heterocigótico) 100% Púrpuras

Retrocruces Pp pp X (heterocigótico) (homocigótico recesivo) Púrpuras Blancas 50% Púrpuras Pp (heterocigótico) pp (homocigótico recesivo) Flores púrpuras Pp Flores blancas pp Gametos p p P Pp pp p Pp pp

Locus Posición que ocupa un gen en el cromosoma. Loci: plural

Alelo Formas alternantes de un gen que ocupan sitios homólogos en cromosomas homólogos. Alelo P Alelo p

Genotipo Constitución genética para un determinado carácter que tiene un individuo. Homocigótico Representado por dos alelos iguales en un locus de un par de cromosomas homólogos. • Dominante: ambos alelos son dominantes. • Recesivo: ambos alelos son recesivos. Heterocigótico Representado por dos alelos distintos en un locus de un par de cromosomas homólogos.

Fenotipo Carácter que se expresa debido a un genotipo determinado.

Enfermedades genéticas Clasificación Monogénicas Cromosómicas Multifactoriales

El intercambio entre cromátidas no hermanas de cromosomas homólogos que se produce en la meiosis I y las combinaciones aleatorias de los cromosomas en los gametos, junto con las nuevas mutaciones que constantemente ocurren, son fuentes importantes de variaciones genéticas del desarrollo humano.

Bibliografía Libro de Texto: Introducción a la Genética Médica, Cap 1, 2, 3, 4 y 5.