ANEPLOIDIA.ppt
- 3. Triploidía Mosaico 46XY/69XXY Mutaciones Genómicas Poliploidía Se calcula que aproximadamente entre el 1 y el 2 % de todas las concepciones en nuestra especie son triploides. Sin embargo, el efecto de este tipo de mutaciones es tan severo que más del 99 % de los cigotos resultantes mueren antes de nacer. Probablemente más del 15 % de los abortos expontáneos presentan triploidía. Sin embargo, algunos niños triploides llegan a nacer. De hecho, aproximadamente 1 de cada 10.000 nacidos vivos lo son. Su esperanza de vida en todo caso no suele superar el primer mes, dadas las graves malformaciones que presentan. Entre otros síntomas, un niño triploide muestra una cabeza muy grande con malformaciones en los huesos del cráneo, fusión de los dedos de manos y pies y malformaciones en la boca, los ojos, los genitales y otros órganos vitales.
- 4. Síndrome de Turner Cariotipo de (45, X) Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía La aneuploidía es el aumento o disminución en número de unos pocos cromosomas. Si se trata de un sólo cromosoma por aumento será trisomía (el individuo tiene 47 cromosomas en lugar de 46) y por decremento monosomía (el individuo tiene 45 cromosomas). En general las monosomías son letales, de modo que la mayor parte de los embriones se pierden muy precozmente. Sin embargo, esto es aplicable a los cromosomas autosómicos y al cromosoma Y, pero no al cromosoma X. Cuando llegan a nacer las afectadas, la monosomía del cromosoma X (Síndrome de Turner, codificada como 45, X) da lugar a mujeres que alcanzan la vida adulta con una calidad de vida aceptable, aunque presentan aspecto infantil, algunos problemas en los ovarios, con infertilidad y a veces problemas en la aorta.
- 5. Síndrome de Down Cariotipo de trisomía 21 Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía Entre las trisomías, destaca el síndrome de Down, ya que es la única trisomía autosómica en la que los individuos pueden llegar a la edad adulta. Corresponde a una dotación triple del cromosoma 21 (codificado como 47, +21).
- 6. Síndrome de Down Norma lateral de joven normal y joven (47, +21) Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía Aparece en aproximadamente 1 de cada 900 nacidos vivos. Los individuos con este síndrome se caracterizan por tener en general un cráneo ancho y más aplanado de lo habitual por su parte posterior. Los párpados muestran un pliegue de epicanto, parecido al de muchos asiáticos. La lengua puede sobresalir de la boca, haciendo que ésta permanezca abierta. Hay retraso del crecimiento corporal, del comportamiento y del desarrollo mental y un 40% de los afectados tienen malformaciones cardíacas congénitas. Además, son propensos a las infecciones respiratorias y a enfermar de leucemia con una frecuencia 15 veces superior a lo normal.
- 7. Síndrome de Down Pliegue epicantal en un niño (47, +21) Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía
- 8. Síndrome de Patau Trisomía (47, +13) Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía Existen otras trisomías autosómicas con las que puede llegar a nacer el niño y vivir durante unos pocos meses. Es el caso de la trisomía del par 13 (47, +13) o síndrome de Patau (1/12000, sólo el 5% vive 1 año, 1 sólo caso llegó a los 33 años), y la trisomía del par 18 (47, +18), o síndrome de Edwards.
- 9. Síndrome de Edwards Trisomía (47, +18) Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía
- 10. Síndrome de Klinefelter Principales características de (47, XXY) Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía Sin entradas Poco vello Desarrollo de pechos Patrón de vello púbico femenino Pequeño tamaño testicular Lampiños Hombros estrechos Caderas anchas Largos brazos y piernas Las trisomías de los cromosomas XY dan lugar a capacidades de supervivencia muy superiores a las trisomías autosómicas, ya que en general los individuos alcanzan la edad adulta sin graves problemas. Son tres las combinaciones posibles, XXY (Síndrome de Klinefelter, 47, XXY), XYY (47, XYY) y XXX (47, XXX).
- 11. Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía Cromosómicas Translocación recíproca robertsoniana Entrecruzamiento desigual Deleción Cri du chat Deleción Debido a una translocación, un entrecruzamiento desigual, la rotura de un cromosoma o a otros errores ocurridos durante la meiosis, puede darse una pérdida de parte de un cromosoma. Esta alteración se conoce como deleción. Existen varias enfermedades genéticas originadas por deleciones. Una de ellas es el síndrome del maullido de gato.
- 12. Cri du chat Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía Cromosómicas Translocación recíproca robertsoniana Entrecruzamiento desigual Deleción El nombre de esta enfermedad genética deriva del grito lastimoso más o menos continuo de los niños afectados durante los primeros meses de vida. La apariencia en esta época es de una cara redondeada con ojos muy anchos. Se caracteriza también por pliegues epicantales de los párpados, que cubren los extremos interiores de los ojos, orejas de inserción baja y un desarrollo anormal de la glotis y la laringe. A menudo presentan malformaciones gastrointestinales y el ritmo de crecimiento es lento, pero sobre todo presentan un severo retraso mental. No obstante, la condición no es letal. El síndrome se debe a una pérdida sustancial del brazo corto del cromosoma 5. Esta mutación se comporta como dominante, de modo que basta que uno de los dos cromosomas 5 presente la deleción para que el individuo manifieste los síntomas.
- 13. Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía Cromosómicas Translocación recíproca robertsoniana Entrecruzamiento desigual Deleción Genealogía de Cri du chat Cri du chat
- 14. Retinoblastoma Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía Cromosómicas Translocación recíproca robertsoniana Entrecruzamiento desigual Deleción Genealogía de retinoblastoma mostrando un caso sin penetrancia Esta condición, se caracteriza por tumores malignos de ojos en niños, detectándose entre las edades de 1 y 3 años generalmente, pero siempre antes de los 7. Aparece en aproximadamente 1 de cada 25.000 nacidos vivos. Afecta a los conos, las células de la retina que captan los colores y puede ser unilateral o bilateral, es decir, pueden aparecer tumores en uno o los dos ojos. Si es bilateral, es siempre heredable y se debe a una deleción en el brazo largo del cromosoma 13 (13q14.1). Si es unilateral, sólo una parte de los casos son heredables y tienen como origen la deleción.
- 15. Retinoblastoma Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía Cromosómicas Translocación recíproca robertsoniana Entrecruzamiento desigual Deleción Leucocoria en un niño con retinoblastoma Si los tumores son eliminados precozmente, no vuelven a aparecer en edades posteriores, de modo que los individuos pueden crecer y tener hijos con normalidad.
- 17. Retinoblastoma Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía Cromosómicas Translocación recíproca robertsoniana Entrecruzamiento desigual Deleción Tumor originado por retinoblastoma Si no se trata a tiempo, el cáncer se expande a lo largo del nervio óptico hasta el cerebro, pudiendo aparecer también metástasis en el esqueleto, hígado y otros órganos, produciendo la muerte.
- 18. Duplicación Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía Cromosómicas Translocación recíproca robertsoniana Entrecruzamiento desigual Deleción Duplicación La hemoglobina Existe la evidencia de que los genes que codifican para las cadenas de hemoglobina γ, β, δ y ε, que se encuentran muy próximos en el cromosoma 11, y las cadenas α y ζ, que se encuentran en el cromosoma 16, se originaron por duplicación de una secuencia original de ADN.
- 19. Se incluyen dentro de este grupo aquellos cambios en el material hereditario que afectan a uno o unos pocos nucleótidos, de modo que en ningún caso son apreciables con un microscopio óptico. Las variaciones que pueden ocurrir a este nivel son la sustitución, la inserción y la deleción. Por sustitución se entiende el cambio de una base por otra en un triplete de ADN. Puesto que el código es redundante, algunas sustituciones no tendrán efectos sobre la síntesis de proteínas, pero otras darán lugar a la inserción de un aminoácido diferente dentro de la secuencia polipeptídica. Mutaciones de genes Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía Cromosómicas Translocación recíproca robertsoniana Entrecruzamiento desigual Deleción Duplicación Inversión Génicas Sustitución
- 20. La anemia falciforme Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía Cromosómicas Translocación recíproca robertsoniana Entrecruzamiento desigual Deleción Duplicación Inversión Génicas Sustitución La cadena β de la hemoglobina cuenta con 146 aminoácidos. Cuando un cambio genera lisina en la posición 6, se produce la cadena C, con unos síntomas clínicos leves. Pero si una mutación produce el cambio de ácido glutámico a valina en esta misma posición, la convierte en una hemoglobina anormal, que cuando no transporta oxígeno se vuelve insoluble, de modo que tiende a polimerizarse formando unas largas estructuras tubulares que presionan las membranas celulares deformando los eritrocitos.
- 21. La anemia falciforme Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía Cromosómicas Translocación recíproca robertsoniana Entrecruzamiento desigual Deleción Duplicación Inversión Génicas Sustitución Estos eritrocitos se rompen fácilmente, de modo que pasan a tener una vida media de unas pocas semanas en lugar de los cuatro meses habituales.
- 22. La anemia falciforme Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía Cromosómicas Translocación recíproca robertsoniana Entrecruzamiento desigual Deleción Duplicación Inversión Génicas Sustitución Como las células destruídas no se pueden reponer con la misma celeridad, el resultado de este proceso es la anemia.
- 23. La anemia falciforme Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía Cromosómicas Translocación recíproca robertsoniana Entrecruzamiento desigual Deleción Duplicación Inversión Génicas Sustitución Los afectados por anemia falciforme son propensos a las insuficiencias cardíacas por la consiguiente sobrecarga del aparato circulatorio. Además, las células deformadas en forma de hoz quedan atrapadas en los capilares, determinando un agotamiento del oxígeno, lo que provoca que todavía más células se destruyan, ocurran daños importantes en los tejidos con llagas y ulceraciones, infecciones y episodios periódicos de intenso dolor. Puesto que afecta a numerosas regiones y órganos del cuerpo, si no es tratada puede desembocar en la muerte.
- 24. DQA1*0101 GGA GAT GAG GAG TTC TAC GTG GAC CTG GAG DQA1*0102 --- --- --- C-- --- --- --- --- --- --- DQA1*0103 --- --- --- C-- --- --- --- --- --- --- DQA1*0201 --- --C --- --- --- --T --- --- --- --- DQA1*0302 --- --C --- --- --- --T --- --- --- --- DQA1*0401 --- --C --- C-- --- --- --- --- --- -G- DQA1*0101 AGG AAG GAG ACT GCC TGG CGG TGG CCT GAG DQA1*0102 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DQA1*0103 -A- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DQA1*0201 --- --- --- --- -T- --- AA- -T- --- CT- DQA1*0302 --- --- --- --- -T- --- -A- -T- --- CT- DQA1*0401 --- --- --- --- -T- --- T-T -T- --- -TT DQA1*0101 TTC AGC AAA TTT GGA GGT TTT GAC CCG CAG DQA1*0102 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DQA1*0103 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- DQA1*0201 --- CA- -G- C-- A-- --- --- --- --- --A DQA1*0302 --- C-- -G- --- A-- A-A --- --- --- --A DQA1*0401 T-- --A C-- --- A-- --- --- --- --- --A Alelos HLA-DQA1 Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía Cromosómicas Translocación recíproca robertsoniana Entrecruzamiento desigual Deleción Duplicación Inversión Génicas Sustitución No obstante, no siempre un cambio en la secuencia de ADN provocará cambios desastrosos para el organismo. Algunos cambios pueden ser ocasionalmente ventajosos o simplemente neutrales. De hecho, la evolución implica la acumulación de cambios que causan ventajas en la adaptación de los organismos a su medio ambiente. En el cuadro se muestra una parte de la secuencia que incluye los codones 31 al 60, sobre un total de 233, de algunos alelos del gen HLA-DQA1. Los guiones implican que no hay ningún cambio respecto a la primera secuencia de referencia.
- 25. Existe también la posibilidad de que se de una inserción de una nueva base o la deleción de otra preexistente. En ambos casos se producirán cambios en la secuencia de aminoácidos a partir de dicho punto. Dado que los nucleótidos se leen en grupos de tres, la inserción o la deleción de un nucleótido supone un desplazamiento en la pauta de lectura, modificándose completamente la sucesión de aminoácidos que surja a partir de ese punto. Mutaciones de genes Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía Cromosómicas Translocación recíproca robertsoniana Entrecruzamiento desigual Deleción Duplicación Inversión Génicas Sustitución Inserción Deleción
- 26. Talasemias Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía Cromosómicas Translocación recíproca robertsoniana Entrecruzamiento desigual Deleción Duplicación Inversión Génicas Sustitución Inserción Deleción Si se inserta un nucleótido (T) en la posición señalada por la flecha en la cadena β de la hemoglobina, se detendrá la síntesis en el quinto aminoácido. En este caso, no se producirá cadena β y el individuo mostrará una enfermedad grave conocida como beta-cero- talasemia, en la que se manifiesta una severa anemia desde los primeros años de vida. Si el individuo no recibe transfusiones periódicas de sangre muere al cabo de poco tiempo. También pueden aparecer otros síntomas en grado variable, como la hipertrofia del bazo.
- 27. Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía Cromosómicas Translocación recíproca robertsoniana Entrecruzamiento desigual Deleción Duplicación Inversión Génicas Sustitución Inserción Deleción Según Roach et al (2010), la tasa promedio de mutación por posición, generación y dotación haploide es de 1,1 x 10-8. Obtuvieron esta estimación a partir de la secuencia completa del genoma de una familia de 4 miembros, los padres y 2 hijos. Previamente, a partir de la comparación de pseudogenes en humanos y chimpancés, Nachman et al (2000), obtuvieron una estima de 2,5 x 10-8 por genoma diploide, un valor casi idéntico. El rango será, por tanto, entre 2,2 y 2,5 x 10-8 por nucleótido para el genoma de un individuo. Estos valores implican unas 155-175 mutaciones puntuales por individuo. Las no disyunciones, por otra parte, parecen ocurrir con una frecuencia de alrededor de 8 por cada 100 concepciones, como ya se ha mencionado. Para una condición concreta, las tasas variarán en función del mecanismo implicado en la mutación y del tamaño del fragmento de ADN afectado. Tasas de mutación estimadas
- 28. Tasas de mutación estimadas Mutaciones Genómicas Poliploidía Aneuploidía Cromosómicas Translocación recíproca robertsoniana Entrecruzamiento desigual Deleción Duplicación Inversión Génicas Sustitución Inserción Deleción Carácter Tasa de mutación (47, +13) 2,7 . 10-5 (47, +18) 7,3 . 10-5 (47, +21) 5,8 . 10-4 (47, XXX) 5,9 . 10-4 (47, XXY) 5,7 . 10-4 (47, XYY) 5,1 . 10-4 Translocaciones robertsonianas (promedio) 1,0 . 10-4 Translocaciones recíprocas (promedio) 4,3 . 10-4 Distrofia muscular de Duchenne 6,7 . 10-5 Síndrome del maullido de gato 5,0 . 10-5 Acondroplasia 1,0 . 10-5 Aniridia 2,6 . 10-6 Distrofia miotónica 9,5 . 10-6 Retinoblastoma 8,0 . 10-6 Acrocefalosindactilia 3,5 . 10-6 Osteogénesis imperfecta 1,0 . 10-5 Neurofibromatosis 7,3 . 10-5 Hemofilia A 4,4 . 10-5 Minisatélites 1,0 . 10-2 Microsatélites 1,1 . 10-3 Inserciones Alu 2,3 . 10-9
- 29. La amniocentesis La amniocentesis es una prueba usada para el diagnóstico prenatal que se realiza preferentemente entre las semanas 15 y 18 de embarazo. Con apoyo de ultrasonidos (ecografía), para evitar en los posible daños al feto, se toma una muestra de líquido amniótico. En el fluído amniótico hay restos de tejido del embrión. Se separan las células del resto de componentes y pueden llevarse a un medio de cultivo para analizar mutaciones genómicas o cromosómicas, o bien obtener el ADN para analizar mutaciones génicas.