Existen diferentes patrones de herencia segn las posibles localizaciones de un gen:

Herencia autosmica: basada en la variacin de genes simples en cromosomas regulares o autosomas (Mendel).

- Herencia ligada al sexo: basada en la variacin de genes simples en los cromosomas determinantes del sexo.

- Herencia citoplsmica: basada en la variacin de genes simples en cromosomas de organelas (herencia materna).

Patrones de herencia

Gregorio Mendel propone por 1era vez el concepto de gen en 1865 Exista el concepto de herencia mezclada: la descendencia muestra normalmente caractersticas similares a las de ambos progenitores.pero, la descendencia no siempre es una mezcla intermedia entre las caractersticas de sus parentales. Mendel propone la teora de la herencia particulada: los caracteres estn determinados por unidades genticas discretas que se transmiten de forma intacta a travs de las generaciones.

Carcter: propiedad especfica de un organismo; caracterstica o rasgo.Modelo de estudio: planta de guisante Pisum sativum - amplia gama de variedades fciles de analizar - puede autopolinizarseGentica Mendeliana

Lnea pura: poblacin que produce descendencia homognea para el carcter particular en estudio; todos los descendientes producidos por autopolinizacin o fecundacin cruzada, dentro de la poblacin, muestran el carcter de la misma forma.

Generacin parental (P)1era Generacin filial (F1)Fenotipo: formas o variantes de un carcter. Deriv. griego: lo que se muestra

Ej: Carcter: color de la flor, Fenotipo: prpura o blanco1er Exto:Todas prpuras!!

Resultados de todos los cruzamientos de Mendel en los que los parentales difieren en un solo carcter(autofecundacin de F1)

Relacin de carcteres en F2 siempre es 3:1!!El fenotipo blanco est completamente ausente en la F1, pero reaparece (en su forma original) en la cuarta parte de las plantas F2 difcil de explicar por herencia mezclada.Mendel: la capacidad para producir tanto el fenotipo prpura como el blanco se mantiene y transmite a travs de las generaciones sin modificaciones.Entoncespor qu no se expresa el fenotipo blanco en la F1? Fenotipo dominante: aquel que aparece en la F1, tras el cruzamiento de 2 lneas puras.Fenotipo prpura es dominante sobre el blancoFenotipo blanco es recesivo sobre el prpura

PF1F2F3Autofecundacin (3:1)(3:1, amarillas:verdes)Autofecundacin Exto autofecundacin de F2

F2

Proporciones fenotpicasProporciones genotpicas

Corroboracin del modelo por Cruzamiento prueba (cruzamiento con un homocigota recesivo)Obtiene: 58 amarillas (Yy) 52 verdes (yy) Se confirma la segregacin igualitaria de Y e y en el individuo de la F1Primera Ley de Mendel. Los dos miembros de una pareja gnica se distribuyen separadamente entre las gametas (segregan), de forma que la mitad de las gametas llevan un miembro de la pareja y la otra mitad lleva el otro miembro de la pareja gnica.

Individuos de una lnea pura son homocigotas.Genotipo: constitucin gentica (o allica) respecto de uno o varios caracteres en estudio.Alelos: distintas variantes de un gen

CarcterFenotiposGenotiposAlelosGenPrpura (dominante)CC (homocigota dominante

Cc (heterocigota)C (dominante)

Color de la florGen del color de la florc (recesivo)Blanco (recesivo)cc (homocigota recesivo)

Cruzamiento dihbrido: las lneas puras parentales difieren en dos genes que controlan dos diferencias de caracteres distintos.Las proporciones lisas:rugosas y amarillas:verdes son ambas 3:1!!Segunda Ley de Mendel. La segregacin de una pareja gnica durante la formacin de las gametas se produce de manera independiente de las otras parejas gnicas.

Por la primera Ley de Mendel:

gametas Y = gametas y = 1/2gametas R = gametas r = 1/2p (RY) = 1/2 x 1/2 =1/4p (Ry) = 1/2 x 1/2 =1/4p (rY) = 1/2 x 1/2 =1/4p (ry) = 1/2 x 1/2 =1/4Cuadrado de Punnet para predecir el resultado de un cruzamiento dihbrido

Distribucin igualitaria Segregacin independiente

Teora cromosmica de la herencia (Sutton-Boveri): el paralelismo entre el comportamiento de los genes (Mendel) y los cromosomas llev a pensar que los genes estn situados en cromosomas. (luego se corrobora por herencia sexual)

Smbolos utilizados en anlisis de pedrigr humanos

Pedigr ilustrativo de un fenotipo recesivo poco comnAnlisis de pedigr de desrdenes autosmicos recesivos- Generalmente la enfermedad aparece en la progenie de padres no afectados.- La progenie afectada incluye tanto mujeres como hombres.Imp! Si bien las leyes de Mendel se cumplen, las proporciones difcilmente se observan, ya que el n es muy chico.Ej. Fenilcetonuria, fibrosis qustica, albinismo

Anlisis de pedigr de desrdenes autosmicos dominantesEl fenotipo tiende a aparecer en todas las generaciones. Los progenitores afectados transmiten su fenotipo a hijos e hijas.Imp! Siempre es mas comn encontrar personas llevando una copia del alelo raro (A/a) que dos copias (a/a). Como consecuencia es muy comn encontrar una progenie 1:1 de personas afectadas (A/a) y no afectadas (a/a).Pedigr ilustrativo de un fenotipo dominante poco comnEj: Huntington, pseudoacondroplasia, polidactilia

Anlisis de pedigr de desrdenes autosmicos polimrficosPolimorfismo: coexistencia de dos ms fenotipos comunes de un carcter en una poblacin.Pedigr ilustrativo de un desrden polimrficoDado que ambos son alelos comunes en la poblacin, la proporcin de individuos portadores del alelo recesivo (ya sea en homo o heterocigosis) es mucho mayor que en los desrdenes recesivos poco comunes.

Alelos: variantes de un mismo gen. Difieren en solo uno o unos pocos nucletidos entre s.Alelo wild-type: forma en la que cualquier gen particular es hallado en la naturaleza.

Alelo nulo: aquel que lleva a la ausencia del producto gnico normal (ej m6) o a la desaparicin fenotpica de la funcin normal (ej m2 y m3).

Alelismo mltiple: existencia de varios alelos conocidos de un gen.Serie allica: conjunto de alelos de un gen.Ej. PKU: enfermedad autosmica recesiva generada por el procesamiento anormal del aa fenilalanina por parte de la enzima fenilalanina hidroxilasa (PAH). Estructura de la PAH y las mutaciones encontradas

Ahorapor qu el alelo defectuoso de PAH es recesivo?El gen PAH es haplosuficiente: una sola dosis del alelo wild-type es suficiente para producir el fenotipo wild-type.

Tanto el genotipo P/P (dos dosis), como el P/p (una dosis) producen una cantidad de PAH suficiente para el normal funcionamiento de la clula. Individuos p/p no tienen actividad PAH.La recesividad de un alelo mutante es generalmente el resultado de la haplosuficiencia del alelo wild-type de ese gen. Al contrario, la dominancia de un alelo mutante es normalmente el resultado de la haploinsuficiencia del alelo wild-type de ese gen particular.

Recesividad de un alelo mutante de un gen haplosuficiente

Bases moleculares del albinismo (enfermedad autosmica recesiva)

Extensiones del anlisis mendelianoDominancia completa: el homocigota dominante no puede distinguirse fenotpicamente del heterocigota.Dominancia incompleta: el heterocigota muestra un fenotipo cuantitativamente (aunque no exactamente) intermedio entre los fenotipos homocigotas correspondientes.

Ej. Grupos sanguneos humanos ABO

El alelo i es nulo, es incapaz de producir cualquier forma del antgeno. Alelos A y B son dominantes sobre el alelo i. Alelos A y B son codominantes entre s.Grupo O es donante universal (no contiene antgenos ni A ni B).Grupo AB es receptor universal (no produce anticuerpos contra el antgeno A ni el antgeno B).

Tipo sanguneoGenotipoAIAIA o IAiBIBIB o IBiABIAIBOii

Ej. Grupo sanguneo M-N (segn posean antgenos en superficie de glblulos rojos)Son posibles 3 grupos sanguneos: M, N y MN

Descendencia (proporciones)ParentalesMMNNMMxMMTodos- -MMxMN11-MMxNN-Todos-MNxMN121MNxNN-11NNxNN--todos

Ej. Anemia falciforme humana

Alelos letales: alelos mutantes que pueden causarle la muerte a un organismo. Los genes en los cuales ciertas mutaciones pueden ser letales son claramente genes esenciales.Alelos letales recesivos: en organismos diploides se mantienen en heterocigosis.Ej. Alelo (A) del color de la piel del ratn Color normal (marrn) es lnea pura.P amarillo x wild type F1 amarillos:normales 1:1P AyA x AyAF1 1/4 AA wild type 1/2 AyA amarillo 1/4 AyAy letalRatones amarillos son heterocigotas y el amarillo es dominanteEl alelo amarillo es letal en homocigosisAlelo amarillo es dominante segn el color de pelo y adems letal recesivo (mueren antes de nacer) amarillo x amarillo 2/3 amarillo: 1/3 color normal 2:1Genes pleiotrpicos: genes de los que se sabe que tienen ms de un efecto fenotpico distinto

Ej. Epstasis recesiva en ruta metablica

Complementacin: dos alelos dominantes wild-type se unen para producir un fenotipo especfico, revirtiendo el fenotipo dado por dos alelos mutantes recesivos.Ej. Color de ptalos Flor wild type: azul (pigmento antocianina)Lnea mutante 1: flor blancaLnea mutante 2: flor blanca

Ej. Forma del fruto en la planta bolsa del pastorGen A1: dominante, frutos redondeadosGen A2: dominante, frutos redondeadosEn complementacin (9:7) son necesarios ambos genes dominantes para producir el fenotipo

Penetrancia: el porcentaje de individuos con un genotipo dado que exhibe el fenotipo asociado a dicho genotipo.Causas:1- Influencia del medio ambiente. Ej. El fenotipo de individuos mutantes en un determinado ambiente puede ser igual al de un organismo wild type.2- Influencia de otros genes. Ej. Genes modificadores, epistticos, o supresores del resto del genoma pueden influenciar la expresin de otro gen, modificando su fenotipo tpico.Expresividad: grado o intensidad con la que se expresa un genotipo determinado en un individuo. Es una medida de la intensidad del fenotipo.

Pedigri de un alelo dominante que no es completamente penetrante- El individuo Q no expresa el fenotipo pero lo transmite a al menos dos de su progenie.- Dado que el alelo no es completamente penetrante, el resto de la progenie, ej R, puede o no llevar el alelo dominante.

Herencia Materna

Heteroplasmonte: clula que posee dos tipos genticos de organelas (normales y mutantes). En estas clulas generalmente ocurre una segregacin citoplsmica de cada tipo de organela en las diferentes clulas hijas.Excepcin:

(no-viable)

Mutaciones citoplsmicas en humanosEj 1. Enfermedad causada por una mutacin simple en DNA mitocondrial.MERRF (myoclonic epilepsy and ragged red fiber), enferemdad muscular con desrdenes auditivos y visuales. Ej 2. Enfermedad causada por una prdida de parte del DNA mitocondrial. Sndrome de Kearns-Sayre, constelacin de sndromes afectando ojos, corazn, msculos y cerebro. En algunos casos las clulas del paciente presentan una mezcla de cromosomas normales y mutantes (provenientes de mitocondrias distintas) y las proporciones de cada uno pasados a la progenie puede variar como resultado de la segregacin citoplsmica. Incluso las proporciones de cromosomas mitocondriales normales y mutantes en un mismo individuo enfermo pueden variar en los distintos tejidos o con el tiempo.-Transmisin de fenotipos raros slo a travs de mujeres y nunca de hombres.