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 organelos (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 los gametos (segregan), de forma que la mitad de los gametos 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:

gametos Y = gametos y = 1/2gametos R = gametos 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 pedigree humanos

Anlisis de pedigree de desrdenes autosmicos recesivos

Pedigree ilustrativo de un fenotipo recesivo poco comnAnlisis de pedigree 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 pedigree de desrdenes autosmicos dominantes

Anlisis de pedigree de desrdenes autosmicos dominantes

Anlisis de pedigree 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).Pedigree ilustrativo de un fenotipo dominante poco comnEj: Huntington, pseudoacondroplasia, polidactilia

Anlisis de pedigree de desrdenes autosmicos polimrficosPolimorfismo: coexistencia de dos ms fenotipos comunes de un carcter en una poblacin.Pedigree 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.

FenilTioCarbamida

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)

Herencia ligada al sexo

Muchos mas machos que hembras muestran el carcter

Ninguna de la progenie de un macho afectado es afectada, pero todas sus hijas son portadoras que llevan el alelo recesivo enmascarado en su condicion heterocigota

Ninguno de los hijos (machos) de un macho afectado muestra el fenotipo

Sindrome de feminizacion testicular1/65,000Recesivo ligado al sexo

Dominante ligado al sexo X linkedTodas las hijasHembras afectadas pasan la condicion A la mitadde sus hijos e hijasmale expressing an X-linkeddominant phenotype

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.

Pedigree 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 organelos (normales y mutantes). En estas clulas generalmente ocurre una segregacin citoplsmica de cada tipo de organela en las diferentes clulas hijas.Excepcin:

Segregacion citoplsmica

(no-viable)

Herencia citoplasmatica: herencia materna

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.

http://www.ksu.edu/biology/pob/genetics/intro.htm

*Analisis de Pedigree de caracteres autosomicos dominantesEl alelo normal es recesivo y el alelo anormal es dominante

Pseudo Achrondoplasia un tipo de enanismoLa gente co estatura normal es d/dLos enanos son D/d o D/DSe piensa que D/D es letal por lo que todos los enanos serian heterocigotes.Las pistas en este tipo de analisis son que el carcter tiende a aparecer en cada generacion del pedigreePadres y madres afectados transmiten el fenotipo a sus hijos e hijasLa igual representacion de ambos sexos en los fenotipos enfermos descarta la herencia ligada al sexo.*1.Muchos mas machos que hembras muestran el carcter. Esto se debe a que una hembra que muestra el fenotipo solo puede resuiltar del apareamiento en el cual la madre y el padre tienen el alelo (for example, X A X a X a Y), mientras que un macho con el fenotipo puede ser producido cuando solo la madre tiene el alelo. Si el alelo recesivo es muy raro, casi todas las personas que muestran el carcter son machos. 2. Ninguna de la progenie de un macho afectado es afectada, pero todas sus hijas son portadoras que llevan el alelo recesivo enmascarado en su condicion heterocigota. La mitad de los hijos de estas hijas portadoras estan afectados( como en esta figura. En fenotipos comunes ligados al cromosoma x, este patro puede ser obscurecido por la herencia del alelo recesivo de una madre heterocigota tanto como del padre. 3. Ninguno de los hijos (machos) de un macho afectado muestra el fenotipo, tampoco pasan la condicion a su progenie masculina. La razon detrs de esta falta de transmision macho a macho es que un hijo obtienen su cromosoma Y de su padre, asi que no puede heredar el cromosoma X del Padre al mismo tiempo. el el analisis de pedigree de recesivos raros ligados al cromosoma X una hembra normal de un genotipo desconocido es asumidad como homocigota a menos que se haya evidencia de lo contrario*Pedigree showing that all the daughters of a male expressing an X-linked dominant phenotype will show the phenotype.

Pedigree showing that females affected by an X-linked dominant condition are usually heterozygous and pass the condition to half their sons and daughters *Explanation of the different results from reciprocal crosses of poky and normal Neurospora. The parent contributing most of the cytoplasm of the progeny cells is called female. Brown shading represents cytoplasm with the poky determinants. The nuclear locus with the alleles ad+ and ad is used to illustrate the segregation of the nuclear genes in the expected 1:1 Mendelian ratio. *Poblavciones d eorganelos que contienen mezclas de cromosomas diferentes en dos tipos de celulas hijasEsto se llama segregacion citoplasmica.