Genética Humana: Bases, Herencia y Enfermedades Genéticas

Comparación entre especies

Los chimpancés y los humanos compartimos aproximadamente un 96 % de la secuencia de ADN.

Genes

El gen es la unidad básica de la herencia. Su función principal es codificar proteínas. Todos los genes están formados por ADN. Las distintas versiones de un mismo gen se denominan alelos.

Tipos de células

• Células somáticas: son diploides y constituyen la mayoría de las células del organismo. Contienen la mayor parte de la información genética.
• Células germinales: son haploides y se localizan en los testículos y los ovarios, donde originan los gametos.

Semejanzas entre humanos

Los humanos somos muy parecidos genéticamente. Se considera que el origen de la especie se sitúa en África, desde donde se produjeron las migraciones. Dos humanos cualesquiera comparten el 99,9 % de su secuencia de ADN, pero difieren en unos 3 millones de pares de bases.

Alelos y variación genética

Cada persona posee dos alelos por gen. Las diferencias entre individuos se generan por mutaciones de distintos tipos:

• Mutaciones puntuales.
• Inversiones.
• Inserciones.
• Deleciones.
• Variaciones en el número de copias.

Relación entre gen y fenotipo

Para determinar la función de un gen se utilizan dos estrategias: la manipulación del gen y la evaluación del fenotipo resultante.

Genética humana

La genética humana estudia las bases genéticas de las variaciones fenotípicas con los siguientes objetivos:

• Comprender las bases biológicas de la diversidad humana.
• Realizar diagnósticos prenatales y parentales.
• Desarrollar test predictivos.
• Diseñar terapias innovadoras.
• Corregir defectos genéticos.
• Identificar individuos.

Enfermedades genéticas

1. Enfermedades monogénicas o mendelianas

• Acondroplasia: afecta al crecimiento.
• Fibrosis quística: alteración del transporte de cloruro; provoca patologías pulmonares.
• Distrofia muscular de Duchenne: relacionada con la distrofina.
• Hemofilia: relacionada con los factores de coagulación.
• Hipercolesterolemia familiar: relacionada con el receptor de LDL.

2. Enfermedades cromosómicas

Por ejemplo, el síndrome de Down (trisomía del cromosoma 21).

3. Enfermedades mitocondriales

• Neuropatía de Leber: causa ceguera.
• Síndrome de Kearns-Sayre: provoca debilidad muscular.
• Síndrome de Leigh: produce neurodegeneración.

4. Enfermedades multifactoriales

Resultan de la interacción de factores externos con múltiples genes. Entre ellas se encuentran la hipertensión, la obesidad, las enfermedades cardiovasculares, las enfermedades psiquiátricas, las enfermedades neurodegenerativas del cerebro y el cáncer. Se caracterizan por ser multigénicas, presentar heterogeneidad fenotípica y genética y tener una penetrancia variable.

Identificación de genes

Clonación funcional

Secuencia: enfermedad → función → gen → mapa. Ejemplos: fenilcetonuria y anemia falciforme.

Clonación posicional

Secuencia: enfermedad → mapa → gen → función. Ejemplos: enfermedad de Huntington y fibrosis quística.

Marcadores genéticos asociados a enfermedades

Un marcador genético está asociado a una enfermedad cuando la frecuencia del alelo en el locus es diferente entre los individuos enfermos y la población general, pudiendo ser una asociación positiva o negativa.

Enfermedades multifactoriales: riesgo relativo

El riesgo relativo (λ) se calcula como el cociente entre el riesgo de enfermedad en los familiares de un afectado y el riesgo de enfermedad en la población general. Cuanto mayor es el valor de λ, más fácil resulta el mapeo y mayor es el gen implicado.

Ligamiento genético

El ligamiento genético es la tendencia de ciertos genes a segregarse juntos. Se produce cuando dos loci están unidos en el mismo cromosoma y no ocurre entrecruzamiento (crossing over, CO) entre ellos.

Desequilibrio de ligamiento

El desequilibrio de ligamiento consiste en la asociación de alelos en una población que no se produce al azar. Implica que los alelos de loci vecinos cosegregan juntos.

Polimorfismos de nucleótido simple (SNP)

Los SNP son polimorfismos de nucleótidos que permiten detectar variaciones en el número de copias de determinadas secuencias genéticas.