UNIVERSIDAD NACIONAL PEDRO RUIZ GALLO FACULTAD DE AGRONOMIA
GENETICA DE POLIPLOIDES PRINCIPIOS DE FITOMEJORAMIENTO
DOCENTE: ING. MORANTE RAMIREZ CESAR
ALUMNA: ALAVA GASTELO SHARON
CICLO ACADEMICO: 2016 - II
GENETICA DE POLIPLOIDES La poliploidia es el fenómeno por el cual se originan células, tejidos u organismos con tres o más juegos completos de cromosomas de la misma o distintas especies o con dos o más genomas de especies distintas. Dichas células, tejidos u organismos se denominan poliploides. Es uno de los pocos casos de saltacionismo confirmados. Si los genomas de una especie poliploide provienen de la misma especie ancestral, se dice que es autopoliploide o autoploide; si provienen de dos especies ancestrales diferentes, se dice que es alopoliploide o aloploide. Dependiendo del número de juegos cromosómicos completos que posee la especie se denomina triploide (3X), tetraploide (4X), pentaploide (5X), hexaploide (6X) y así sucesivamente, donde X es el número monoploide, y no hay que confundirlo con el número haploide. La poliploidía es un suceso bastante frecuente en la naturaleza, si bien es más común en plantas y algas que en animales y hongos. En plantas, la poliploidía se encuentra muy extendida dentro de las angiospermas (aproximadamente un 30% de las especies son alopoliploides) y parece estar relacionada con la latitud geográfica. Generalmente en las plantas poliploides se da el fenotipogiga: se produce un aumento de tamaño en los individuos poliploides, ya que poseen mayor número de células que los individuos los diploides. En animales, el fenotipo giga no se da como tal, ya que el aumento de tamaño que se da en algunos grupos de insectos, crustáceos y algunos anfibios y peces poliploides se debe al aumento del volumen celular pero no del número de células, siendo este último el mismo en individuos diploides y poliploides.
EN PLANTAS La distribución geográfica de las especies vegetales muestra un incremento de la proporción de especies poliploides a medida que aumenta la latitud, siendo la explicación más plausible la mayor adaptabilidad de los poliploides a condiciones climáticas como el fotoperiodo, si bien existe cierta controversia en la correlación entre poliploidía y resistencia a condiciones adversas. Según Gustafsson (1948), la elevada proporción de poliploides en la flora ártica no es debida a la acción de la temperatura extrema sobre la gametogénesis, sino a adaptaciones en los ciclos vitales de estos organismos. Cabe destacar que existe una tendencia a una distribución más amplia entre los poliploides y una diferenciación en loshábitats entre los poliploides y los diploides a partir de los que se originaron. Existe bastante controversia sobre si la autopoliploidía ha jugado un papel importante en la evolución de las especies vegetales o no, pero no cabe duda que la alopoliploidía ha tenido un papel destacable en la evolución de estos grupos. Winge (1917) fue el primero en resaltar PÁGINA 1
la importancia de la hibridación interespecífica y posterior duplicación cromosómica en la formación de nuevas especies. Esta hipótesis está apoyada por el experimento llevado a cabo por Clausen y Goodspeed (1925), en el que se obtuvo una nueva especie, Nicotiana digluta (2n = 72), a partir de N. glutinosa (2n = 24) y N. tabacum (2n = 48). La alopoliploidía constituye un mecanismo evolutivo discontinuo, ya que reúne los patrimonios hereditarios de especies distintas al producirse la hibridación y la duplicación cromosómica en una sola generación. Aunque las etapas iniciales son cruciales para el establecimiento y la supervivencia de los poliploides, una vez superadas pueden extenderse por nuevas áreas geográficas. Además, sus irregularidades meióticas pueden ser compensadas por mecanismos apomícticos. Después de la formación de una especie poliploide, ésta evoluciona lentamente debido a que la variación fenotípica es menor que en diploides, ya que un mutante recesivo tiene menos probabilidad de manisfestarse y, por tanto, de que pueda actuar, tanto beneficiosa como negativamente, la selección sobre él. A pesar de los numerosos intentos en los últimos 70 años para estimar frecuencias de poliploidía en plantas, ha sido dificultoso determinar la frecuencia real en numerosos linajes de plantas. Las angiospermas en particular han recibido mucha atención. Utilizando los números cromosómicos e hipótesis acerca de la presunta línea divisoria entre el número diploide y poliploide, se han realizado varias estimaciones de la frecuencia de la poliploidía en las plantas con flores. Sin embargo, tal estimación ha variado dependiendo del número cromosómico básico utilizado, como así también de lostaxones utilizados como muestra. Arne Müntzing, en 1936, y Cyril Dean Darlington, en 1937, especularon que cerca de la mitad de las angiospermas eran poliploides, mientras que George Ledyard Stebbins, en 1950, estimó tal frecuencia en 30 a 35%. Verne Grant basó su estimación en el número cromosómico para 17 138 especies e hipotetizó que todas las que tenían un número haploide superior a n=14 eran poliploides. Basado en estos parámetros concluyó que el 47% de las angiospermas (58% de las monocotiledóneas y 43% de las dicotiledóneas) eran poliploides. Peter Goldblatt sugirió que tal estimación era muy conservadora y postuló que todos los taxones con números cromosómicos básicos por encima de x=8 o x=9 debían tener un origen poliploide. Utilizando esta regla, calculó que el 70% de las monocotiledóneas eran poliploides. Lewis utilizó similar razonamiento para las dicotiledóneas, llegando a estimar que el 70 a 80% de las mismas eran poliploides.
FERTILIDAD La fertilidad de un poliploide depende de la viabilidad de los gametos y de los cigotos que producen, siendo éstos a su vez dependientes de la constitución cromosómica, la cual resulta
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más equilibrada en los autotetraploides que en los autotriploides dado el comportamiento meiótico de los mismos. Los individuos triploides son prácticamente ésteriles. salvo excepciones como la espinaca. Sin embargo, los tetraploides suelen ser fértiles, aunque su fertilidad es menor que presentada por diploides. Gracias al predominio de las coorientaciones convergente y paralela en Metafase I, la proporción de gametos viables producidos por los tetraploides es mayor que los producidos por los triploides. En autopoliploides, una selección continuada de individuos tetraploides con genotipos que tienden a formar un mayor número de tetravalentes con coorientación apropiada o un mayor número de bivalentes conlleva un incremento en la fertilidad y en la regularidad meiótica de los individuos de la estirpe tetraploide. En alopoliploides, la fertilidad puede verse influida por la interacción entre el citoplasma de la especie parental materna y el genoma de la especie parental paterna. Dado que, a priori, una mayor regularidad en la formación de bivalentes meióticos supone una mayor fertilidad en aloploides, cuanto más estéril sea un híbrido, más fértil debe ser el aloploide que de él derive.
Uso de Autopoliploides La fácil inducción de la poliploidía mediante el uso de colchicina, así como el fenómeno de fenotipos gigas que se observa en plantas poliploides podría llevarnos a pensar que la autopoliploidía resulta económicamente beneficioso. Sin embargo, no todas las especies en las que se ha estudiado la autopoliploidía han resultado serlo. En 1945, Levan propuso unos principios a tener en cuenta en la obtención de autopoliploides económicamente rentables:
La especie debe tener un número cromosómico bajo.
Su reproducción debe ser del tipo alógama.
Su aprovechamiento económico se basa en las partes vegetativas.
La experiencia ha demostrado que la obtención de individuos con grados de ploidía superior al tetraploide no resultan de interés práctico, ya que no pueden competir con las formas diploides comerciales. El centeno (Secale cereale) es la única especie en la que la autopoliploidía ha resultado práctica en lo referente al aprovechamiento de la semilla. En Japón, Inglaterra y Estados Unidos se cultivan variedades tetraploides de uva y en Japón y Estados Unidos se ha comercializado sandías triploides, ya que éstas no presentan semillas. En lo referente al aprovechamiento de la parte vegetativa, en Suecia se han comercializado formas tetraploides PÁGINA 3
de tréboles del género Trifolium sp. y forrajeras del género Brassica sp. El triploide de la remolacha azucarera es empleado en todo el mundo. La autopoliploidía también puede ofrecer buenas perspectivas en la mejora de plantas ornamentales.
Uso de Alopoliploides Cuando se hibridan especies vegetales, a veces el híbrido interespecífico resulta presentar una esterilidad gamética cromosómica, es decir, irregularidades meióticas debidas en muchos casos a la falta de afinidad entre los genomas paternos. El uso de la colchicina permite la obtención de híbridos con dos cromosomas homólogos para cada tipo cromosómico de cada genoma parental, resolviéndose el problema de la esterilidad gamética cromosómica, admitiéndose una relación entre la regularidad meiótica y la fertilidad. Cuanto más divergentes sean los genomas parentales, menor número de quiasmas se darán entre cromosomas homeólogos, por lo que la meiosis será más regular y la fertilidad mayor. Entre los casos de alopoliploides inducidos, cabe destacar Triticale, un cereal doméstico obtenido a partir del trigo (Triticum aestivum) y del centeno (Secale cereale).
Consecuencias fisiológicas: - Aumenta el tamaño celular. - El ciclo celular es más lento. - Nivel hormonal menor. - Relaciones hídricas: Menor densidad de los estomas pero mayores células guarda y por menor transpiración. Por ello los poliploides aguantan mejor en ambientes más secos que el diploide. - Aumenta el metabolismo secundario, aparecen nuevas sustancias. Resistencia a plagas, herbivoría, enfermedades etc. - La fotosíntesis disminuye un 10% - Desarrollo: Semillas más grandes, que germinan más despacio y con un índice de germinación menor. Las plántulas son más robustas, con un crecimiento inicial más rápido (sólo inicial). En general florecen más tarde pero se extiende el periodo, alargando el ciclo que en muchas circunstancias, se manifiesta cambiando de anual a perenne. Consecuencias en cuanto a los sistemas reproductivos. - En incompatibilidad gametofítica, rotura de esta. - Cambio en la arquitectura floral y tamaño de la flor. La poliploidía supone cambios en las características ecológicas o de adaptabilidad de las PÁGINA 4
especies.
Consecuencias geneticas: Aunque las plantas soportan la poliploidía, tienen intolerancia a una gran cantidad, es decir, no puede crecer el número de copias infinitamente. Esto es una desventaja pero la poliploidía tiene consecuencias positivas: - Sobre todo la alopoliploidía que supone nuevos genes, nuevas combinaciones, nuevas novedades genéticas. - Es posible que haya altos niveles de heterocigosidad. La alopoliploidía, especialmente, puede suponerlo, siendo mayor la adaptabilidad a medios más variables. La heterocigosidad permite una mayor variabilidad de isoenzimas.
MOSAICISMO CROMOSÓMICO
Se define como la presencia en un individuo o tejido de al menos dos líneas celulares que difieren en su cariotipo, derivando ambas de un cigoto único. Se produce bien por una mutación postcigótica (origen mitótico), o bien por la corrección de una mutación en un cigoto (origen meiótico y rescate de trisomía). En consecuencia, el mosaicismo somático tiene como efectos la presencia de un fenotipo más moderado, la distribución asimétrica y en parches de las manifestaciones y la posible discordancia en gemelos monocigóticos. Los mosaicos cromosómicos más frecuentes implican anomalías numéricas que se producen como consecuencia de una no disyunción, una pérdida anafásica postcigótica o un fenómeno de rescate de trisomía en un cigoto afectado (Figura 2). Sus repercusiones clínicas son muy variables y dependen del tipo de alteración genética, la frecuencia de las líneas mutantes y los tejidos implicados.
Causas Entre las causas frecuentes están la no disyunción en una división mitótica poscigótica temprana, un fenómeno delionización, una anafase retardada y de la endoreplication.El retraso en la anafase parece ser el principal proceso por el que se produce mosaicismo en la preimplantación del embrión. El mosaicismo también puede resultar de una mutación durante el desarrollo que se propaga a sólo un subconjunto de las células adultas.2 Este fenómeno se transmitirá a las células descendientes, pero no a las restantes, originando las dos poblaciones de células distintas. PÁGINA 5
Células afectadas El mosaicismo puede afectar a cualquier tejido del organismo. Además, hay que resaltar que el mosaicismo no es estático, sino que puede variar el genotipo de normal a anormal, o viceversa. Existen dos tipos de mosaicismo: 1. Mosaicismo somático en el que coexisten células normales y anormales dentro de un mismo organismo (puede afectar o no a la línea germinal). La mutación no puede ser transmitida a la descendencia a menos que algunas células de la línea germinal estén afectadas. Sus consecuencias son que si se produce una mutación en una célula de la piel, a nivel genético se transmitirá a las células que deriven de ella pero no a las restantes. Por tanto, a partir de ese momento, en un mismo organismo coexisten células con distinta información genética. La distribución de las células es visible principalmente en la piel, dónde forman patrones conocidos como líneas de Blaschko, tablero de ajedrez, o formas similares a hojas. En los mosaicos más comunes, diferentes genotipos surgen de una sola célula huevo fertilizada, debido a errores en las divisiones mitóticas primeras o posteriores. En casos específicos, la intersexualidad puede ser causada por mosaicismo donde algunas células del cuerpo tienen cromosomas XX y otros XY (46, XX / XY). La forma más común de mosaicismo encontrado a través de un diagnóstico prenatal implica trisomías. Aunque la mayoría de las formas de trisomía son debidas a problemas en la meiosis y afectan a todas las células del organismo, existen casos donde se produce la trisomía en una sólo selección de células. Esto puede ser causado por un evento de no disyunción en una mitosis temprana, resultando en una pérdida de un cromosoma de algunas células trisómicas. En general esto conduce a un fenotipo más suave que en pacientes carentes de mosaico, con el mismo trastorno. Un ejemplo de esto es una de las formas más leves del síndrome de Klinefelter, llamado mosaico 46/47 XY/XXY en el que algunas de las células del paciente contienen cromosomas XY, y otras contienen cromosomas XXY. La anotación 46/47 indica que las células XY tienen el número normal total de cromosomas, y las células XXY tienen un total de 47 cromosomas. Alrededor del 30% de los casos de síndrome de Turner demuestran mosaicismo, mientras la monosomía completa (45,X) se presenta en aproximadamente el 50-60% de los casos. Pero este tipo de mosaicismo no tiene que ser necesariamente perjudicial. El mosaicismo somático revertiente es un evento de recombinación rara en la que hay una corrección espontánea de un alelo mutante patógeno. En el mosaicismo revertiente, el tejido sano formado por recombinación mitótica puede mejorar el original, que rodea las células mutantes en tejidos como la sangre y los epitelios que se regeneran a menudo. En la ictiosis en confeti, un trastorno de la piel, aparecen en la edad temprana de la vida manchas que aumentan en número y tamaño con el paso del tiempo. Otros factores endógenos también pueden conducir a mosaicismo incluyendo elementos móviles, deslizamiento de la ADN polimerasa, y la segregación cromosómica desequilibrada. Los factores exógenos incluyen la radiación UV y la nicotina. Algunos mosaicos somáticos se han obtenido en Drosophila mediante tratamiento con rayos X y el uso de la irradiación induciendo la mutación somática.
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El mosaicismo verdadero no debe ser confundido con el fenómeno de la inactivación X, donde todas las células de un organismo tienen el mismo genotipo, pero una copia diferente del cromosoma X se expresa en diferentes células (como en los gatos de calicó). Sin embargo, es probable que todos los organismos multicelulares sean mosaicos somáticos hasta cierto punto. Dado que la tasa de mutación entre las generaciones humanas es de aproximadamente 10^8 por posición de genoma haploide y hay 10^14 células en el cuerpo humano, es probable que en el transcurso de toda la vida la mayoría de los seres humanos hayan tenido muchas de las mutaciones genéticas conocidas en nuestras células somáticas y por lo tanto, los seres humanos, junto con la mayoría de los organismos multicelulares, son todos mosaicos somáticos hasta cierto punto. Para ampliar la definición, los extremos de los cromosomas, llamados telómeros, acortados con cada división celular y que pueden variar de una célula a otra,representan un caso especial de mosaicismo somático. 2. Mosaicismo gonadal en el que la mutación afecta a una parte de los gametos (óvulos o espermatozoides). La mutación puede transmitirse a la descendencia. Este tipo de mosaicismo tiene importantes implicaciones en el diagnóstico genético de ciertas enfermedades hereditarias, ya que es posible que un feto esté afectado por la enfermedad sin que la mutación causante de dicha enfermedad sea detectable en muestras sanguíneas de ninguno de los progenitores. Dado que estos dos tipos celulares (células somáticas y gonadales) se separan pronto en el desarrollo embrionario, es raro que el mosaicismo afecte a ambas líneas celulares.
Herencia Autosómica Dominante 1. Síndrome de Marfán (aracnodactilia): Esta enfermedad se asocia al gen FBN1 del cromosoma 15. El FBN1 codifica una proteína llamada fibrilina, que es esencial para la formación de fibras elásticas del tejido conectivo. Sin el soporte estructural de las fibras elásticas, muchos tejidos presentan una debilidad que puede conducir a distintas consecuencias como rotura de paredes arteriales, formación de aneurismas, megalocórnea, aracnodactilia, nariz grande, mandíbula ancha, etc.
2. Corea de Huntington: El defecto genético se encuentra a nivel del cromosoma 4. Afecta a una proteína de función desconocida y expresión en numerosos tejidos, llamada Huntintina. El defecto se debe a una expansión de tripletes CAG que codifican la síntesis de la glutamina. Se caracteriza por: movimientos lentos e incontrolables, marcha inestable, alucinaciones, girar la cabeza para desplazar la mirada, Movimientos espasmódicos rápidos y súbitos de los brazos, las piernas, la cara y otras partes del cuerpo, entre otros. 3. Feocromacitoma: Tumor en la médula suprarrenal de la glándula adrenal, provocando una secreción aumentada de catecolaminas como, Adrenalina y Noradrenalina. Puede causar, cefalea, sudoración, taquicardia, pérdida de peso, nerviosismo e irritabilidad, hipertensión arterial, dolor abdominal y torácico. PÁGINA 7
4. Hipercolesterolemia Familiar: La hipercolesterolemia familiar es un trastorno genético causado por un defecto en el cromosoma 19. El defecto hace que el cuerpo sea incapaz de eliminar la lipoproteína de baja densidad (colesterol LDL o "malo") de la sangre. Esto provoca niveles altos de LDL, causando ateroesclerosis, dolor torácico (angina), depósito de colesterol en los párpados (xantelasmas), grasa en la piel (xantomas). 5. Acondroplasia o Condrodistrofia: La causa de este trastorno es una mutación en el gen que codifica para el receptor 3 del factor de crecimiento fibroblástico (FGFR3), localizado en el cromosoma 4. Presentan una baja estatura, agrandamiento del cráneo (macrocefálea), Signo del tridente: hace referencia a la separación existente entre el tercer (corazón o medio) y cuarto (anular) dedo de la mano.
6. Osteogénesis Imperfecta: Puede ocurrir debido a una mutación puntual de transversión (Timina por Guanina) en el procolágeno que impide la remoción de los péptidos terminales de la enzima Procolágenos Peptidasa Los síntomas clásicos abarcan: Fracturas óseas múltiples, Pérdida temprana de la audición (sordera), Tinte azul en la parte blanca de los ojos (esclerótica azul).
7. Adenomatosis Endocrina Múltiple: Trastorno hereditario poco frecuente que afecta las glándulas endocrinas y puede causar tumores en las glándulas paratiroideas y la hipófisis, así como en el páncreas. Puede conllevar a problemas médicos como cálculos renales, problemas de fecundidad y úlceras graves. 8. Neurofibromatosis: Trastorno genético del sistema nervioso que afectan principalmente al desarrollo y crecimiento de los tejidos de las células neurales (nerviosas). En la NF 1 mutación es en el cromosoma 17, mientras que en la NF 2 la mutación se da en el cromosoma 22. Las manchas de color café con leche son el síntoma distintivo de la neurofibromatosis. En la NF1, se presenta: Ceguera, Convulsiones, Tumores elásticos y pequeños de la piel llamados neurofibromas nodulares, Dolor (a raíz de los nervios periféricos afectados), Sordera, Macrocefalia, estreñimiento crónico, entre otros. En la NF2: Ansiedad, Tumor cerebral, Degeneración maligna del neurofibroma plexiforme, tumor en la cubierta de nervio periférico (ocurre en el 10-12%), Hipertension crónica. 9. Distrofia Miotónica: La distrofia miotónica es la forma más común de aparición en el adulto de distrofia muscular y la segunda forma más habitual de enfermedad del músculo esquelético tras la Distrofia muscular de Duchenne. En la DM1, el gen afectado es el DMPK (proteína quinasa de distrofia miotónica, que codifica la kinasa miosina, expresada en los músculos esqueléticos. Este gen se localiza en el brazo largo del cromosoma 19. La DM2 es similarmente causada por un defecto del gen ZNF9 en el cromosoma 3 q21. Hay debilidad de los extensores de la muñeca, los dedos y músculos intrínsecos de la mano, PÁGINA 8
afectación de músculos del paladar, faríngeos y linguales que pueden provocar disartria, voz nasal y problemas en la deglución. También se caracteriza por una reducción de la masa muscular (distrofia muscular), cataratas, insuficiencia respiratoria (debido a la debilidad de los músculos respiratorios), manifestaciones cardiacas (bloqueos AV de primer grado, prolapso mitral, entre otros).
Herencia Autosómica Recesiva: 1. Albinismo: Se debe a un problema relacionado al cromosoma 11, el cual codifica para la enzima tirosinasa melanogénica, al haber ausencia de esta enzima, el aminoácido tirosina, no es convertido en melanina. Una persona con albinismo presentará: ausencia de color en el cabello, la piel, iris del ojo; puede asociarse a estrabismo, fotofobia, nistagmo (movimientos oculares rápidos), problemas de visión o ceguera funcional.
2. Galactosemia: Gene map locus: 9p13, causada por una deficiencia enzimática y se manifiesta con incapacidad de utilizar el azúcar simple galactosa, lo cual provoca una acumulación de éste dentro del organismo, produciendo lesiones en el hígado y el sistema nervioso central. Sus síntomas varía según la deficiencia enzimática que se presente. Deficiencia de galactoquinasa (GALK): Únicamente se presenta la formación de cataratas debido a la acumulación de galactitol en el cristalino. No hay afectación de hígado, riñones o cerebro. Aumento de galactosa y galactitol en plasma y galactosuria. Deficiencia de UDP-galactosa 4-epimerasa (GALE): Se pueden no mostrar síntomas o presentar síntomas parecidos a los de la galactosemia clásica. En ambos casos se produce una acumulación de UDP-Galactosa y Galactosa 1-fosfato. Deficiencia de galactosa 1-fosfato uridiltransferasa (GALT): Se presentan letargo, rechazo al alimento y manifestaciones tóxicas generales, incluyendo vómitos y diarreas, pérdida de peso, ictericia, hepatomegalia, ascitis y la formación de cataratas entre otros debido a la acumulación de galactosa, galactitol y galactosa 1- fosfato en los tejidos. Aumento de galactosa y galactitol en plasma, galactosuria e hiperaminoaciduria. 3. Alcaptonuria: causada por un defecto en el gen HGD que codifica a la enzima homogentisato-1,2-dioxigenasa o oxidasa del ácido homogentísico, lo que ocasiona que haya acumulación de ácido homogentísico en la sangre y luego sea excretado a la orina, dándole un colo negro. En esta enfermedad se suele presentar, daño a los cartílagos, cálculos renales, oscurecimiento de la oreja y orina, artritis y en ocasiones daño a las válvulas cardiacas. PÁGINA 9
4. Cretinismo Bocioso: Se debe a un problema con la glándula tiroides, en donde hay error en la producción de enzimas que transforma la tirosina en las hormonas tiroideas T3 y T4. Éstas tienen efectos permisivos sobre el crecimiento de los tejidos musculares y neurológicos. Una persona con cretinismo suele ser de baja estatura, presentan bocio, retardo mental, desarrollo sexual temprano o tardío, intolerancia al frío, caída de cabello, entre otros.
5. Sindrome de Hurler o Mucopolisacaridosis 1: En este síndrome no se produce una sustancia llamada alfa-L-iduronidasa lisosómica, que ayuda a descomponer el azúcar, glucosaminoglicano, anteriormente llamado mucopoliscarido. Los síntomas abarcan: Huesos anormales en la columna, sordera, crecimiento interrumpido, problemas cardiacos, retardo mental, macrocefalia, hepatomegalia, problemas de conducta (hiperactividad u otros casos agresividad).
6. Enfermedad de Tay-Sachs: El gen responsable de la enfermedad de Tay-Sachs se encuentra en el cromosoma 15 y codifica para la subunidad alfa de la enzima hexosaminidasa-A (Hex-A), la cual se necesita para degradar el gangliósido GM2, un componente lipidico de las membranas de las células nerviosas, por lo tanto, sin Hex-A, hay deterioro del sistema nervioso. Entre los síntomas más habituales están el temblor de las manos, defectos del habla, debilidad muscular y pérdida del equilibrio, así como sordera, pérdida de la capacidad visual, incluso llegando a la ceguera, crisis epilépticas, retraso del crecimiento, irritabilidad, apatía y retrasos de las capacidades mentales y sociales. 7. Fenilcetonuria: se debe a la carencia de la enzima fenilalanina hidroxilasa (FAOH) o de la dihidropterina reductasa (DHPR) (también llamada tirosina hidroxilasa), lo que ocasiona la incapacidad de metabolizar el aminoácido tirosina a partir de fenilalanina en el hígado, provocando niveles altos de fenilalanina. El defecto en la síntesis de FAOH se debe a una anomalía génica localizada en el cromosoma 12, y el de la DHPR en el cromosoma 4. Presenta síntomas como: retraso de las habilidades mentales y sociales, tamaño de la cabeza considerablemente por debajo de lo normal, hiperactividad, movimiento espasmódicos de brazos y piernas, convulsiones, erupción cutánea, cifosis, sindactilia en los dedos de los pies, fotofobia, PÁGINA 10
8. Fibrosis Quística: La FQ es causada por una mutación en un gen llamado regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística (CFTR, por sus siglas en inglés). Este gen interviene en la producción de sudor, jugos gástricos y moco. En su forma más común, una mutación de un aminoácido (falta una fenilalanina en la posición 508) conduce a un fallo del transporte celular y localización en la membrana celular de la proteína CFTR, El gen CFTR está localizado en el brazo largo del cromosoma 7. La dificultad para respirar es el síntoma más común, emergente de infecciones pulmonares crónicas, las cuales pueden mostrarse resistentes al tratamiento con antibióticos y otros fármacos. Los síntomas relacionados con la función intestinal pueden abarcar: dolor abdominal a causa del estreñimiento grave, náuseas e inapetencia, heces pálidas o color arcilla, de olor fétido, que tienen moco o que flotan, perdida de peso Los síntomas relacionados con los pulmones pueden abarcar: Tos, fatiga, episodios recurrentes de neumonía. También se presentan problemas de esterilidad y pancreatitis.
Herencia Recesiva Ligada a X 1. Daltonismo: defecto en donde hay dificultad para distinguir los colores, debido a problemas con las proteínas de los conos y bastones (células sensoriales de la retina que reaccionan en respuesta a la luz) y ausencias ellos mismos. Existen varios tipos de daltonismos, como: -Acromático: El daltonismo acromático es aquel en el que el individuo solo puede ver en blanco y negro. -Monocromático: Se presenta cuando faltan dos o los tres pigmentos de los conos y la visión de la luz y el color queda reducida a una dimensión. -Dicromático: Protanopia, Deuteranopia y Tritanopia. *Protanopia: La protanopia consiste en la ausencia total de los fotorreceptores retinianos del rojo *Deuteranopia: La deuteranopia se debe a la ausencia de los fotorreceptores retinianos del verde. *Tritanopia: Es una condicion muy poco frecuente en la que estan ausentes los fotorreceptores de la retina para el color azul. 2. Hemofilia: enfermedad en la que existe dificultad de la sangre para coagularse adecuadamente debido a la ausencia de factores de coagulación. Estos factores son proteínas que activan el proceso mencionado antes, de manera que si hay déficit de los factores puede haber hemorragias. Hay tres variedades de hemofilia: la hemofilia A, cuando hay un déficit del factor VIII de coagulación, la hemofilia B, cuando hay un déficit del factor IX de coagulación, y la C, que es el déficit del factor XI. La característica principal de la Hemofilia A y B es la hemartrosis y el sangrado prolongado espontáneo. Las hemorragias más graves son las que se producen en articulaciones, cerebro, ojo, lengua, garganta, riñones, hemorragias digestivas, genitales, etc. La manifestación clínica más frecuente en los hemofílicos es la hemartrosis, sangrado intraarticular que afecta especialmente a las articulaciones de un solo eje como la rodilla, el codo o el tobillo. Si se produce una hemartrosis en repetidas ocasiones en una articulación, se origina una deformidad y atrofia muscular llamada Artropatía hemofílica.
3. Sindrome de Lesch-Nyhan (Automutilación): enfermedad rara debido a una alteración en el metabolismo de las purinas. En este caso la enzima afectada es la PÁGINA 11
hipoxantina-guanina-fosforibosil-transferasa. El síndrome se caracteriza por: disfunción neurológica (presentan insensibilidad en la piel, por lo que no sienten dolor al hacerse daño), tratornos cognitivos y de conducta y aumento o sobreproducción de acido úrico. También es posible padecer nefropatía urica artritis gotosa, automutilación, algunos pacientes padecen de anemias, etc. En los hombres pueden sufrir retraso en el crecimiento y pubertad, y muchos de ellos atrofia testicular.
4. Distrofia Muscular de Duchenne: miopatía que produce destrucción de músculo estriado, ya que el error es del gen que codifica para la distrofina, proteína de mayor tamaño de la familia de la espectrina, forma parte del citoesqueleto muscular y es esencial para mantener la estructura y mecánica de la fibra muscular, por lo que la ausencia de ella ocasiona debilidad en los músculos y problemas de movilidad. Los síntomas pueden aparecer en la infancia o periodo de lactancia como: fatiga, debilidad muscular que comienza en las piernas y pelvis, aunque se puede presentar con menos severidad en los brazos, cuello y otras areas; dificultad con habilidades motoras (correr, bailar, saltar), caídas frecuentes, debilidad rápidamente progresiva y dificultad al caminar progresiva. 5. Distrofia Muscular de Becker: otro tipo de distrofia muscular, debido a la misma causa que la de Duchenne, problemas con la distrofina a diferencia que se expresa tardíamente o con mayor lentitud, a causa que, la distrofina si esta presente, pero se encuentra alterada. En esta enfermedad se observan: Problemas cognitivos (éstos no empeoran con el tiempo), fatiga, pérdida del equilibrio y la coordinación, debilidad muscular en los brazos, el cuello y otras áreas (no tan severas como en la parte inferior del cuerpo), debilidad muscular de las piernas y la pelvis que empeora lentamente, pérdida de masa muscular (atrofia), Problemas respiratorios, etc. 6. Agammaglobulinemia: es una inmunodeficiencia caracterizada por la ausencia de anticuerpos, por lo que las personas afectadas por este trastorno sufren infecciones repetitivas. Tiene síntomas como: bronquitis, diarrea crónica, conjuntivitis, otitis media, neumonía, sinusitis, infecciones cutáneas, infecciones de vías respiratorias altas, asma, bronquiectasia, entre otras posibles infecciones.
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Herencia Dominante Ligada a X 1. Síndrome de X Frágil: La causa genética del síndrome es un tipo de mutación conocido como expansión de repeticiones de trinucleótidos, que supone el incremento en la descendencia del número de repeticiones de tres bases del ADN. La mutación que origina el síndrome afecta a una región del cromosoma X en la que se sitúa el gen FMR-1. La expansión del trinucleótido tiene lugar en la región reguladora del gen, siendo este trinucleótido CGG (Citosina-Guanina-Guanina). Cuando el número de repeticiones supera el valor umbral de 230 repeticiones se produce la metilación del gen y, por tanto, éste pierde su función, produciendo así el síndrome del X frágil. Este síndrome esta asociado con el autismo, y presenta rasgos como: cara alargada, frente prominente, mentón pronunciado, grandes orejas y síntomas como: Retraso mental, hiperactividad, problemas de atención, contacto visual escaso, habla reiterada, articulaciones hiperextensibles, testículos grandes, orejas prominentes, bajo tono muscular. 2. Raquitismo Hipofosfatinico o Resistencia a la Vitamina D: Trastorno que involucra el reblandecimiento y debilitamiento de los huesos, ocasionado por un defecto genético que llevan a la disminución de la reabsorción tubular de fosfato y falta de vitamina D. Se caracteriza por presentar baja estatura, raquitismo con la resultante deformidad en las extremidades inferiores, dolor oseo, fracturas o pseudofracturas, y entesopatia. Frecuentemente, estos pacientes desarrollan osteoartritis, así como también ha sido informada la comprensión de la médula espinal en adultos no tratados.
3. Síndrome de Goltz o Hipoplasia Dérmica Focal: El Síndrome de Goltz Gorlin es una enfermedad rara del grupo de las displasias ectodérmicas. Se caracteriza principalmente por lesiones atróficas en la piel, hipo o hiperpigmentadas, hernias de grasa y áreas de aplasia cutánea, lesiones papilomatosas fibrovasculares, que se pueden confundir con condilomas acuminados, en las mucosas. Además se notan dientes pequeños y defectos en la estructura del esmalte, microftalmia, deficiencia mental, alteraciones oseas, sindactilia, hipoplasia o agenesia de los dedos, escoliosis, espina bífida, entre otras. 4. Síndrome de Alport: se debe a una alteración en la síntesis del colágeno afecta a los riñones, oídos y ojos causando sordera y tratornos de la vita, incluyendo megalocornea y cataratas. Se debe a una mutación en el gen del colágeno COL4A5, localizado en el cromosoma X. Los síntomas abarcan: color de orina anormal, hinchazón de tobillos y pie, sangre en la orina, disminución o pérdida de la visión, megalocórnea, pérdida de la audición, hinchazón alrededor de los ojos y generalizada. 5. Incotinencia Pigmentaria: afección cutánea que causa inusual formación de ampollas y cambios en el color de la piel. Presenta síntomas como: los bebes nacen con areas donde se observan ampollas, que luego de sanar se tornan en protuberancias ásperas y al desaparecer estas, la piel se oscurece, lo cual se le llama hiperpigmentación. La incontinencia pigmentaria está asociada con problemas en el sistema nervioso central, como: convulsiones, espasmos musculares, retardo mental, paralisis, retraso en el desarrollo, entre otras. Las personas con incontinencia pigmentaria también presentan dientes anormales, sindactilia, microcefalia, costillas supernumerarias, pérdida del cabello y problemas visuales. PÁGINA 13
