Tema 4: Ampliaciones de la Genética Mendeliana I: Árboles

Tema 4: Ampliaciones de la Genética Mendeliana I:
Árboles genealógicos.
Rasgos autosómicos recesivos.
Rasgos autosómicos dominantes.
Dominancia incompleta.
Alelos codominantes.
Alelos múltiples.
Tema 5: Ampliaciones de la Genética Mendeliana II:
Interacción génica: Epistasis.
Cromosomas sexuales.
La herencia ligada al cromosoma X.
Penetrancia y expresividad.
Interacción genotipo-ambiente. Norma de reacción.
ÁRBOLES GENEALÓGICOS = PEDIGRÍ
LAS GENEALOGÍAS HUMANAS REVELAN PATRONES DE HERENCIA
Sexo:
Relleno = afectado
Linea horizontal central = cruce
Descendencia queda unida por
una línea horizontal superior
Una línea vertical une a
la pareja con los hijos
De izq. a dcha.
Gemelos salen de la misma
línea de descendencia
Nº interior = varios individuos
iguales
Caso inicial causa del estudio
Muerto de fenotipo desconocido
Transmite el carácter pero no
lo manifiesta
Las generaciones se nombran
con nº romanos: I, II, III, IV…
Pedigrí con 3 generaciones, 3 parejas, 3 afectados y un par de
gemelos
III.3 y III.4  afecta igual a machos y a hembras Probable autosómico
III.4 manifiesta el carácter, pero sus padres no  es recesivo
III.4 es homocigoto cc ¿y sus padres? Son heterocigóticos Cc
I.1 y III.3 son homocigotos cc
¿Qué acerca de I.3 y I4? Bien I.3, bien I.4, ó los dos son heterocigotos Cc
Se trata de un autosómico recesivo
NOTAS:
- Los caracteres recesivos normalmente saltan generaciones.
- Los caracteres autosómicos recesivos se manifiestan igual en ambos sexos.
Pedigrí con generaciones, parejas, afectados y par de gemelos
Autosómico dominante: si el
que afectado es:
- homocigoto, todos sus hijos
- heterocigoto, la ½ de sus
hijos
lo manifiestan.
- Todo individuo afectado posee un padre afectado  puede ser dominante
1ª hipótesis: dominante
- Afecta a ambos sexos igual (III.2 y III.3) Los que manifiestan el carácter son
heterocigóticos Cc (todos tiene hijos recesivos) y los que no lo manifiestan son
recesivos cc
2ª hipótesis: recesivo  todos los afectados homocigóticos ee
- I.2 Ee, pues tienen hijos ee (II.1 y II.7) y Ee (II.3 y II.4).
- También II.2 y II.6, externos a la familia, tiene que ser Ee.
La 2º hipótesis necesita que, al menos, 3 de los 4 externos a la familia sean
portadores del carácter y, siendo el carácter poco frecuente en la población, esto
tiene muy poca probabilidad  la mejor hipótesis es la 1ª = Autosómico dominante
NOTAS:
-
Los caracteres dominantes raramente saltan generaciones.
Todos los individuos afectados tienen un padre afectado.
Los caracteres autosómicos dominantes se manifiestan igual en ambos sexos.
Aunque se producen formas de herencia más complejas, los
principios establecidos por Mendel también se cumplen en ellas.
Analizando proporciones diferentes a las de Mendel se descubrió
que un fenotipo está controlado por uno o más genes, localizados
en loci concretos, situados en uno o mas pares de cromosomas
homólogos.
Al alelo mas frecuente en una población se le denomina alelo
silvestre (salvaje). Alelo mutante, difiere de éste, por lo que
codifica un producto ligeramente diferente.
La mutación es el origen de los alelos. Sólo detectamos aquellos
alelos que modifican el fenotipo.
Cuando estudiamos cruces, sólo escribimos los genes de interés,
ya que consideramos que los otros genes no tienen efecto sobre los
patrones de herencia que estudiamos.
NOMENCLATURA ALÉLICA
‐
Ya vimos: cursiva, primera letra del mutante, mayúscula para el dominante y minúscula para el recesivo
‐
En Drosophila: 1, 2 o mas letras del nombre del mutante y un + para el alelo silvestre. Ejemplo: e y e+ o simplemente e y +.
‐
Si no hay dominancia, se suelen usar letras mayúsculas, con superíndices, para los diferentes alelos. Ej: IA, IB, ó R1, R2. ‐
Por su función. Ej: leu‐ y leu+ = incapaces o capaces de sintetizar leucina; ó
dnaA = gen bacteriano implicado en la replicación del ADN.
Cuando escribimos sin cursiva, dnaA, nos referimos a la proteína, no al gen.
Esta diferencia entre cursiva y no, si esta claro en el contexto, a veces, no se utiliza y se
escribe el gen sin cursiva
‐
Otros: acrónimos. Ej: CDK (Ciclin‐Dependent‐Kinasa)
‐ Notación gamética: Se suele usar una barra inclinada para separar los alelos que están en cada uno de los homólogos. Ej: A/a
ABC/abc
Ab/AB c/C
ALELOS LETALES
Son alelos de “pérdida de función”
Recesivos: causan la muerte, en homocigosis, generalmente, antes de
la reproducción.
Se suelen encontrar muchos, en bajas frecuencias, en las poblaciones.
Dominantes: Una dosis del salvaje no es suficiente y el heterocigoto
muere.
Ej: Enfermedad de Huntington (40 años). Si dejó descendencia, el
50% morirá.
Son muy raros. Si no dejan descendencia, su frecuencia coincide con
su tasa de mutación (desaparecen en la misma generación en que se producen).
Pueden modificar las proporciones fenotípicas de otros loci ligados.
AUSENCIA DE DOMINANCIA
Dominancia incompleta
- Cuando un alelo no enmascara totalmente al otro en el
heterocigótico
- El fenotipo es diferente a los de los padres, presentando
diferentes % de cada uno de ellos.
R1R1 x R2R2 P1
- Si el fenotipo del heterocigótico
roja x blanca
es intermedio (50%-50%) hablamos
de INDOMINANCIA (herencia
1R2 (rosa) F
R
1
intermedia).
Ej. Don diego de noche
Blanco R2 R2 x rojo R1 R1 = rosado R1 R2. F1 x F1
en la F2 = 1 (R2 R2) :2 (R1 R2) :1 (R2 R2)  la 1 2
R R x R1R2
proporción fenotípica (1 rojo: 2 rosa: 1 blanco) es idéntica a la genotípica. 1R1 rojas
¼
R
2
Posible explicación: Si R = pérdida de
½ R1R2 rosas F2
función, el heterocigoto solo tiene la mitad
¼ R2R2 blancas
del pigmento.
AUSENCIA DE DOMINANCIA
Codominancia
- Cuando ambos alelos se manifiestan en el heterocigótico.
- El fenotipo de ambos padres lo vemos en el híbrido.
Grupo
sanguíneo
Fenotipo
Genotipo
M
Antígeno M
LM LM
MN
Antígenos M y N
LM LN
N
Antigeno N
LN LN
El heterocigótico tiene
ambos antígenos M y N
ALELOS MÚLTIPLES
Cada individuo 2 alelos
23 12
22 23
22 33 22 23 55 33 22 23
En el locus: varios
alelos
Codominante
El gen AMY1 de humanos
La población: varios
alelos
Distintas poblaciones, ≠
frecuencias
Grupo sanguíneo ABO
Alelos múltiples—Codominancia---Dominancia
Alelos múltiples: IA, IB, I0
Ag producidos por el alelo del donante
Codominancia: IA = IB
receptor
Dominancia: IA>I0 ; IB>I0
Genotipo AA
Fenotipo
AO
A
BB
BO
B
AB
OO
AB
O
Los alelos producen ≠ antígenos glicoproteicos en la superficie de los glóbulos rojos
MODIFICACIONES A LA PROPORCIÓN 9:3:3:1
Si estudiamos 2 genes y en, al menos, uno de ellos no hay dominancia
completa, se modifican las proporciones fenotípicas de la F2
1er caso: 1 locus (A/a) Dominante y otro Codominante (IA IB)
Se cruzan dos individuos heterócigotico para el albinismo y del grupo
AB. ¿Qué proporciones fenotípicas esperamos en la F2?
¾A
¼ AA = 3/16 grupo A
½ AB = 6/16 grupo AB
¼ BB = 3/16 grupo B
¼a
3:6:3:1:2:1
¼ AA = 1/16 albino grupo A
½ AB = 2/16 albino grupo AB
¼ BB = 1/16 albino grupo B
2º caso: 2 loci codominantes Adh100/Adh95 Pgm1/Pgm2
¿qué proporciones fenotípicas esperamos en la F2 del cruce entre 2 diheterocigóticos?
¼1
¼ 100,100 = 1/16 Adh100 y Pgm1
½ 100,95 = 2/16 Adh100,95 y Pgm1
¼ 95,95 = 1/16 Adh95,95 y Pgm1
½ 1,2
¼2
¼ 100,100 = 1/16 Adh100 y Pgm1
½ 100,95 = 2/16 Adh100,95 y Pgm1
¼ 95,95 = 1/16 Adh95,95 y Pgm1
¼ 100,100 = 2/16 Adh100 y Pgm1,2
½ 100,95 = 4/16 Adh100,95 y Pgm1,2
¼ 95,95 = 2/16 Adh95,95 y Pgm1,2
1:2:1:2:4:2:1:2:1