Trastornos genéticos: 2 tipos principales de trastornos genéticos en humanos

Los trastornos genéticos en humanos se clasifican en dos segmentos: 1. Trastornos genéticos humanos debidos a anomalías cromosómicas, 2. Trastornos humanos relacionados con los genes.

A. Trastornos genéticos humanos debido a anomalías cromosómicas:

(Trastornos cromosómicos)

Estos trastornos genéticos se deben a la ausencia o exceso o disposición anormal de uno o más cromosomas.

Cortesía de la imagen: intechopen.com/source/html/42596/media/image2_w.jpg

Estos análisis no hereditarios y genealógicos de una familia no ayudan a rastrear el patrón de herencia de tales trastornos cromosómicos. Estos son de dos tipos: anormalidades debidas a aneuploidía y aberraciones en autosomas o en cromosomas sexuales.

(a) Anormalidades autosómicas:

Estos se deben a aneuploidía y aberraciones autosómicas. Algunos de los trastornos genéticos comunes de este grupo son los siguientes:

1. Síndrome de Down (idiotez mongol, mongol, 21-trisomía):

El desorden fue reportado por primera vez en 1866 por Langdon Down. Es una aneuploidía autosómica, causada por la presencia de un cromosoma adicional número 21 como lo demostró Lejeune en 1959. Ambos cromosomas del par 21 pasan a un solo huevo debido a una ausencia de disyunción durante la ovogénesis. Así, el huevo posee 24 cromosomas en lugar de 23 y la descendencia tiene 47 cromosomas (45 + XY en hombres, 45 + XX en mujeres) en lugar de 46.

El síndrome de Down también se llama trisomía 21. Se caracteriza por cara redondeada, cabeza delantera ancha, boca abierta permanentemente, lengua sobresaliente, labio inferior saliente, cuello corto, manos planas y dedos pequeños (rechonchos), muchos "bucles" en las puntas de los dedos, pelo grueso y liso, lengua arrugada, palma ancha con el característico pliegue palmer, que recorre todo el camino a través de la palma y el pliegue del párpado tipo mongol (epicanthus).

La víctima tiene poca inteligencia (coeficiente intelectual por debajo de 40). El corazón y otros órganos pueden ser defectuosos. Las gónadas y los genitales están subdesarrollados. Afecta a uno de cada 750 bebés al nacer, pero más de la mitad de los fetos que sufren este síndrome abortan espontáneamente (aborto espontáneo). La no disyunción es más en las hembras. La frecuencia de no disyunción del par de cromosomas 21 aumenta con la edad de la madre. Entre las madres, menores de 25 años, el riesgo de tener un hijo con síndrome de Down es de 1 en 2000; a los 30, es 1 en 900; a los 40, 1 en 100 y a 45, 1 en 40. Este mayor riesgo en las mujeres mayores se debe a factores que afectan negativamente el comportamiento del cromosoma meiótico con el avance de la edad de la mujer.

En las hembras humanas, la meiosis comienza en el feto para producir células de huevo, pero no se completa hasta después de que el huevo se fertiliza. Durante el largo tiempo anterior a la fertilización, las células de los óvulos se detienen en la Profase I. En este estado suspendido, los cromosomas pueden desaparecer. Cuanto más largo sea el tiempo en la Profase I, mayor será la posibilidad de desaparición y no disyunción del cromosoma.

El síndrome de Down no se presenta en las familias ya que está relacionado con el comportamiento anormal de los cromosomas durante la meiosis. Sin embargo, aproximadamente el 3-4% de los casos de síndrome de Down se deben a la translocación del cromosoma 21 al cromosoma 14 o menos comúnmente al cromosoma 22, e incluso una causa menos común es una translocación de 21 a 21. Se llama síndrome de Down familiar. El número de cromosomas sigue siendo 46 pero hay una trisomía parcial.

2. Síndrome de Edward (18-trisomía):

Fue descrito por Edward en 1960. Este síndrome se debe a un cromosoma extra número 18. Por lo tanto, el número total de cromosomas es 47. Ocurre con más frecuencia en mujeres que en hombres. La frecuencia de esta anomalía es de aproximadamente 1 por 8000 nacidos vivos. La persona afectada mantiene los dedos apretados contra la palma de la mano. Otros síntomas son mandíbulas pequeñas, orejas deformes, boca pequeña, nariz y dedos, esternón y pelvis pequeños. El paciente es reincorporado mentalmente y muere dentro de los 6 meses posteriores al nacimiento.

3. Síndrome de Patau (trisomía 13):

Fue descrito por Patau en 1960. Este síndrome se debe a un cromosoma adicional número 13. La persona afectada tiene una cabeza pequeña y anormalidades en la cara, los ojos y el cerebro anterior, el labio leporino y el paladar hendidos, las orejas deformadas, la barbilla pequeña y las manos. a menudo se aprietan de la manera descrita para el síndrome de Edward. Ocurre en aproximadamente 1 de cada 20, 000 nacidos vivos. El promedio de vida de la persona afectada es de aproximadamente 4 meses.

4. Síndrome de Cri du chat (Cat Cry):

Los recién nacidos afectados lloran como maullar de un gato. Fue descrito por primera vez por Lejeune en 1963 en Francia. Por eso se llama Cri du chat (Cat Cry). Esta condición se debe a una eliminación de la mitad del brazo corto del número del cromosoma

5. Es muy raro:

La persona afectada tiene una cabeza pequeña, ojos muy espaciados, cara de luna, llanto como gatito, mentón que se retira y cardiopatía congénita.

5. Leucemia mielógena:

Es causada por la eliminación de alguna parte del brazo largo del cromosoma 22 y su adición al cromosoma 9 (translocación recíproca). Provoca un cambio en la conformación de la proteína C-Abl y activa un potencial oncogénico latente que causa la producción de un exceso de leucocitos granulares y, por lo tanto, se denomina leucemia granulítica crónica o leucemia mieloide crónica (LMC). El cromosoma 22 deficiente, cuyo segmento pequeño se elimina del brazo largo, se llama cromosoma Filadelfia, como se informó por primera vez en la ciudad de Filadelfia en 1959.

(b) Anormalidades cromosómicas sexuales:

Estos se deben a la aneuploidía cromosómica sexual y son los siguientes:

1. Síndrome de Turner:

El síndrome de Turner (Turner, 1938) se debe a una monosomía (2n - 1). Está formado por la unión de un óvulo libre de alosomas (22 + 0) y un espermatozoide X normal o un óvulo normal y un esperma libre de alosomas (22 + 0). El individuo tiene 2n = 45 cromosomas (44 + XO) en lugar de 46. Dichas personas son hembras estériles que tienen ovarios rudimentarios, llenos de tejido conjuntivo, senos no desarrollados, útero pequeño, dedos hinchados (linfedema periférico), estatura baja (menos de 5) pies), cuello palmeado e inteligencia anormal, anomalías cardiovasculares y deficiencias auditivas.

No pueden menstruar ni ovular. Una de cada 3000 nacimientos de mujeres es una víctima (Fig. 5.45).

La combinación 44 + YO (o el síndrome de Turner masculino) es inviable por lo que no ocurre en la naturaleza.

2. Síndrome de Klinefelter:

El síndrome de Klinefelter (Klinefelter, 1942) se debe a la trisomía del cromosoma sexual (X). Está formado por la unión de un óvulo XX anormal y un espermatozoide Y normal o un óvulo X normal y un espermatozoide XY anormal.

El individuo tiene 47 cromosomas (44 + XXY). Dichas personas son hombres estériles (llamados hombres feminizados) con testículos no desarrollados, retraso mental, hembras con vello corporal escaso y rodillas, extremidades largas y con algunas características femeninas como la voz femenina y los senos agrandados (ginecomastia). Se considera que cuanto más cromosomas X, mayor es el defecto mental (Fig. 5.46). Uno de cada 500 nacimientos masculinos es víctima de este síndrome.

3. Superfemales (síndrome de la hembra Poly X):

Tales individuos tienen 47 (44 + XXX, triple X), 48 (44 + XXXX) o 49 (44 + XXXXX) cromosomas. Estas hembras se caracterizan por un desarrollo sexual anormal y retraso mental. El número de cuerpos de barr es uno menos que el número total de cromosomas X. La frecuencia al nacer de 44 + XXX es 1 en 1500. Los síntomas son más graves con el aumento en el número de cromosomas X. Estas hembras son más altas con una fertilidad comúnmente normal.

4. Supermales (síndrome masculino de Poly Y):

Tales individuos tienen 47 (44 + XYY) cromosomas. Estos varones se caracterizan por estatura anormal, retraso mental, mente mental antisocial y criminal (síndrome criminal o síndrome de Jacob). Hay una sobreproducción de hormonas sexuales masculinas. Los supermales son más agresivos que los varones normales. Su frecuencia es de 1 en 1000. Estos machos son más altos con 1Q 80-120. Son normales en función sexual, fertilidad y genitales.

Resumen de diferentes números de cromosomas sexuales en los seres humanos:

B. Trastornos humanos relacionados con genes o mendelianos:

Estos trastornos están determinados por mutaciones en genes individuales. Se transmiten a la descendencia según los principios mendelianos. El patrón de herencia de tales trastornos mendelianos se puede rastrear en una familia mediante el análisis genealógico. Algunos trastornos mendelianos o humanos relacionados con los genes comunes son los siguientes:

(a) Mutaciones genéticas en autosomas:

Estos son de dos tipos: recesivos y dominantes.

(i) Rasgos recesivos:

Estos son causados ​​por genes autosómicos recesivos cuando están presentes en condiciones homólogas.

1. Alcaptonuria:

Esta fue una de las primeras enfermedades metabólicas innatas descritas por Garrod en 1908. Es un trastorno metabólico autosómico recesivo hereditario producido debido a la deficiencia de una enzima oxidasa necesaria para la descomposición de la tirosina. Su tóxico por producto del ácido homogentísico (también llamado alcapton) se acumula. La enfermedad se llama alcaptonuria (también escrita como alcaptonuria). La falta de la enzima se debe a la ausencia de la forma normal del gen en el cromosoma 3 que controla la síntesis de la enzima.

Por lo tanto, el ácido homogentísico se acumula en los tejidos y también se excreta en la orina. Los tejidos más comúnmente afectados son las válvulas cardíacas, cartílagos (ocronosis), cápsulas de las articulaciones, ligamentos y tendones.

La orina de estos pacientes, si se deja reposar durante algunas horas en el aire, se vuelve negra debido a la oxidación del ácido homogentísico. AA y Aa son normales pero aa es alcaptonúrico. Los principales defectos son problemas cardíacos, artritis, cálculos renales y de próstata. La nitisinona da alivio.

2. Albinismo:

Es un trastorno genético autosómico, recesivo. Es causada por la ausencia de la enzima tirosinasa, que es esencial para la síntesis de pigmento de melanina a partir de dihidroxifenilanina. El gen para el albinismo (a) no produce la enzima tirosinasa pero su alelo normal (A) sí lo produce. Por lo tanto, solo el individuo recesivo homocigoto (aa) se ve afectado por esta enfermedad. Los albinos (individuos con albinismo) carecen de pigmento oscuro melanina en la piel, el cabello y el iris. Aunque los albinos tienen mala visión, llevan una vida normal.

3. Enfermedad de Tay-Sach (ETS) / Idiotez Amourótica Infantil:

Es un trastorno genético autosómico, recesivo. Los niños homocigotos muestran una degeneración del sistema nervioso central debido a la acumulación de una sustancia grasa (esfingolípido) en las células nerviosas. Esto es causado por la enzima (3-DN-acetil hexosaminidasa que en los individuos normales existe en dos formas A y B. En la TTS, solo está presente la forma A, la forma В no está presente. Esta enfermedad fue reportada por primera vez por Warren Tay en 1881.

Más tarde, en 1887, Bernard Sach describió la primera descripción patológica de la enfermedad. Los niños con enfermedad de Tay-Sach nacen normales, pero desarrollan un daño severo en el cerebro y la médula espinal más tarde en unos pocos meses debido a un error en el metabolismo de las grasas. El niño con retraso mental y paralizado progresivamente muere en 3 a 4 años. No hay tratamiento para esta enfermedad y, por lo tanto, no hay sobrevivientes.

4. Enfermedad de Gaucher:

Es un trastorno genético autosómico, recesivo. En este trastorno, la descomposición de la sustancia de ácido graso cerebrósido se deteriora, lo que lleva a la acumulación de materiales lipídicos en los tejidos del cuerpo y la sangre. Es causada por un gen autosómico recesivo presente en el cromosoma 1. Inhibe la actividad de una enzima glucocerebrosidasa en el lisosoma. En consecuencia, hay acumulación de cerebrósido (un esfingolípido). Hay agrandamiento del bazo y el hígado y expansión de algunos de los huesos de las extremidades.

5. Anemia de células falciformes (Herrick, 1904):

La anemia de células falciformes es un trastorno autosómico hereditario en el que los eritrocitos se vuelven en forma de hoz bajo la deficiencia de oxígeno, como durante el ejercicio intenso y en altitudes elevadas. El trastorno o enfermedad es causado por la formación de una hemoglobina anormal llamada hemoglobina-S. Como descubrió Ingram (1958), la hemoglobina-S difiere de la hemoglobina A normal en un solo aminoácido: el sexto aminoácido de la cadena P.

En este caso, el ácido glutámico se reemplaza por valina debido a la sustitución (transversión) de T por A en la segunda posición del codón triplete (CTC) que se cambia a СAC. El gen está situado en el cromosoma 11. El codón CTC se transcribe en GAG (que codifica para el ácido glutámico), pero debido a las sustituciones de T por A, el nuevo codón CAC se transcribe en GUG que codifica la valina. Este es el principal efecto del alelo.

Crisis de células falciformes se desarrolla en condiciones de deficiencia de oxígeno. La 6-valina forma enlaces hidrófobos con sitios complementarios de otras moléculas de globina. Se distorsiona su configuración. Como resultado, los eritrocitos que tienen hemoglobina-S se vuelven en forma de hoz. Este es uno de los efectos secundarios. Otros efectos secundarios resultan de los eritrocitos en forma de hoz. Las células no pueden pasar a través de capilares estrechos.

Tienen tendencia a coagularse y degenerarse. Da lugar a la anemia. Los capilares de sangre obstruidos reducen la circulación sanguínea. Los tejidos están privados de oxígeno. Puede aparecer ictericia. El bazo y el cerebro se dañan. El paciente siente debilidad física aguda, dolor de cabeza y calambres musculares. Los homocigotos que tienen solo hemoglobina-S generalmente mueren antes de alcanzar la madurez debido a que la distorsión y la degeneración de los eritrocitos ocurren incluso bajo una tensión de oxígeno normal.

A pesar de tener un efecto dañino, el alelo para la anemia de células falciformes continúa persistiendo en la población humana porque tiene un valor de supervivencia en áreas infestadas de malaria como el África tropical. El parásito de la malaria no puede penetrar en la membrana del eritrocito y causar daño. Además, los heterocigotos de células falciformes no siempre sufren de síndrome. Sus eritrocitos parecen normales hasta que hay una deficiencia de oxígeno cuando se pueden observar eritrocitos con forma de hoz (Fig. 5.47).

El gen para los eritrocitos de células falciformes está representado por Hb ^s, mientras que el de los eritrocitos normales se escribe como Hb ^A. Los homocigotos para los dos tipos son Hb ^s Hb ^s y Hb ^A Hb ^A. Los heterocigotos se escriben como Hb ^A Hb ^s . Cuando se casan dos heterocigotos de células falciformes, producen tres tipos de niños: homocigotos normales, portadores heterocigotos y células falciformes homocigotos en una proporción de 1: 2: 1. Sin embargo, los individuos homocigotos de células falciformes (Hb ^s Hb) en la infancia ( Antes de la edad reproductiva) por anemia aguda. Por lo tanto, se obtiene una relación de uno normal a dos portadores.

6. Talasemia:

Fue descubierto por Cooley (1925) pero el término fue dado por Whipple y Bradford (1932) después de su prevalencia en la región mediterránea. El trastorno también se produce en Oriente Medio, el subcontinente indio y el sudeste de África.

La talasemia es una enfermedad sanguínea autosómica recesiva que aparece en niños de dos portadores no afectados (padres heterocigotos). El defecto puede ocurrir debido a la mutación o eliminación de los genes que controlan la formación de cadenas de globina (comúnmente a y (3) de hemoglobina).

La síntesis desequilibrada de las cadenas de globina de la hemoglobina causa anemia. La anemia es la característica de la enfermedad. Dependiendo de la cadena de globina afectada, la talasemia es de tres tipos: a, p y 8.

Talasemia alfa:

Es causada por la formación defectuosa de a-globina. Este último está controlado por dos genes presentes en el cromosoma 16, HBA1 y HBA2, con un total de cuatro alelos. Las personas con un alelo defectuoso son portadores silenciosos, mientras que dos alelos defectuosos producen una talasemia menor.

Tres alelos defectuosos causan la acumulación de tetrameros de la cadena P llamados hemoglobina Barts (y ₄ ) en bebés y hemoglobina H (P ₄ ) en adultos. Hay anemia, ictericia, hepatoesplenomegalia y alteraciones óseas. Todos los alelos defectuosos matan al feto (hydrops foetalis), lo que resulta en el nacimiento o la muerte poco después del parto.

La talasemia beta:

Hay disminución de la síntesis de P-globina. El defecto se debe a los alelos del gen HBB presentes en el cromosoma 11. Las personas con un alelo defectuoso sufren de talasemia menor con mayor número de eritrocitos microcíticos y menor cantidad de hemoglobina. Las personas con ambos alelos defectuosos sufren de anemia de Cooley o talasemia mayor. Hay severa anemia hemolítica, hepatoesplenomegalia, agrandamiento cardíaco y deformidades esqueléticas.

Talasemia delta:

Ocurre debido a un alelo defectuoso del gen HBD presente en el cromosoma 11 que forma una cadena delta de hemoglobina. Los adultos tienen aproximadamente un 3% de hemoglobina que consiste en cadenas α y. Por lo tanto, el efecto de esta talasemia es menor.

La talasemia es un problema cuantitativo de sintetizar muy pocas moléculas de globina, mientras que la anemia de células falciformes es un problema cualitativo del funcionamiento defectuoso de las moléculas de globina.

7. Fibrosis quística (FQ):

Es un trastorno recesivo anormal en bebés, niños y adultos jóvenes que se debe a un alelo autosómico recesivo presente en el cromosoma 7. En el 70% de los casos, se debe a la eliminación de tres bases. Es común en los europeos del norte de raza blanca y los norteamericanos blancos. La enfermedad toma su nombre de los quistes fibrosos que aparecen en el páncreas. Produce una glicoproteína defectuosa.

La glicoproteína defectuosa causa la formación de moco espeso en la piel, los pulmones, el páncreas, el hígado y otros órganos secretores. El sudor del paciente contiene un nivel muy alto de Na ⁺ y Сl ^- . Existe un fallo en el mecanismo de transporte de iones de cloruro en la membrana de la superficie celular de las células epiteliales. La acumulación de moco espeso en los pulmones produce obstrucción de las vías respiratorias. Por eso la enfermedad también se llamaba mucoviscoides.

Hay infección pulmonar recurrente y daño pulmonar irreversible. Deposición de moco en páncreas bloquea la secreción de jugo pancreático. Hay mala digestión de los alimentos con alto contenido de grasa en las heces. El hígado puede sufrir cirrosis. Hay alteración en la producción de bilis. Los vasos deferentes de los machos sufren atrofia.

Los recién nacidos pueden tener obstrucción debido al engrosamiento del meconio. El sudor de la víctima es más salado. El niño sabe salado de un beso. La frecuencia al nacer de este trastorno es de 1 en 1800 entre los blancos y de 1 en 100000 nacimientos entre africanos y asiáticos. Los portadores de esta enfermedad tienen mayor resistencia al cólera.

(ii) Rasgos dominantes:

Estos son causados ​​por genes autosómicos dominantes. Algunos de los trastornos hereditarios autosómicos predominantes en los seres humanos son (i) Acondroplasia, una forma de enanismo en la que no crecen los huesos largos, (ii) Polidactilia: presencia de dedos y dedos de los pies adicionales, (iii) Braquididactilia: dedos cortos anormales y dedos de los pies (iv) Un trastorno en el que las coronas de los dientes se destruyen fácilmente, (v) La enfermedad de Huntington o la corea de Huntington, un trastorno en el que se produce un deterioro muscular y mental. Hay una pérdida gradual del control motor que resulta en sacudidas incontrolables y movimientos parecidos a la danza (corea). El cerebro se encoge entre el 20 y el 30% de su tamaño, seguido de dificultad para hablar, pérdida de memoria y alucinaciones. La esperanza de vida promedia los 15 años desde el inicio de los síntomas. Este trastorno no ocurre hasta la edad de 25 a 55 años. El gen defectuoso es autosómico dominante, ubicado en el cromosoma 4. Este gen defectuoso tiene 42-100 repeticiones de CAG en lugar de 10-34 repeticiones en el gen normal. La frecuencia de este trastorno es de 1 en 10000 a 1 en 20000. (vi) Degustación de feniltio-carbamida (PTC), (vii) Crecimientos en forma de tumores en el cuerpo (neurofibromatosis), (viii) Pelos lanudos, (ix) Aniridia (ausencia de iris en el ojo).

Enfermedad de Alzheimer:

Esta enfermedad neurodegenerativa del cerebro es causada por la acumulación de placas de proteínas amiloides en el cerebro que resultan en la degeneración de las neuronas. La actividad de la acetil transferasa de colina está alterada. La proteína involucrada, el péptido amiloide-P, se produce y procesa de varias formas en el cerebro.

Esta enfermedad se debe al envejecimiento y la participación de dos alelos autosómicos defectuosos, uno en el cromosoma 21 y otro en el cromosoma 19. Esta enfermedad es común en el síndrome de Down - (21-trisomía). Se han relacionado diferentes genes con la enfermedad de Alzheimer, pero estos genes solo predicen la susceptibilidad a la enfermedad. Esta enfermedad se caracteriza por demencia (deterioro mental) que conduce a la pérdida de la memoria. Se ha encontrado que un aerosol de bacteriófagos reduce el impacto de la enfermedad.

(b) Mutaciones genéticas en los cromosomas sexuales:

Algunos trastornos genéticos son producidos por cambios (sustitución) en los genes que se encuentran en los cromosomas sexuales. Estos se llaman trastornos relacionados con el sexo. La transmisión de caracteres vinculados al sexo (rasgos) de los padres a la descendencia se denomina herencia vinculada al sexo. Los siguientes son los trastornos ligados al sexo que son causados ​​por un gen recesivo ubicado en el cromosoma X y que afectan a los machos más que a las hembras.

1. Hemofilia (John Otto, 1803):

Es una enfermedad ligada al sexo que también se conoce como enfermedad hemorrágica, ya que el paciente continuará sangrando incluso por un corte menor, ya que no posee el fenómeno natural de coagulación sanguínea debido a la ausencia de globulina antihemofílica o factor VIII (hemofilia A) y plasma factor de tromboplastina IX (hemofilia-B, enfermedad de Christmas) esencial para ello.

Como resultado de una hemorragia continua, el paciente puede morir por pérdida de sangre. No hay cura permanente de la enfermedad. Sin embargo, la transfusión de sangre normal controla el sangrado porque proporciona los factores vitales para la coagulación de la sangre. La globulina antihemofílica también está disponible para su uso en la hemofilia A.

La hemofilia (= hemofilia) se debe genéticamente a la presencia de un gen h ligado al sexo recesivo, transmitido por el cromosoma X. Una hembra se convierte en hemofílica solo cuando sus cromosomas X llevan el gen (X ^h X ^h ). Sin embargo, estas hembras generalmente mueren antes del nacimiento porque la combinación de estos dos alelos recesivos es letal.

Una mujer que tiene un solo alelo para la hemofilia (XX ^h ) parece normal porque el alelo para la coagulación sanguínea normal presente en el otro cromosoma X es dominante. Tales hembras son conocidas como portadoras. En el caso de los hombres, un solo gen para el defecto es capaz de expresarse ya que el cromosoma Y carece de cualquier alelo correspondiente (X ^h Y).

La enfermedad de la hemofilia (enfermedad real) ha sido bastante común en las familias reales de Europa. La enfermedad se extendió a ellos a través de los hijos de la reina Victoria (1819-1901). Los ancestros de la reina no poseían la enfermedad. Parece que el gen para la hemofilia se desarrolló en las células germinales de su padre o en una mutación. Al estar ligado al sexo, el gen de la hemofilia muestra una herencia entrecruzada. Su frecuencia es de 1 en 7000 en machos humanos y de 1 en 10000000 en hembras.

El bebé varón hemofílico (= hemofílico) puede nacer de una pareja normal si la esposa es portadora de hemofilia (XX ^h ). Los óvulos de tal dama serán de dos tipos, (X) y (X ^h ). Al fusionarse con los espermatozoides normales del macho, (X) y (Y), el matrimonio puede producir cuatro tipos de hijos XX, XX ^h, X ^h Y, XY (Fig. 5.50).

En otras palabras, el 50% de los bebés varones y el 50% de las niñas reciben el gen para la hemofilia a través del cromosoma X ^h de su madre. Sin embargo, el defecto no aparece en las niñas bebés debido a la presencia del alelo para la coagulación sanguínea normal que se encuentra en el segundo cromosoma X (XX ^h ).

Por lo tanto, las niñas bebés siguen siendo portadoras. El 50% de los bebés varones que reciben el gen defectuoso para la hemofilia (X ^h Y) padecen la enfermedad, ya que su cromosoma Y no tiene ningún alelo.

Si el hombre hemofílico se casa con una mujer normal, la enfermedad no aparece en ninguno de los niños inmediatos porque el cromosoma X 'portador de hemofilia' del hombre se transfiere directamente a la hija. Las hijas reciben un cromosoma X normal de la madre.

Por lo tanto, se convierten en portador. Los hijos reciben el cromosoma Y de su padre (que no tiene el gen de la hemofilia) y el cromosoma normal de su madre. Por lo tanto, en este caso, los hijos no obtienen el alelo para la hemofilia (fig. 5.51).

Un matrimonio entre una mujer portadora y un hombre hemofílico produce el 50% de los bebés varones normales y el 50% de los hemofílicos. El 50% de los bebés niñas serán portadores (Fig. 5.52), mientras que el 50% restante de los bebés niñas serán hemofílicos.

Por supuesto, las bebés hemofílicas todavía nacen porque el gen doble recesivo de la hemofilia es fatal. Las niñas bebés sobrevivientes parecen normales ya que también contienen el gen dominante para el sangrado normal.

2. Ceguera al color (Ceguera al color verde rojo; Horner, 1876):

La ceguera al color es un rasgo recesivo ligado al sexo en el que el ojo no distingue los colores rojo y verde. Sin embargo, la visión no se ve afectada y la persona ciega al color puede llevar una vida normal, leyendo y conduciendo (distinguiendo los semáforos por su posición). El gen para la visión normal es dominante. El gen normal y su alelo recesivo son transportados por los cromosomas X.

En las hembras, la ceguera al color aparece solo cuando ambos cromosomas sexuales llevan el gen recesivo (X ^е X ^е ). Las hembras tienen una visión normal, pero funcionan como portadoras si está presente un único gen recesivo para la ceguera al color (XX ^е ). Sin embargo, en los hombres humanos, el defecto aparece en presencia de un solo gen recesivo (X ^e Y) porque el cromosoma Y del hombre no lleva ningún gen para la visión de color. Como resultado, la ceguera al color es más común en los hombres (8%) en comparación con las mujeres (0, 4%). La ceguera al color como cualquier otro rasgo vinculado al sexo, muestra una herencia entrecruzada.

El 50% de los niños varones serán ciegos al color si una mujer portadora se casa con un hombre normal. El 50% de las niñas también deben portar el alelo recesivo para la ceguera al color, pero tienen una visión normal porque el alelo dominante para la visión normal también está presente en ellas.

En este cruce en particular, ambos tipos de espermatozoides, androspermas (Y) y gynosperms (X) están libres de la característica de la ceguera al color. Sin embargo, la mujer portadora produce dos tipos de huevos, sin (X) y con el rasgo (X ^е ). La fusión de esta última con las androspermas produce niños ciegos al color, mientras que la fusión con gynosperms forma chicas portadoras (Fig. 5.53).

La progenie de una mujer ciega al color (X ^е X ^е ) y un hombre normal (XY) consistirá en 100% niños ciegos al color y 100% mujeres portadoras. Esto se debe a que todos los huevos de la hembra deben tener el rasgo de la ceguera al color. Ambos tipos de espermatozoides (androsperms y gynosperms) están libres del rasgo.

Sin embargo, todos los bebés varones se volverán ciegos al color a medida que obtengan el alelo para la ceguera al color de su madre. Su cromosoma Y no posee ningún gen para la visión del color.

Por lo tanto, el único alelo recesivo obtenido de la madre encuentra expresión en ellos. Sin embargo, en el caso de las niñas, el alelo dominante para la visión normal está presente. No permite que el alelo recesivo se exprese (Fig. 5.54).

Todos los hijos de una mujer ciega de color (X ^è X ^е ) y un hombre ciego de color (X ^е Y) serán ciegos de color (Fig. 5.55).

Cuando una mujer normal se casa con un hombre ciego, todos los bebés varones son normales. Todas las niñas bebés son portadoras, por supuesto, con visión normal porque el alelo para este último es dominante sobre el alelo para la ceguera al color. Las niñas bebés reciben el rasgo recesivo de la ceguera al color de X y el cromosoma de su padre (Fig. 5.56).

3. Ceguera nocturna:

Es causada por un gen recesivo transportado por el cromosoma X. El trastorno genético también es más común en los hombres. En realidad, la ceguera nocturna es de dos tipos: (i) Adquirida. Debido a la deficiencia de vitamina A; (ii) Congénita. Debido a la deficiencia visual de color púrpura que interfiere con las funciones de las barras de la retina. Se hereda como ceguera al color verde rojo. Las hembras se vuelven ciegas nocturnas solo si reciben dos genes por defecto.

4. Distrofia muscular de Duchenne (DMD):

En este trastorno, el gen mutado (este es el gen más grande con 2400 kbp en el hombre) presente en la parte media del brazo corto del cromosoma X no puede producir una proteína llamada distrofina en los músculos esqueléticos. Se cree que este último transmite la señal del nervio al almacenamiento de calcio en la célula muscular.

Esta proteína está asociada con el sarcolema (membrana plasmática del músculo) donde desempeña un papel en la señalización transmembrana y en la estabilización de la membrana plasmática. Debido a su deficiencia, el calcio no se libera de la célula muscular. Como resultado, la contracción muscular no tiene lugar. El aumento anormal de los niveles de calcio en el músculo libera una enzima que destruye la actina y la miosina y produce una debilidad muscular fatal.

Hay deterioro de los músculos de la cintura a una edad temprana. El paciente no puede caminar después de los 12 años de edad, seguido de cardiomiopatía, discapacidad mental y muerte a los 20 años debido a una insuficiencia cardíaca o respiratoria. Es común en los machos. Las portadoras heterocigotas femeninas son normales.

Mesa. Algunos trastornos genéticos humanos asociados con el sexo y autosómicos con sus síntomas

Importancia del mendelismo / genética:

1. Herencia de personajes:

Nos habla del mecanismo de herencia de los personajes.

2. Variaciones:

Proporciona información sobre el origen de las variaciones. La inducción artificial de variaciones se ha convertido en un método importante para obtener los rasgos deseados.

3. Mejora de las plantas:

Con la ayuda de la hibridación selectiva, los cruces hacia atrás y la auto-reproducción, los científicos han podido producir nuevas variedades de plantas para obtener un mayor rendimiento, mejor calidad, resistencia a las enfermedades y prevención de hospedaje. La producción exitosa de variedades de cultivos de alto rendimiento resultó en una revolución verde.

4. Mejora de los animales:

La reproducción exitosa de variedades de alto rendimiento y resistentes a enfermedades ha dado como resultado un aumento en el rendimiento de la leche (revolución blanca), el rendimiento del huevo (revolución de la plata) y el rendimiento del pescado (revolución azul).

5. Mejora en la raza humana:

La raza humana puede mejorarse siguiendo adecuadamente los principios de la herencia. Esta rama especial de estudio se llama eugenesia. Al ser una población altamente heterocigótica, los seres humanos deben evitar los matrimonios entre relaciones cercanas, ya que pueden aparecer rasgos dañinos recesivos debido a la endogamia. Los defectos genéticos también aparecen con mayor frecuencia en bebés de parejas muy jóvenes y muy viejas. Lo mismo se debe evitar.

6. Asesoramiento genético:

Es útil para evitar la aparición de genes dañinos y enfermedades hereditarias en parejas susceptibles.

7. Disputas de legitimidad:

Las disputas de legitimidad o parentesco pueden resolverse mediante el estudio de rasgos genéticos como los grupos sanguíneos. La huella dactilar de ADN es la última contribución de la ciencia de la genética para encontrar relaciones.

8. Evolución:

El estudio de la herencia ha eliminado varias ideas erróneas sobre el proceso de evolución.

9. Impacto cultural:

Ahora nadie se sorprende si un niño no se parece mucho a los padres inmediatos. El niño puede tener rasgos de remoto para los padres.