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Notaciones genéticas


Las pruebas genéticas revelaron estas dos mutaciones (hipotéticamente):

IVS11 + 6G> A y IVS11-4G > A

¿Podría explicar cada parte de esta notación, especialmente los signos "+" y "-"?


Estos describen mutaciones (SNP) en intrones.

IVS significa secuencia intermedia (que es otro término para intrón).

El número que sigue a IVS especifica en qué intrón se produce la mutación (el intrón 1 sigue al exón 1, etc.).

El + n o -n, donde n es un número entero, da la ubicación del nucleótido. + n cuenta 3 'desde el exón anterior mientras que -n cuenta 5' desde el siguiente exón. I pensar que al primer y último nucleótido de cada exón se le da la posición 0 de modo que, por ejemplo, +1 se refiere al primer nucleótido del intrón y -1 se refiere al último.

X> Y, donde X e Y son nucleótidos, describe qué mutación ha ocurrido.


IVS11 + 6G> A significa una transición de G a A en la posición +6 del intrón 11

IVS11-4G > A significa una transición de G a A en la posición -4 del intrón 11


En la mayoría de los casos, la trisomía 18 es causada por tener 3 copias del cromosoma 18 en cada célula del cuerpo, en lugar de las 2 copias habituales. El material genético extra de la tercera copia del cromosoma interrumpe el desarrollo, provocando los signos y síntomas característicos de la enfermedad.

Aproximadamente el 5% de las personas con trisomía 18 tienen 'trisomía 18 en mosaico' (cuando hay una copia adicional del cromosoma en solo algunas de las células del cuerpo). La gravedad de la trisomía 18 en mosaico depende del número y la ubicación de las células con la copia adicional.

Muy raramente, un extra pieza del cromosoma 18 está unido a otro cromosoma, esto se denomina trisomía 18 de translocación o trisomía 18 parcial. Si solo una parte del brazo largo (q) del cromosoma 18 está presente en 3 copias, las características pueden ser menos graves que en las personas con trisomía 18. [1]


Notaciones genéticas - Biología

Objetivos de aprendizaje

1. Sé cuándo se expresará un alelo dominante o recesivo. (Sección 11.1)

o Puedo distinguir entre un gen, un alelo y un rasgo.

o Puedo identificar cuándo se expresará un alelo dominante o recesivo.

o Sé cómo se usan los términos P, F1 y F2 para mostrar diferentes generaciones

2. Sé cómo se usa la probabilidad en el asesoramiento genético, los cruces y los resultados. (Sección 11.2)

o Puedo predecir la probabilidad de un resultado en particular, basado en un cuadro de Punnett.

3. Sé que los cuadrados de Punnett monohíbridos se pueden usar para predecir la descendencia. (Página 268)

o Puedo construir un cuadrado de Punnett de un cruce de un factor (monohíbrido), dada la información de los padres.

o Puedo interpretar los resultados de un cuadro de Punnett.

4. Sé determinar el fenotipo de un organismo dado su genotipo. (Sección 11.2)

o Puedo identificar un genotipo homocigoto.

o Puedo identificar un genotipo heterocigoto.

o Puedo explicar la diferencia entre un genotipo homocigoto y heterocigoto.

o Puedo distinguir entre un genotipo masculino y femenino.

5. Sé que los cuadrados de Punnett dihíbridos se pueden usar para predecir la descendencia. (Página 268)

o Puedo completar un cuadrado de Punnett de un cruce de dos factores (dihíbrido), dada la información de los padres.

o Puedo interpretar los resultados de un cuadro de Punnett.

6. Sé cómo se aplica la regla del surtido independiente a la formación de gametos. (Sección 11.2)

o Puedo enumerar los gametos producidos por un individuo, cuando se les da su genotipo

7. Conozco los patrones de herencia de los trastornos ligados al sexo, codominancia, dominancia incompleta y alelos múltiples. (Sección 11.3)

o Puedo explicar cómo se heredan los trastornos relacionados con el sexo.

o Puedo identificar otros tipos de herencia como codominancia, dominancia incompleta, alelos múltiples y rasgos poligénicos.

8. Sé analizar un cariotipo. (Sección 14.1)

o Puedo identificar un cariotipo.

o Puedo escribir la notación genética de un individuo, basada en un cariotipo.

o Puedo determinar el trastorno de un individuo, basado en un cariotipo.

o Puedo describir la diferencia entre autosomas y cromosomas sexuales.

o Puedo analizar un cariotipo para determinar el sexo.

9. Sé que los humanos tenemos diferentes tipos de sangre debido a múltiples alelos.

o Puedo determinar posibles donantes de sangre para cada tipo de sangre

o Puedo predecir el tipo de sangre de un bebé si conozco el tipo de sangre de los padres

o Sé qué tipos de sangre son dominantes, recesivos y codominantes

o Puedo determinar el tipo de sangre de una persona si conozco su genotipo

10. Sé analizar un pedigrí. (Sección 14.1)

o Puedo indicar el genotipo de un individuo basado en su información en un pedigrí.

o Puedo predecir la probabilidad de que un individuo en particular tenga un trastorno, usando mi conocimiento de los rasgos ligados al sexo.

o Puedo identificar machos y hembras en un pedigrí.

o Puedo determinar si una persona tiene un trastorno, no tiene un trastorno o es portador de un trastorno, según mi pedigrí.


Designación de genotipos: ¿Qué significa realmente '+'?

En muchas de nuestras presentaciones y seminarios web de JAX, discutimos ampliamente las reglas y matices de la nomenclatura de cepas y genes, pero se hace muy poca mención de cómo se deben designar / simbolizar los genotipos de animales individuales. En esta publicación, me gustaría corregir este descuido.

Hasta donde yo sé, no hay reglas aprobadas por el comité que se apliquen a la designación de genotipos de ratón. Los que describo a continuación, por lo tanto, son solo los que yo y mis colegas del grupo de Servicios de información técnica (TIS) de JAX usamos normalmente cuando hablamos de nuestros ratones. (¡ADVERTENCIA! No te prometo que nuestras designaciones de genotipo tendrán perfecto sentido, ¡solo que te las explicaré!)

Primero, siempre usamos el símbolo & ldquo + & rdquo para indicar un alelo de tipo salvaje o no modificado, independientemente del tipo de cepa que se describa. Para ratones mutantes de forma espontánea o dirigida, esta notación tiene perfecto sentido: & ldquo + & rdquo indica el alelo de tipo salvaje y & ldquo- & rdquo el alelo mutante. Por lo tanto, designamos nuestros genotipos de ratón & ldquo - / - & rdquo para mutantes homocigotos, & ldquo + / - & rdquo para heterocigotos y & ldquo + / + & rdquo para tipos salvajes. Bastante sencillo, hasta ahora, creo.

Para las mutaciones condicionales y dirigidas de & ldquoknockin & rdquo que contienen loxP, el alelo mutante a menudo se designa usando & ldquofloxed, & ldquoflox, & rdquo o & ldquofl & rdquo para el primero, y una abreviatura para cualquier secuencia que se golpee en el locus (p. Ej., Cre, lacZ, etc.) para estos últimos, de ahí que los genotipos para homocigotos y heterocigotos se conviertan, por ejemplo, en & ldquofl / fl & rdquo y & ldquofl / + & rdquo o & ldquocre / cre & rdquo y & ldquocre / + & rdquo, respectivamente.

Con los ratones transgénicos, usamos una convención ligeramente diferente. Muchos investigadores usan & ldquo + & rdquo para designar un alelo transgénico. Esta convención tiene sentido cuando se habla de 'ldquo + / - & rdquo hemicigotos, pero los ratones transgénicos homocigotos se convierten en & ldquo + / +, & rdquo, lo que crea confusión para aquellos de nosotros que normalmente usamos & ldquo + / + & rdquo para indicar un ratón de tipo salvaje. Esta convención también obliga a los ratones de tipo salvaje a ser designados & ldquo - / -, & rdquo, lo que, por supuesto, es contrario a la intuición para las personas que usan & ldquo- & rdquo para designar un alelo mutante.

Para evitar tal confusión, el grupo de servicios de información técnica de JAX generalmente usa & ldquoTg & rdquo para designar alelos transgénicos. Esto nos permite usar & ldquoTg / Tg & rdquo para indicar ratones transgénicos homocigotos y seguir usando & ldquo + / + & rdquo para designar el ratón de tipo salvaje no transgénico. Entonces, se deduce que debemos usar & ldquoTg / + & rdquo para designar ratones transgénicos hemicigóticos, ¿verdad? Bueno, en realidad no. Debido a que los transgenes son fragmentos adicionales de ADN en el genoma del ratón que no tienen una secuencia correspondiente de & ldquowildtype & rdquo en el genoma no modificado, escribimos los genotipos de ratones hemicigóticos como & ldquoTg / 0. & Prime Esta convención, creemos, ayuda a evitar la tendencia a interpretar & ldquo + / + & rdquo como ratones que son homocigotos para el transgén. Entonces, ¿por qué no usamos & ldquo0 / 0 & Prime para indicar el alelo de tipo salvaje? Bueno, como dije, siempre usamos & ldquo + / + & rdquo para designar un ratón & ldquowildtype & rdquo, y creemos que la designación & ldquo0 / 0 & Prime es demasiado poco convencional para muchos investigadores de ratones, especialmente para principiantes.

Como dije anteriormente, no existen reglas estrictas y rápidas para designar genotipos de ratón, y usted es libre de elegir las convenciones que desee. Independientemente de los términos que utilice para designar sus genotipos, le animo a que proporcione alguna clave o marco de referencia para que los investigadores que lean sus artículos y los compañeros de trabajo que tienen que leer las tarjetas de sus animales y jaulas puedan identificar fácilmente qué genotipos son cuáles. Si alguno de ustedes usa otras convenciones, ¡me encantaría saber de ellas!


03 Genética SL

Esta página enumera los conocimientos y habilidades que se esperan para el tema tres. Útil para la revisión.
Se pueden encontrar notas detalladas de revisión, actividades y preguntas en cada una de las páginas de los subtemas.

  • 3.1 Genes
  • 3.2 Cromosomas
  • 3.3 Meiosis
  • 3.4 Herencia
  • 3.5 Modificación genética y biotecnología

3.1 Genes

  • La definición de un gen es, & cuota factor hereditario que consiste en una longitud de ADN e influye en una característica específica. & Quot
  • Un locus génico es "la posición específica de un gen en un cromosoma".
  • Los alelos son, "Las diversas formas específicas de un gen que se diferencian entre sí en una o sólo unas pocas bases".
  • Los nuevos alelos se forman por mutación.
  • Un genoma es "la totalidad de la información genética de un organismo".
  • La secuencia de bases completa de genes humanos se secuenció en el Proyecto Genoma Humano.
  • La base de datos Genbank & reg se puede utilizar para buscar secuencias de bases de ADN.

Habilidades (¿puedes?)

  • Explicar las causas de la anemia de células falciformes, incluida una mutación por sustitución de bases, el cambio posterior del ARNm transcrito a partir de él y un cambio en la secuencia de aminoácidos en un polipéptido de hemoglobina.
  • Es necesario recordar una sustitución de base específica que hace que el ácido glutámico sea sustituido por valina como sexto aminoácido en el polipéptido de hemoglobina. (Las supresiones, inserciones y mutaciones de cambio de marco son no necesario.)
  • Compara la cantidad de genes en humanos con otras especies.
    En la comparación se deben incluir al menos una planta y una bacteria y al menos una especie con más genes y una con menos genes que un humano.
    (nota: "tamaño del genoma" es la cantidad total de ADN, no la cantidad de genes en una especie)
  • Uso de una base de datos para determinar diferencias en la secuencia de bases de un gen en dos especies. Busque & quotGENBANK & quot

3.2 Cromosomas

  • Los procariotas tienen una sola molécula de ADN circular como cromosoma.
  • Algunos procariotas también tienen plásmidos, pero los eucariotas no.
  • Los cromosomas eucariotas son moléculas de ADN lineales asociadas con proteínas histonas.
  • En una especie eucariota hay un número característico de cromosomas diferentes, cada uno de los cuales lleva genes diferentes.
  • Los pares de cromosomas con la misma secuencia de genes (no necesariamente los mismos alelos) son `` cromosomas homólogos ''
  • Los núcleos diploides tienen pares de cromosomas homólogos.
  • Los núcleos haploides tienen un cromosoma de cada par.
  • Las cromátidas hermanas son las dos moléculas de ADN formadas por la replicación del ADN antes de la división celular.
  • se forman dos cromosomas separados en la división del centrómero al comienzo de la anafase.
  • Un cariograma (un gráfico) muestra los cromosomas de un organismo en pares homólogos de longitud decreciente. (El cariotipo es el número y tipo de cromosomas presentes en el núcleo)
  • Los cromosomas sexuales determinan el género de un individuo y los autosomas son cromosomas que no determinan el sexo.

Habilidades (¿puedes?)

  • Comprender la técnica de Cairns y rsquo para medir la longitud de las moléculas de ADN mediante autorradiografía.
  • Compare el tamaño del genoma en el fago T2, Escherichia coli, Drosophila melanogaster, Homo sapiens y Paris japonica. (seleccionados para los puntos de interés Actividad comparativa del tamaño del genoma
  • Utilice cariogramas para comparar el número de cromosomas diploides de Homo sapiens, Pan trogloditas, Canis familiaris, Oryza sativa, Parascaris equorum.
  • Utilice cariogramas para deducir el sexo y diagnosticar el síndrome de Down en humanos.
  • Uso de bases de datos para identificar el locus de un gen humano y su producto polipeptídico

3.3 Meiosis

  • La meiosis produce cuatro núcleos haploides a partir de un núcleo diploide.
  • Los núcleos haploides permiten un ciclo de vida con fusión de gametos.
  • El ADN se replica antes de la meiosis, de modo que todos los cromosomas al comienzo de la meiosis son "bicatenarios" con dos cromátidas hermanas.
  • Las primeras etapas de la meiosis implican el emparejamiento de cromosomas homólogos y el cruce seguido de condensación.
  • Orientación aleatoria de pares de cromosomas homólogos.
  • La separación de pares de cromosomas homólogos en la primera división de la meiosis reduce a la mitad el número de cromosomas.
  • La variación genética es el resultado del cruce y la orientación aleatoria.
  • Los diferentes padres que proporcionan gametos promueven la variación genética.

Habilidades (¿puedes?)

  • Describa cómo la no disyunción puede causar el síndrome de Down y otras anomalías cromosómicas.
  • Recuerde que los estudios que muestran que la edad de los padres influye en las posibilidades de no disyunción.
  • Describir los métodos utilizados para obtener células para el análisis del cariotipo, p. Ej. muestreo de vellosidades coriónicas y amniocentesis y los riesgos asociados.
  • Dibuje diagramas para mostrar las etapas de la meiosis (posiblemente usando portaobjetos preparados) y que resulten en la formación de cuatro células haploides. (No se requiere Chiasmata)

3.4 Herencia

  • Mendel experimenta con plantas de guisantes mostrando sus reglas de herencia.
  • Los gametos son haploides, por lo que contienen solo un alelo de cada gen.
  • Los dos alelos de cada gen se separan de forma independiente durante la meiosis.
  • La fusión de gametos da como resultado cigotos diploides con dos alelos de cada gen.
  • Los alelos dominantes enmascaran los efectos de los alelos recesivos, pero los alelos codominantes tienen efectos conjuntos.
  • Muchas enfermedades genéticas en humanos se deben a alelos recesivos, dominantes o codominantes de genes autosómicos.
  • Algunas enfermedades genéticas están ligadas al sexo y se muestran como superíndices, por ejemplo. X h. El patrón de herencia es diferente debido a su ubicación en los cromosomas sexuales.
  • Se han identificado muchas enfermedades genéticas en humanos y la mayoría son muy raras.
  • La radiación y las sustancias químicas mutagénicas aumentan la tasa de mutación y pueden causar enfermedades genéticas y cáncer.

Habilidades (¿puedes?)

  • Explique la herencia de los grupos sanguíneos ABO utilizando la notación de alelos I A, I B o i.
  • Explique la herencia del daltonismo rojo-verde y la hemofilia como ejemplos de herencia ligada al sexo.
  • Explicar la herencia autosómica de la fibrosis quística y la enfermedad de Huntington & rsquos.
  • Construya cuadrículas de Punnett para cruces genéticos monohíbridos.
  • Compare los resultados pronosticados y reales de los cruces genéticos utilizando datos reales.
  • Analizar cuadros genealógicos y deducir el patrón de herencia de enfermedades genéticas.

3.5 Modificación genética

  • La electroforesis en gel se utiliza para la separación de fragmentos de ADN (o proteínas).
  • La PCR (reacción en cadena de la polimerasa) se puede utilizar para hacer muchas copias de pequeñas cantidades de ADN. (llamado amplificación)
  • El perfil de ADN utiliza PCR y electroforesis en gel para comparar muestras de ADN (por ejemplo, en disputas de paternidad)
  • La modificación genética es la transferencia de genes de una especie a otra.
  • Los clones son grupos de organismos genéticamente idénticos, derivados de una única célula madre original.
  • Muchas especies de plantas y algunas especies de animales tienen métodos naturales de clonación.
  • Los animales se pueden clonar en la etapa embrionaria dividiendo el embrión en más de un grupo de células. o mediante el uso de células diferenciadas en adultos.
  • La oveja clonada, Dolly, se puede utilizar como ejemplo del método de clonación de transferencia nuclear de células somáticas.

Habilidades (¿puedes?)

  • Utilice imágenes de perfiles de ADN para resolver disputas de paternidad y otros ejemplos forenses.
  • Explique que la transferencia de genes mediante plásmidos en bacterias utiliza las enzimas endonucleasas de restricción y la ADN ligasa.
  • Evaluar los riesgos y beneficios potenciales de los cultivos transgénicos, incluidos los datos sobre los riesgos para las mariposas monarca de los cultivos Bt.
  • Diseño de un experimento para evaluar un factor que afecta el enraizamiento de esquejes de tallo de una planta que fácilmente produce raíces en el suelo.

Cromosomas 3.2

Los cromosomas son circulares en procariotas y lineales en eucariotas. El número de cromosomas es una característica de las especies eucariotas. La estructura y forma de los cromosomas en un organismo también pueden brindar información sobre las enfermedades genéticas y el género.

Genes 3.1

Los genes proporcionan las instrucciones para construir proteínas y más. El genoma humano ha sido decodificado por el proyecto del genoma humano y ahora los biólogos pueden buscar bases de datos para encontrar la ubicación de genes específicos.

Modificación genética 3.5

La capacidad de encontrar la secuencia del código de ADN ha proporcionado nuevas herramientas para que los biólogos investiguen y manipulen el ADN. Estas herramientas incluyen PCR, electroforesis en gel, perfiles de ADN, modificación genética. Este tema cubre estas técnicas.

Herencia 3.4

La genética teórica comenzó con Gregor Mendel, quien estableció algunas reglas simples de herencia basadas en la idea de que las características o "rasgos" se heredan de forma independiente. Los gametos llevan una sola copia de cualquier gen que se convierte en un par de alelos.

Meiosis 3.3

La meiosis es el proceso que permite la reproducción sexual. Produce cuatro células haploides que producen gametos. En este tema, cubrirá cómo se mueven los cromosomas durante la meiosis, el cruce de cromátidas y la no disyunción.


La genética del cabello rubio

Para todas aquellas morenas que deseaban ser rubias por naturaleza, un pequeño cambio genético podría haber marcado la diferencia. Los científicos han descubierto que reemplazar una de las cuatro letras del ADN en un punto clave del genoma cambia la actividad de un gen en particular y conduce a un cabello más claro. El trabajo no solo proporciona una base molecular para las cerraduras de lino, sino que también demuestra cómo los cambios en los segmentos de ADN que controlan los genes, no solo los cambios en los genes mismos, son importantes para el aspecto de un organismo.

"Realmente es una buena historia que reúne y ayuda a dar sentido a gran parte de la biología que hemos entendido parcialmente hasta este momento", dice Richard Sturm, genetista molecular de la Universidad de Queensland en Brisbane, Australia, que fue no involucrado con el trabajo.

Debido a que nuestra apariencia está tan fuertemente influenciada por el color de nuestra piel y cabello, los genetistas han buscado durante mucho tiempo comprender las bases genéticas de estos rasgos y cuándo evolucionaron. Durante los últimos 6 años, los estudios de variación genética en miles de personas han relacionado al menos ocho regiones de ADN con el rubio basándose en el hecho de que una determinada letra o base de ADN se encontró en personas con ese color de cabello, pero no en personas con otro color. colores de cabello. Algunos de esos cambios de base, o polimorfismos de un solo nucleótido (SNP), estaban en genes involucrados en la producción de pigmentos, como la melanina. Las mutaciones en estos genes suelen cambiar el color de la piel y el cabello. Otros SNP se encuentran fuera de los genes, pero podrían ser parte del ADN regulador que ayuda a controlar la función de los genes cercanos. Los cambios en ese ADN regulador podrían dar como resultado el color del cabello pero no el cambio del color de la piel, o viceversa, porque el ADN regulador puede cambiar la actividad genética en solo ciertas partes del cuerpo.

En los europeos del norte, el gen más cercano a un SNP que estaba fuertemente relacionado con el rubio era KITLG, que codifica una proteína que es clave para asegurarse de que las células vayan a sus lugares adecuados en el cuerpo y se especialicen en consecuencia. Ese SNP llamó la atención de David Kingsley, un genetista evolutivo de la Universidad de Stanford en California. Él y sus colegas habían descubierto que este gen era clave para alterar la coloración de los peces llamados espinosos que se aislaron en ríos y lagos de agua dulce cuando los glaciares retrocedieron. En cada lugar de agua dulce, estos peces evolucionaron de forma independiente, sin embargo, una y otra vez, los cambios en la regulación de este gen llevaron a una piel más clara o más oscura, dependiendo de la turbidez del agua. “Teníamos una opción”, recuerda Kingsley. "Podríamos estudiar el color de la piel de los peces o de los seres humanos; era el mismo problema en el mismo gen".

Para saber si ese SNP era parte del ADN regulador para humanos KITGL, El equipo de Kingsley se volvió hacia los ratones. Los investigadores sabían que estaban en el camino correcto porque los ratones con ADN que está al revés en esa región eran más claros o incluso blancos, en lugar del marrón habitual. Hicieron dos variaciones de la versión humana de ese ADN para poner en ratones. En una variante, dejaron intacto el SNP generador de rubio y en la otra variante, cambiaron ese SNP a otra base, de modo que el ADN lucía como en las morenas. Insertaron solo una copia de una variante de ADN en cada ratón.

Los ratones con el SNP generador de rubio eran más ligeros que los ratones con la otra variante, informaron Kingsley y sus colegas en línea hoy en Genética de la naturaleza. Cuando él y sus colegas estudiaron este ADN regulador en células humanas cultivadas en un plato de laboratorio, descubrieron que el SNP generador de rubio reducía KITLG actividad en sólo alrededor del 20%. Sin embargo, eso fue suficiente para cambiar el color del cabello. "Esto no es un 'apagar el interruptor'", dice Kingsley. "Es un 'baje el interruptor'".

"Este estudio proporciona pruebas sólidas" de que este interruptor regula la expresión de KITLG en el desarrollo de los folículos pilosos, dice Fan Liu, epidemióloga genética de Erasmus MC en Rotterdam, Países Bajos, que no participó en el trabajo. Él y sus colegas han descubierto que pueden predecir el color rojo y negro con bastante precisión basándose en 22 SNP relacionados con el color del cabello que tiene una persona, pero distinguir entre rubios y morenas es "mucho más difícil", dice.

“Es muy probable que el ADN regulador desempeñe un papel importante en la pigmentación en general”, agrega Eiríkur Steingrímsson, biólogo molecular de la Universidad de Islandia, Reykjavik, que no participó en el trabajo.

El cabello rubio puede no ser importante para la supervivencia, pero la historia de una de sus causas genéticas ayuda a aclarar cómo puede ocurrir la evolución. KITLG está activo en muchos lugares del cuerpo, y cualquier mutación en el gen mismo resultaría en problemas generalizados en el cuerpo e incluso la muerte. Sin embargo, está entre corchetes por secciones de ADN regulador, cualquiera de los cuales puede tomar el control en un tejido diferente. “Este hallazgo explica por qué el efecto de KITLG es específico para el cabello pero no para los ojos y la piel, lo cual es bastante único en comparación con la mayoría de los otros genes de pigmentación conocidos hoy en día”, dice Liu. Por lo tanto, el cambio que llevó al cabello rubio no afectó al gen en otras partes del cuerpo. "Es literalmente solo superficial", dice Kingsley.


Trastornos humanos ligados al sexo

Los estudios de vinculación sexual en el laboratorio de Morgan proporcionaron los fundamentos para comprender los trastornos recesivos ligados al cromosoma X en los seres humanos, que incluyen el daltonismo rojo-verde y la hemofilia de tipos A y B. Debido a que los hombres humanos necesitan heredar solo un alelo X mutante recesivo para verse afectados, los trastornos ligados al cromosoma X se observan de manera desproporcionada en los hombres. Las hembras deben heredar alelos recesivos ligados al cromosoma X de ambos padres para poder expresar el rasgo. Cuando heredan un alelo mutante ligado al cromosoma X recesivo y un alelo de tipo salvaje ligado al cromosoma X dominante, son portadores del rasgo y generalmente no se ven afectados. Las hembras portadoras pueden manifestar formas leves del rasgo debido a la inactivación del alelo dominante ubicado en uno de los cromosomas X. Sin embargo, las mujeres portadoras pueden aportar el rasgo a sus hijos, lo que hace que el hijo presente el rasgo, o pueden aportar el alelo recesivo a sus hijas, lo que hace que las hijas sean portadoras del rasgo (Figura 10). Aunque existen algunos trastornos recesivos ligados al Y, por lo general están asociados con la infertilidad en los hombres y, por lo tanto, no se transmiten a las generaciones posteriores.

Figura 10. El hijo de una mujer portadora de un trastorno recesivo ligado al cromosoma X tendrá un 50 por ciento de posibilidades de verse afectado. Una hija no se verá afectada, pero tendrá un 50 por ciento de posibilidades de ser portadora como su madre.

Enlace al aprendizaje

Mire este video para obtener más información sobre los rasgos vinculados al sexo.


Nivel de ADN

  • Los nucleótidos se designan por las bases (en mayúsculas) A (adenina), C (citosina), G (guanina) y T (timidina)
  • numeración de nucleótidos
    • El nucleótido +1 es la A del codón de inicio de la traducción de ATG, el nucleótido 5 'a +1 está numerado -1 no hay base 0
    • regiones no codificantes
      • el nucleótido 5 'del codón de inicio de la traducción de ATG es -1
      • el nucleótido 3 'del codón de terminación de la traducción es * 1
      • comienzo del intrón: el número del último nucleótido del exón anterior, un signo más y la posición en el intrón, p. 77 + 1G, 77 + 2T (cuando se conoce el número de exón, la notación también se puede describir como IVS1 + 1G, IVS1 + 2T)
      • final del intrón: el número del primer nucleótido del siguiente exón, un signo menos y la posición corriente arriba en el intrón, p. 78-2A, 78-1G (cuando se conoce el número de exón, la notación también se puede describir como IVS1-2A, IVS1-2G)

      Descripción de los cambios de nucleótidos

      • sustitucionesestán designados por un carácter & # 147 & gt & # 148
        • 76A & gtC denota que en el nucleótido 76 una A se cambia a una C
        • 88 + 1G & gtT (alternativamente IVS2 + 1G & gtT) denota la sustitución de G a T en el nucleótido + 1 del intrón 2, en relación con el ADNc posicionado entre los nucleótidos 88 y 89
        • 89-2A & gtC (alternativamente IVS2-2A & gtC) denota la sustitución de A a C en el nucleótido -2 del intrón 2, en relación con el ADNc posicionado entre los nucleótidos 88 y 89

        NOTA: variantes polimórficas a veces se describen como 76A / G, ¡pero esto no se recomienda!

        • 76_78del (alternativamente 76_78delACT) denota una deleción ACT de los nucleótidos 76 a 78
        • 82_83del (alternativamente 82_83delTG) denota una deleción de TG en la secuencia ACTTTGTGCC (A es el nucleótido 76) a ACTTTGCC
        • IVS2_IVS5del (alternativas 88 +? _ 923+? O EX3_5del) denota una deleción exónica que comienza en una posición desconocida en el intrón 2 (después del nucleótido 88) y termina en una posición desconocida en el intrón 5 (después del nucleótido 923)
        • 76_77insT denota que se insertó una T entre los nucleótidos 76 y 77
        • 83_84insTG indica una inserción de TG en la secuencia repetida en tándem TG de ACTTTGTGCC (A es el nucleótido 76) a ACTTTGTGTGCC. Tenga en cuenta que esta variación de secuencia (una inserción duplicada) también se puede describir como una duplicación, es decir, 82_83dupTG (ver & quot duplicaciones & quot)
        • 112_117delinsTG (alternativamente 112_117delAGGTCAinsTG o 112_117 & gtTG) denota el reemplazo de los nucleótidos 112 a 117 (AGGTCA) por TG
        • 77_79dupCTG denota que los nucleótidos 77 a 79 estaban duplicados
        • La duplicación de inserciones en repeticiones cortas en tándem (o tramos de un solo nucleótido) también se puede describir como una duplicación, p. una inserción de TG en la secuencia repetida TG-tándem de ACTTTGTGCC (A es nt 76) a ACTTTGTGTGCC se puede describir como 82_83dupTG (ahora 83_84insTG)
        • 203_506inv (o 203_506inv304) indica que los 304 nucleótidos de la posición 203 a 506 se han invertido
        • [76A & gtC] + [76A & gtC] denota un cambio homocigoto de A a C en el nucleótido 76
        • [76A & gtC] + [?] Denota un cambio de A a C en el nucleótido 76 en un alelo y un cambio desconocido en el otro alelo.
        • [76A & gtC + 83G & gtC] denota un cambio de A a C en el nucleótido 76 y un cambio de G a C en el nucleótido 83 en el mismo alelo

        NOTA: las recomendaciones actuales utilizan el carácter & quot & quot como separador (es decir, [76A & gtC 83G & gtC])


        Notaciones genéticas - Biología

        Thomas Hunt Morgan, un embriólogo que se había dedicado a la investigación en herencia, en 1907 comenzó a criar extensamente la mosca común de la fruta. Drosophila melanogaster. Esperaba descubrir mutaciones a gran escala que representarían el surgimiento de nuevas especies. Resultó que Morgan confirmó las leyes mendelianas de la herencia y la hipótesis de que los genes están ubicados en los cromosomas. Con ello inauguró la genética experimental clásica.


        Thomas Hunt Morgan
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        Después de criar millones de Drosophila En su laboratorio de la Universidad de Columbia, en 1910 Morgan notó una mosca de la fruta con una característica distintiva: ojos blancos en lugar de rojos. Aisló este espécimen y lo emparejó con una mosca ordinaria de ojos rojos. Aunque la primera generación de 1237 crías tenía todos los ojos rojos excepto tres, las moscas de ojos blancos aparecieron en mayor número en la segunda generación. Sorprendentemente, todas las moscas de ojos blancos eran machos.

        Estos resultados sugirieron hipótesis sobre las que el propio Morgan se mostró escéptico. En ese momento criticaba la teoría mendeliana de la herencia, desconfiaba de los aspectos de la teoría cromosómica y no creía que el concepto de selección natural de Darwin pudiera explicar la aparición de nuevas especies. Pero los descubrimientos de Morgan con moscas blancas y de ojos rojos lo llevaron a reconsiderar cada una de estas hipótesis.

        En particular, Morgan comenzó a considerar la posibilidad de que la asociación del color de ojos y el sexo en las moscas de la fruta tuviera una base física y mecánica en los cromosomas. La forma de uno de De Drosophila Se pensaba que cuatro pares de cromosomas eran distintivos para la determinación del sexo. Los machos invariablemente poseen el par de cromosomas XY (Morgan utilizó una notación más engorrosa) mientras que las moscas con el cromosoma XX son hembras. Morgan se dio cuenta de que si el factor del color de ojos se ubicaba exclusivamente en el cromosoma X, podrían aplicarse las reglas mendelianas para la herencia de rasgos dominantes y recesivos.

        En resumen, Morgan había descubierto que el color de ojos en Drosophila expresó un rasgo ligado al sexo. Toda la descendencia de primera generación de un macho mutante de ojos blancos y una hembra normal de ojos rojos tendría ojos rojos porque cada par de cromosomas contendría al menos una copia del cromosoma X con el rasgo dominante. Pero la mitad de las hembras de esta unión ahora poseerían una copia del cromosoma X recesivo del macho de ojos blancos. Este cromosoma se transmitiría, en promedio, a la mitad de la descendencia de segunda generación y la mitad de los cuales serían varones. Por lo tanto, la descendencia de segunda generación incluiría una cuarta parte con ojos blancos & # 151 y todos estos serían varones.

        El trabajo intensivo llevó a Morgan a descubrir más rasgos mutantes, unas dos docenas entre 1911 y 1914. Con pruebas extraídas de la citología, pudo refinar las leyes mendelianas y combinarlas con la teoría sugerida por primera vez por Theodor Boveri y Walter Sutton de que los cromosomas llevan información hereditaria. En 1915, Morgan y sus colegas publicaron The Mecanismo de la herencia mendeliana. Sus principales principios:

        & # 149 Los pares discretos de factores ubicados en los cromosomas, como cuentas en un hilo, contienen información hereditaria. Estos factores & # 151Morgan pronto los llamaría genes & # 151segregan en células germinales y se combinan durante la reproducción, esencialmente como lo predicen las leyes mendelianas. Sin embargo:

        & # 149 Ciertas características están ligadas al sexo & # 151es decir, ocurren juntas porque surgen en el mismo cromosoma que determina el género. Más generalmente:

        & # 149 A veces también se asocian otras características porque, a medida que los cromosomas pareados se separan durante el desarrollo de las células germinales, los genes próximos entre sí tienden a permanecer juntos. Pero a veces, como consecuencia mecanicista de la reproducción, este vínculo entre genes se rompe, lo que permite nuevas combinaciones de rasgos.

        El trabajo experimental y teórico de Morgan inauguró la investigación en genética y promovió una revolución en biología. La evidencia que adujo de la embriología y la teoría celular señaló el camino hacia una síntesis de la genética con la teoría evolutiva. El propio Morgan exploró aspectos de estos desarrollos en trabajos posteriores, incluyendo Evolución y Genética publicado en 1925, y La teoría del gen en 1926. Recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1933.


        Cambio genético

        Mutaciones

        Durante el proceso de replicación del ADN, ocasionalmente ocurren errores en la polimerización de la segunda hebra. Estos errores, llamados mutaciones, pueden afectar el fenotipo de un organismo, especialmente si ocurren dentro de la secuencia de codificación de proteínas de un gen. Las tasas de error suelen ser muy bajas (1 error por cada 10-100 & # 160 millones de bases) debido a la capacidad de "corrección de pruebas" de las ADN polimerasas. & # 9176 & # 93 & # 9177 & # 93 Los procesos que aumentan la tasa de cambios en el ADN se denominan mutagénicos: las sustancias químicas mutagénicas promueven errores en la replicación del ADN, a menudo interfiriendo con la estructura del emparejamiento de bases, mientras que la radiación ultravioleta induce mutaciones causando daños a la estructura del ADN. & # 9178 & # 93 El daño químico al ADN ocurre naturalmente también y las células usan mecanismos de reparación del ADN para reparar fallas y roturas. Sin embargo, la reparación no siempre restaura la secuencia original. Una fuente particularmente importante de daños en el ADN parecen ser las especies reactivas de oxígeno producidas por la respiración aeróbica celular, y estas pueden conducir a mutaciones. & # 9180 & # 93

        En los organismos que utilizan el cruce cromosómico para intercambiar ADN y recombinar genes, los errores de alineación durante la meiosis también pueden causar mutaciones. & # 9181 & # 93 Los errores en el cruzamiento son especialmente probables cuando secuencias similares hacen que los cromosomas asociados adopten una alineación errónea, lo que hace que algunas regiones de los genomas sean más propensas a mutar de esta manera. Estos errores crean grandes cambios estructurales en la secuencia de ADN & # 160 & # 8211 & # 32 duplicaciones, inversiones, deleciones de regiones enteras & # 160 & # 8211 & # 32 o el intercambio accidental de partes enteras de secuencias entre diferentes cromosomas (translocación cromosómica).

        Natural selection and evolution

        Las mutaciones alteran el genotipo de un organismo y ocasionalmente esto hace que aparezcan diferentes fenotipos. La mayoría de las mutaciones tienen poco efecto sobre el fenotipo, la salud o la capacidad reproductiva de un organismo. ⏞] Mutations that do have an effect are usually detrimental, but occasionally some can be beneficial. ⏟] Studies in the fly Drosophila melanogaster sugieren que si una mutación cambia una proteína producida por un gen, alrededor del 70 por ciento de estas mutaciones serán dañinas y el resto será neutral o débilmente beneficioso. ⏠]

        La genética de poblaciones estudia la distribución de las diferencias genéticas dentro de las poblaciones y cómo estas distribuciones cambian con el tiempo. ⏡] Changes in the frequency of an allele in a population are mainly influenced by natural selection, where a given allele provides a selective or reproductive advantage to the organism, ⏢] as well as other factors such as mutation, genetic drift, genetic hitchhiking, ⏣] artificial selection and migration. ⏤]

        A lo largo de muchas generaciones, los genomas de los organismos pueden cambiar significativamente, lo que da como resultado la evolución. En el proceso llamado adaptación, la selección de mutaciones beneficiosas puede hacer que una especie evolucione hacia formas más capaces de sobrevivir en su entorno. ⏥] New species are formed through the process of speciation, often caused by geographical separations that prevent populations from exchanging genes with each other. ⏦]

        Al comparar la homología entre los genomas de diferentes especies, es posible calcular la distancia evolutiva entre ellos y cuándo pueden haber divergido. Las comparaciones genéticas generalmente se consideran un método más preciso para caracterizar la relación entre especies que la comparación de características fenotípicas. Las distancias evolutivas entre especies se pueden utilizar para formar árboles evolutivos.Estos árboles representan la descendencia común y la divergencia de especies a lo largo del tiempo, aunque no muestran la transferencia de material genético entre especies no relacionadas (conocida como transferencia horizontal de genes y más común en bacterias). . ⏧]

        Model organisms

        Aunque los genetistas originalmente estudiaron la herencia en una amplia gama de organismos, los investigadores comenzaron a especializarse en el estudio de la genética de un subconjunto particular de organismos. El hecho de que ya exista una investigación significativa para un organismo dado alentaría a los nuevos investigadores a elegirlo para un estudio más a fondo y, finalmente, algunos organismos modelo se convirtieron en la base de la mayoría de las investigaciones genéticas. ⏨] Common research topics in model organism genetics include the study of gene regulation and the involvement of genes in development and cancer.

        Los organismos se eligieron, en parte, por conveniencia: los tiempos de generación cortos y la fácil manipulación genética hicieron que algunos organismos fueran herramientas populares de investigación genética. Los organismos modelo ampliamente utilizados incluyen la bacteria intestinal. Escherichia coli, la planta Arabidopsis thaliana, levadura de panadería (Saccharomyces cerevisiae), el nematodo Caenorhabditis elegans, la mosca común de la frutaDrosophila melanogaster) y el ratón doméstico común (Mus musculus).

        Medicamento

        La genética médica busca comprender cómo la variación genética se relaciona con la salud y la enfermedad humanas. ⏩] When searching for an unknown gene that may be involved in a disease, researchers commonly use genetic linkage and genetic pedigree charts to find the location on the genome associated with the disease. A nivel de población, los investigadores aprovechan la aleatorización mendeliana para buscar ubicaciones en el genoma que están asociadas con enfermedades, un método especialmente útil para rasgos multigénicos que no están claramente definidos por un solo gen. ⏪] Once a candidate gene is found, further research is often done on the corresponding (or homologous) genes of model organisms. Además de estudiar las enfermedades genéticas, la mayor disponibilidad de métodos de genotipado ha llevado al campo de la farmacogenética: el estudio de cómo el genotipo puede afectar las respuestas a los fármacos. ⏫]

        Individuals differ in their inherited tendency to develop cancer, ⏬] and cancer is a genetic disease. ⏭] The process of cancer development in the body is a combination of events. Las mutaciones ocurren ocasionalmente dentro de las células del cuerpo mientras se dividen. Aunque estas mutaciones no serán heredadas por ninguna descendencia, pueden afectar el comportamiento de las células, provocando en ocasiones que crezcan y se dividan con más frecuencia. Hay mecanismos biológicos que intentan detener este proceso. Se dan señales a las células que se dividen de manera inapropiada y que deberían desencadenar la muerte celular, pero a veces ocurren mutaciones adicionales que hacen que las células ignoren estos mensajes. Un proceso interno de selección natural ocurre dentro del cuerpo y eventualmente las mutaciones se acumulan dentro de las células para promover su propio crecimiento, creando un tumor canceroso que crece e invade varios tejidos del cuerpo.

        Normalmente, una célula se divide solo en respuesta a señales llamadas factores de crecimiento y deja de crecer una vez que entra en contacto con las células circundantes y en respuesta a señales inhibidoras del crecimiento. Por lo general, luego se divide un número limitado de veces y muere, permaneciendo dentro del epitelio donde no puede migrar a otros órganos. Para convertirse en una célula cancerosa, una célula debe acumular mutaciones en varios genes (de tres a siete). Una célula cancerosa puede dividirse sin factor de crecimiento e ignora las señales inhibitorias. Además, es inmortal y puede crecer indefinidamente, incluso después de entrar en contacto con las células vecinas. Puede escapar del epitelio y, en última instancia, del tumor primario. Luego, la célula escapada puede cruzar el endotelio de un vaso sanguíneo y ser transportada por el torrente sanguíneo para colonizar un nuevo órgano, formando metástasis letales. Aunque existen algunas predisposiciones genéticas en una pequeña fracción de los cánceres, la fracción principal se debe a un conjunto de nuevas mutaciones genéticas que originalmente aparecen y se acumulan en una o en una pequeña cantidad de células que se dividirán para formar el tumor y no se transmitirán a la progenie (mutaciones somáticas). Las mutaciones más frecuentes son la pérdida de función de la proteína p53, un supresor de tumores, o en la vía p53, y las mutaciones de ganancia de función en las proteínas Ras, o en otros oncogenes.

        Research methods

        El ADN se puede manipular en el laboratorio. Las enzimas de restricción son enzimas de uso común que cortan el ADN en secuencias específicas, produciendo fragmentos predecibles de ADN. ⏮] DNA fragments can be visualized through use of gel electrophoresis, which separates fragments according to their length.

        El uso de enzimas de ligadura permite conectar fragmentos de ADN. Al unir ("ligar") fragmentos de ADN de diferentes fuentes, los investigadores pueden crear ADN recombinante, el ADN que a menudo se asocia con organismos modificados genéticamente. El ADN recombinante se usa comúnmente en el contexto de los plásmidos: moléculas de ADN circulares cortas con algunos genes en ellas. En el proceso conocido como clonación molecular, los investigadores pueden amplificar los fragmentos de ADN insertando plásmidos en bacterias y luego cultivándolos en placas de agar (para aislar clones de células bacterianas, "clonación" también puede referirse a los diversos medios para crear clones (" organismos clonales ")).

        El ADN también se puede amplificar mediante un procedimiento llamado reacción en cadena de la polimerasa (PCR). ⏯] By using specific short sequences of DNA, PCR can isolate and exponentially amplify a targeted region of DNA. Debido a que puede amplificar a partir de cantidades extremadamente pequeñas de ADN, la PCR también se usa a menudo para detectar la presencia de secuencias de ADN específicas.

        DNA sequencing and genomics

        La secuenciación de ADN, una de las tecnologías más fundamentales desarrolladas para estudiar la genética, permite a los investigadores determinar la secuencia de nucleótidos en fragmentos de ADN. La técnica de secuenciación por terminación de cadena, desarrollada en 1977 por un equipo dirigido por Frederick Sanger, todavía se utiliza de forma rutinaria para secuenciar fragmentos de ADN. 𖏜] Using this technology, researchers have been able to study the molecular sequences associated with many human diseases.

        A medida que la secuenciación se ha vuelto menos costosa, los investigadores han secuenciado los genomas de muchos organismos mediante un proceso llamado ensamblaje del genoma, que utiliza herramientas computacionales para unir secuencias de muchos fragmentos diferentes. 𖏝] These technologies were used to sequence the human genome in the Human Genome Project completed in 2003. ⎰] New high-throughput sequencing technologies are dramatically lowering the cost of DNA sequencing, with many researchers hoping to bring the cost of resequencing a human genome down to a thousand dollars. 𖏞]

        La secuenciación de próxima generación (o secuenciación de alto rendimiento) surgió debido a la creciente demanda de secuenciación de bajo costo. Estas tecnologías de secuenciación permiten la producción de potencialmente millones de secuencias al mismo tiempo. 𖏟] 𖏠] The large amount of sequence data available has created the field of genomics, research that uses computational tools to search for and analyze patterns in the full genomes of organisms. La genómica también puede considerarse un subcampo de la bioinformática, que utiliza enfoques computacionales para analizar grandes conjuntos de datos biológicos. Un problema común a estos campos de investigación es cómo administrar y compartir datos que tratan con sujetos humanos e información de identificación personal.


        Ver el vídeo: Genética - Notación de la dotación cromosómica (Diciembre 2021).