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COMPLEMENTACION CONTENIDOS 2° MEDIO DEPTO. DE BIOLOGÍA
Anormalidades cromosómicas
Ciertas enfermedades genéticas son causadas por anormalidades en el número o en la
estructura de los cromosomas que son tan graves, que pueden ser detectadas en el cariotipo. Por
ejemplo, de vez en cuando los cromosomas homólogos o sus cromátidas no pueden separarse,
usualmente a raíz de "errores " durante la meiosis o la mitosis. Este fenómeno es conocido como
no disyunción.
Fig. 1.12 No disyunción
En la meiosis, los resultados de la no disyunción son gametos con uno o más cromosomas en
defecto.
Un gameto con menos cromosomas (a menos que el cromosoma que falta sea uno
sexual), no puede producir un embrión viable. Algunas veces, aunque raras, una célula con más
cromosomas puede producir un embrión viable; el resultado es un individuo con uno o más
cromosomas supernumerarios en cada una de las células de su cuerpo. Sin embargo en la gran
mayoría de los casos el feto aborta espontáneamente en las primeras etapas del embarazo, un
hecho que ocurre en el 15 a 20% de los embarazos reconocidos.
Los individuos con cromosomas autosómicos adicionales siempre presentan
anormalidades generalizadas; con excepción de aquellos con síndrome de Down, los que no
abortan sobreviven generalmente sólo durante algunos meses. Entre los pocos que sobreviven, la
mayoría tiene retardos mentales y los que sobreviven hasta la madurez habitualmente son
estériles. Frecuentemente tienen anormalidades en el corazón y también en otros órganos.
Otras anormalidades que pueden ser visibles en el cariotipo son deleciones y
translocaciones. Una deleción es simplemente la pérdida de una porción cromosoma. Una
traslocación
ocurre cuando un segmento cromosómico delecionado se transfiere a otro
cromosoma no homólogo y forma parte de él.
Sindrome de Down
Una de las condiciones más comunes que resultan de una anormalidad de los
cromosomas autosómicos, es el síndrome de Down, que recibió su nombre del médico que lo
describió por primera vez. Dado que habitualmente involucra a más de un defecto, se lo conoce
como síndrome, es decir, grupo de enfermedades que ocurren juntas. El síndrome de Down
incluye en la mayoría de los casos un cuerpo bajo, macizo, con cuello grueso; retardo mental que
va desde leve a grave en los diferentes individuos; lengua grande como resultado defectos en el
habla; mayor susceptibilidad a las infecciones y, frecuentemente, anormalidades del corazón y
otros órganos. Los individuos con síndrome de Down que sobrepasan la tercera o cuarta década
también tienen una alta probabilidad de desarrollar una forma de senilidad similar a la enfermedad
de Alzheimer.
El síndrome de Down aparece cuando un individuo tiene tres copias del cromosoma 21, en
lugar de dos. En aproximadamente el 95 % de los casos, la causa de la anormalidad genética es
la no disyunción durante la formación de un gameto progenitor, dando como resultado 47
cromosomas con una copia supernumeraria del cromosoma 21 en las células del individuo
afectado.
Figura 1.13. Cariotipo del Síndrome de Down
El síndrome de Down puede resultar también de una translocación en los cromosomas de
uno de los padres. La persona con síndrome de Down, causado por la translocación,
habitualmente tiene un tercer cromosoma 21 (o al menos la mayor parte de él) unido a un
cromosoma de mayor tamaño, frecuentemente al cromosoma 14. Este individuo, aunque tenga 46
cromosomas solamente, posee el equivalente funcional de un tercer cromosoma 2 1.
Se ha sabido durante muchos años que el síndrome de Down y varios otros defectos que
involucran la no disyunción es más probable que ocurran en niños nacidos de mujeres no jóvenes
(fig.1.14) las razones de esto no se conocen. Sin embargo estudios recientes han indicado que en
aproximadamente en el 25% de los casos de síndrome de Down debido a no disyunción, el
cromosoma supernumerario proviene del padre y no de la madre.
Edad de la Probabilidad
de
El riesgo de tener un hijo o hija con síndrome de Down madre
nacimiento de un
aumenta con la edad de la madre.
trisómico
0 años
1 / 1.700
35 - 39 años
1 / 290
40 - 44 años
1 / 100
Después de 44 1 / 46
años
Tabla 1: Alteraciones en los autosomas
Síndrome
Síndrome
Down
Síndrome
Edwars
Síndrome
Patau
Tipo
mutación
de
Características y síntomas de la mutación
Retraso mental, ojos oblicuos, piel rugosa, crecimiento retardado,
senilidad similar a la enfermedad de Alzheimer, cuerpo bajo, macizo,
de
Trisomía 21
con cuello grueso; lengua grande como resultado defectos en el habla;
mayor susceptibilidad a las infecciones y, frecuentemente,
anormalidades del corazón y otros órganos.
de
Hipertonía, Anomalías en la forma de la cabeza, boca pequeña, mentón
Trisomía 18
hendido, lesiones cardiacas.
de Trisomía 13 ó Hipotelorismo ( Ojo de cíclope), Labio leporino, lesiones cardiacas,
15
polidactilia.
Anormalidades de los cromosomas sexuales
La no disyunción puede producir
también individuos con números desusados de
cromosomas sexuales. Una combinación XY
en el par 23 como se sabe, produce
masculinidad, pero también los hacen las
combinaciones XXXY y hasta XXXXY. Estas
últimas habitualmente producen hombres
subdesarrollados sexualmente y estériles. Las
combinaciones XXX a veces producen mujeres
normales, pero muchas de las mujeres XXX y
casi todas las mujeres XO (con un sólo
cromosoma X) son estériles.
Fig.1.16 no disyunción en cromosomas sexuales.
Tabla 2. Anormalidades de los cromosomas sexuales
Síndrome
Síndrome
Klinefelter
Fenotipo
de
Síndrome del duplo
Y
Síndrome
Turner
de
Masculino
Masculino
Tipo de mutación
Características y síntomas de la mutación
Escaso desarrollo de las gónadas, aspecto eunucoide,. bajo
nivel de autoestima, generalmente altos por elongación de
44 autosomas +
extremidades inferiores, escasez de vello facial y corporal,
XXY
trastornos en el pecho, Ginecomastia, inmadurez sexual,
infertilidad, dificultad de aprendizaje y comunicación
Elevada estatura, personalidad infantil, bajo coeficiente
44 autosomas +
intelectual, tendencia a la agresividad y al comportamiento
XYY
antisocial.
44 autosomas + X Aspecto hombruno, atrofia de ovarios, enanismo. útero, vagina
y mamas infantiles; amenorrea primaria; escasez de vello
Femenino
púbico y axilar; cuello alado; tórax pequeño y grueso; al
aumentar la edad, apariencia senil prematura; lunares
frecuentes; Inmadurez sexual, infertilidad.
Síndrome de Triple
Femenino
X
44 autosomas + Infantilismo y escaso desarrollo de las mamas y los genitales
XXX
externos.
MUTACIONES: FUENTE DE VARIACION GENETICA
Tú has podido apreciar que el modelo de ADN de Watson y Crick sugiere
que se forma una copia exacta de esta molécula cada vez que se autoduplica. Sin embargo,
debido a "accidentes moleculares se producen "errores en el mensaje genético con su
correspondiente expresión anormal en el fenotipo.
Las variaciones en el mensaje hereditario llevado por el ADN reciben el
nombre de mutaciones; éstas pueden aparecer debido a cambios en un gen (segmento de la
molécula de ADN) o a cambios en el número o en la estructura de los cromosomas. Se habla
entonces de mutación génica y mutación cromosómica.
Las Mutaciones génicas
En muchas ocasiones las mutaciones pueden producirse por alteraciones en los genes, es
decir, en el orden y secuencia de los nucleótidos que presenta el ADN de los organismos, si esto
ocurre, se producirá una alteración en el fenotipo denominado mutación génica.
Un gen puede resultar alterado por una reordenación accidental de las
bases nitrogenadas que constituyen el mensaje. Una analogía puede explicar esto: la palabra tren
tiene un significado claro para todo el mundo de habla hispana. Cuando tú vez esta palabra la
interpretas correctamente. Supón ahora que se produce una reordenación de letras que conforman
esta palabra de modo que resulta "enrt". Claramente esto no tiene ningún significado y no podemos
interpretarlo. La mutación génica también puede resultan por sustracción o adición de una base del
código. Volviendo a nuestro ejemplo si a la palabra "tren" se quita la letra "t" o se le agrega la letra
“a" resultan palabras carentes de significado.
Lo mismo sucede con el código genético; la reordenación de las bases nitrogenadas, la pérdida o
ganancia de un nucleótido, la pérdida o ganancia de un tripleta de bases alteran el código genético
y la célula es incapaz de interpretar el mensaje alterado. Esto significa que no se producirá la o las
enzimas correspondientes, por lo cual la secuencia de reacciones bioquímicas no se producirán,
resultando un individuo anormal.
Una cadena "mutante del ADN puede diferenciarse de la cadena normal
por un sólo nucleótido. Sin embargo, este pequeño cambio en el mensaje hereditario tiene un
efecto en la célula. Podría causar sólo una pequeña variación en la estructura de una proteína
como una enzima. Como resultado de este cambio podría verse afectada la actividad o eficacia de
esta enzima en la reacción que cataliza.
Fig. 1.18 mutaciones génicas
Las mutaciones cromosómicas
Las mutaciones cromosómicas pueden resultar de la alteración de la estructura o del
número de cromosomas.
El cambio en la estructura de los cromosomas puede producirse por duplicación, delección,
inversión o translocación de parte del material genético.
En relación a la alteración del número de cromosomas, se aprecian dos formas: las
poliploidías y las aneuploidias.
Las poliploidías son dotaciones cromosómicas superiores a la normal, en un número
múltiplo del característico de la especie. La dotación triploide (3n) o tetraploide (4n) son ejemplos
de este tipo de anormalidades cromosómicas.
Las aneuploidías, término que indica la presencia de un número de cromosomas diferente
del propio de la especie, puede deberse a un reparto desigual durante la meiosis. Por ejemplo, es
posible que se origine, en la especie humana, una célula huevo con un cromosoma extra (47),
fenómeno que recibe el nombre de trisomía. En el caso de que se forme con un cromosoma de
menos resulta una monosomía (45).
Son bien conocidas algunas aneuploidías en el ser humano, trisomías y monosomías que
afectan a varios cromosomas (Down, Turner, Klinefelter).