FUNDAMENTOS DE PSICOBIOLOGIA

FUNDAMENTOS DE
PSICOBIOLOGIA
Apuntes Tema 3
Bernardo R. Japón
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FUNDAMENTOS DE
PSICOBIOLOGIA
Apuntes Tema 3
TEMA 3: GENÉTICA DE LA CONDUCTA
3.1 CONCEPTO DE LA GENÉTICA DE LA CONDUCTA
La conducta es un fenotipo bajo el cual subyace un genotipo que la explica (en mayor o
menor medida dependiendo de cómo sea la interacción de esos genes con el ambiente).
Lo difícil en todo lo que tiene que ver con la explicación genética de la conducta, es definir el
fenotipo. La conducta es algo continuo, variable y difícil de definir objetivamente. Cada
observador puede diferir en la interpretación del comportamiento.
Galton, basándose en los principios de la teoría de la evolución de Darwin, dedujo que
todos los rasgos conductuales debían tener una base genética, resultado de la selección
natural y así hipotetizó que la inteligencia humana tenía una base genética, y lo demostró
al comprobar que el grado de eminencia intelectual de los familiares masculinos de
personajes eminentes era más probable cuanto mayor era el grado de parentesco familiar.
Se le considera el fundador de la Genética de la Conducta.
Características de Genética de la Conducta:
Objetivo: explicar cómo y cuánto influyen los genes (genotipo) sobre la conducta (fenotipo)
Conceptos:



Rasgo monogenético o mendeliano: cuando es un único gen (con dos o más
alelos) el involucrado en el fenotipo conducta.
Herencia poligénica: lo más frecuente es que cualquier rasgo conductual esté
influido por varios genes
Lo normal es que las diferencias fenotípicas entre individuos sean cuantitativas y
no cualitativas:
o Los rasgos cuantitativos suelen ser poligénicos, donde cada alelo del gen
aporta al fenotipo una cierta cantidad de rasgo: genética cuantitativa.
Asume como propios los postulados y datos de la genética mendeliana, de la genética
molecular y de la teoría sintética de la evolución.
3.2 GENÉTICA MENDELIANA DE LA CONDUCTA
3.2.1 Conducta humana
Fenilcetonuria: retraso mental debido a un defecto monogénico. Sin recibir ningún tipo
de tratamiento temprano tienen un CI inferior a 50. Esto se debe a un alelo recesivo de un
gen ubicado en el cromosoma 12. La acumulación de fenilalanina sólo se produce después
del nacimiento, ya que la fenilalanina fetal atraviesa la placenta y es metabolizada por la
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madre, por eso los niños tienen un fenotipo normal al nacer y es preciso realizar con ellos
pruebas bioquímicas para saber si padecen la enfermedad: una dieta carente de
fenilalanina mantenida hasta después de la adolescencia consigue que se puedan
desarrollar normalmente, sin daño cerebral, evitándose el deterioro intelectual.
Ley de Hardy-Weinberg y la fenilcetonuria (cuadro 3.1)
Síndrome de X frágil: defecto monogénico asociado a una discapacidad psíquica. Es la
segunda causa de discapacidad psíquica moderada en varones, sólo por detrás del síndrome
de Down. Es dos veces más frecuente en hombres que en mujeres ya que se trata una
alteración genética asociada al cromosoma X (enfermedad genética ligada al sexo).
A pesar de que son muy numerosos los rasgos mendelianos descritos en la especie humana,
en lo que se refiere a la conducta es difícil establecer la relación directa entre un gen y un
rasgo conductual definido, como exige la genética mendeliana porque:


La conducta suele estar muy influida por el ambiente
Es muy natural el hecho de que cada gen afecte o influya sobre la expresión de otros
genes (pleitropismo)
Aún así, hay algunas conductas bastante específicas cuya relación con la presencia de
determinadas alelos de un gen parece demostrada:
3.2.1.1 Obesidad
Hay 3 tipos:



Gen responsable de la producción de leptina, hormona que regula la ingesta
actuando sobre receptores hipotalámicos: su efecto se atribuye a que potencia la
señal de saciedad que la ingesta de comida provoca, además de reducir el valor
hedónico de la comida. La mutación consiste en una deleción de guanina en la
posición 133 que da lugar a una leptina fisiológicamente inactiva.
Alelo mutante en el gen que codifica el receptor neuronal de leptina:
mutación que determina un truncamiento de la proteína receptora que anula su
funcionalidad.
Gen que codifica el receptor de melanocortina MCR4: mutaciones que
deterioran su funcionalidad van acompañadas en los sujetos portadores de
hiperfagia y obesidad, aunque no tan importantes como en los casos descritos
relacionados con la leptina.
3.2.1.2 Lenguaje
Estudio de una familia del Reino Unido, en la cual en muchos de sus miembros había una
alteración en sus capacidades lingüísticas unida a dificultades motoras orofaciales
(dispraxia facial). Los individuos afectados eran portadores de una mutación sin sentido
en el gen FOXP2. La importancia de este gen regulador es evidente por cuanto relaciona de
una manera directa un rasgo específicamente humano y un gen, con lo que esto implica a la
hora de explicar la evolución de nuestra especie.
Este gen se halla en también en otros animales. Es un gen muy conservado
filogenéticamente y ha sufrido una evolución muy rápida muy tardíamente (solo 3
sustituciones de aminoácidos de la proteína difieren entre ratones y humanos y 1 entre
primates y ratones). Además, en los humanos no hay muchas variantes de este gen y las
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pocas que hay son muy negativas, por ello podemos decir que nos encontramos ante un gen
que ha sufrido una fuerte selección positiva en la especie humana.
3.2.1.3 Modelos animales
Su utilización permite abordar el estudio entre genes y conducta de un modo más riguroso,
donde el fenotipo está definido operativamente, restringido a un tipo concreto de conducta o
proceso psicológico. Sin embargo, los genes no actúan independientemente unos de otros, la
funcionalidad de cada uno de ellos depende de otros. No podemos afirmar que un rasgo
depende de un gen, lo más que podemos afirmar es que ese gen es factor necesario para la
presencia de ese fenotipo en ese contexto.
Narcolepsia
Es un trastorno relacionado con el sueño cuyo síntoma más prominente es la cataplejia,
que es la pérdida súbita del tono muscular con pérdida del equilibrio durante la vigilia. Se
demostró mediante crianza selectiva de perros con síntomas muy similares a los de la
narcolepsia humana que la causa de está es un alelo recesivo. Todo apunta a que en los
perros el síndrome se debe a la mutación del gen que codifica la hipocretina:
neurotransmisor que se encuentra en el hipotálamo y regula los niveles de alerta o
vigilancia. La genética de la conducta, por tanto, puede contribuir a desentrañar los
mecanismos fisiológicos de la conducta humana.
3.2.2 Genética Mendeliana de la Conducta: Base Neurobiológica
El exceso o carencia de cada uno de los neurotransmisores suele relacionarse con
alteraciones muy notables en la conducta humana; y suele ser sobre su actividad sobre lo
que actúan tanto los psicofármacos (antidepresivos, etc.) como las sustancias
psicoactivas que se toman con fines recreativos (estupefacientes, tabaco, etc.)
3.2.2.1 Serotonina
Niveles bajos -> depresión, dificultades para el autocontrol y despliegue excesivo de
conductas agresivas. Los genes relacionados son:

Gen que codifica el transportador de la serotonina, del cual existen dos alelos
en la población humana (L “long” y S “short”):
o Homocigóticos para el alelo S: ansiedad y tendencia a evitar situaciones
amenazantes, puntuación más alta en neuroticismo y para ellos pero
también, aunque en menor medida, para los heterocigóticos LS las
experiencias traumáticas (estrés, maltrato, etc.) provocan con mayor
frecuencia trastornos depresivos que en los homocigóticos L.
o Homocicóticos LL: sociables
o Portadores del alelo S: muestran hiperreactividad de la amígdala,
involucrada en el procesamiento emocional de los estímulos

Gen de la monoaminoxidasa A (MAOA): era inactivo en una familia con un
historial de impulsividad, conductas violentas y antisociales. En adultos la
inhibición de este gen aumenta los niveles de serotonina. Durante el desarrollo, esa
inhibición ocasiona una regulación del sistema que, al final, hace que los niveles de
serotonina bajen o no tengan efecto sobre las neuronas postsinápticas.
3.2.2.2 Dopamina
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Niveles bajos -> alteraciones motoras: Parkinson. Niveles altos -> deterioro conductual:
Esquizofrenia
o
Poliformismo en la proteína que constituye el receptor D4 de dopamina:
los individuos que portan una variante determinada, concretamente la codificada
por el alelo largo, tienden a ser personas ávidas de novedad y buscadores de
situaciones placenteras. Esta variante está relacionada con las alteraciones del
síndrome de déficit de atención e hiperactividad. Portadores de este alelo son
propensos a hacerse adictos a sustancias de abuso.
3.3 GENÉTICA CUANTITATIVA DE LA CONDUCTA
Los rasgos cuantitativos están determinados por varios genes, cada uno con dos o más
alelos, donde cada alelo contribuye con una cierta cantidad al fenotipo observado. Mientras
que los rasgos cualitativos son monogénicos, los cuantitativos son, por lo general,
poligénicos.
Dosis génica: número de veces que aparece un alelo de un gen en un genotipo. La dosis
génica en un individuo podrá ser de 2, cuando es homocigótico para el alelo, o de 1 si es
heterocigótico. Por ejemplo, las plantas AABB son portadoras de una dosis génica igual a 2
para el alelo A (e igual para el alelo B); por su parte, las plantas aABb son portadores de
una dosis 1 para el alelo A (e igual para el alelo a)
Valor genotípico: resultado de sumar la dosis génica de cada alelo multiplicada por el
valor aditivo de cada alelo. Para las plantas aABb, la dosis génica del alelo A es 1 (el valor
genotípico, entonces, será 1, que se obtiene de multiplicar la dosis génica por el valor aditivo
del alelo 1A = 1 x 1 = 1). Para obtener el valor genotípico tenemos que sumar la dosis génica
del otro alelo. En este caso, la dosis génica es también 1 (y por tanto su valor génico
equivale a 1a = 1 x 0 = 0, puesto que el valor aditivo de a es 0). Por tanto, el valor genotípico
será el resultado de sumar el valor aditivo correspondiente a la dosis génica de cada alelo
(1A + 1a) = 1 + 0= 1. Para obtener el valor total (cuantitativo) del fenotipo tenemos que
sumar los valores genotípicos de todos los genes aditivos que intervienen en el rasgo.
La variabilidad genética no explica todas las diferencias que se dan entre las poblaciones, el
otro gran factor explicativo es el ambiente. La conducta en cuanto fenotipo es el resultado
de influencias conjuntas de genes (natura), y ambiente (nurtura).
El desarrollo de cualquier ser vivo requiere la existencia de un entorno del que nutrirse y
donde crecer. Si mantenemos constante el ambiente, la variabilidad que encontremos en la
población podría atribuirse a diferencias genéticas. Y al revés, si sabemos que el genotipo es
el mismo para todos los individuos de una población, las diferencias encontradas podrían
atribuirse únicamente al ambiente.
3.3.1 Concepto de heredabilidad
Heredabilidad (H): valor numérico entre 0 y 1 que representa la proporción de
variabilidad atribuible a diferencias genéticas. Llamaremos H a la heredabilidad y A a la
ambientalidad (proporción de la variabilidad atribuible a factores ambientales). El
parámetro que cuantifica la variabilidad de un rasgo de una muestra es la varianza. En
nuestro caso:
Varianza fenotípica o total (VT)= varianza genética (VG) +varianza ambiental (VA)
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E. M. East en 1920 observó que la longitud de una variedad de la planta de tabaco era
mucho más corta (variedad A) que los de otra variedad de la misma planta (variedad B). La
varianza observada tanto en las dos variedades primitivas (P) como en la de la generación
F1 fue de la misma. Al ser homocigóticas las dos variedades parentales e idénticos
genéticamente todos los miembros de la generación F1, la varianza sólo puede explicarse
por la influencia ambiental (VA=8,76). Después de cruzarse entre sí los miembros de la F1
se obtuvo una F2 y se pudo calcular la varianza total (VT=40.96). Al tener la VA y la VT se
puede obtener la varianza genética (VG) y la heredebilidad (H):
VT = VG + VA
H = VG / VT
H = VG / (VG+ + VA)
Cría selectiva o selección artificial: usada en agricultura y ganadería para conseguir
razas cada vez más productivas, seleccionando a los reproductores ideales o de los mejores
ejemplares. Ej.: la agresividad del toro de lidia o la mansedumbre de las vacas lecheras.
Selección artificial se puede aplicar tanto a rasgos anatómicos o fisiológicos, como a
rasgos conductuales.
En 1924 Tolman criaba ratas seleccionadas en función de su facilidad para aprender un
laberinto con el refuerzo de la comida. Tyron completó estos estudios demostrando que la
capacidad de aprendizaje de las ratas se ve influenciado por factores genéticos, al conseguir
que todas las ratas “listas” aprendieran la tarea con más rapidez que la más lista de las
ratas “torpes” tras ocho generaciones.
Una manera directa de calcular la heredabilidad (H) consiste en evaluar el efecto de la cría
selectiva entre dos generaciones. Johannsen hizo un experimento de selección con alubias
comestibles, pretendiendo mejorar el rasgo de peso de las semillas de la alubia:
Diferencial de Selección S= Diferencia entre la media de la población general (M) y la
media de la población elegida (M’):
S = (M’- M)
Respuesta de Selección R= Diferencia entre la media de las alubias descendientes (M”) y
la media de la población general:
R = (M”- M)
Entonces, la heredabilidad del rasgo puede escribirse como:
R/S = (M’’- M) / (M’- M)
Varianza genética aditiva: Hasta ahora hemos considerado que la variabilidad depende
de la varianza genética aditiva (VGA), asumiendo que la parte de la varianza total
explicada por factores genéticos sólo es debida a genes aditivos dialélicos. Pero esto no
siempre es así como ocurre cuando se dan los fenómenos de dominancia y epistasia:
o
o
VGd: varianza debida al efecto de la dominancia (basta una copia del alelo
dominante para obtener el efecto máximo sobre el genotipo; si toda la varianza en la
población se debiese a este efecto, no respondería a la selección)
VGi: varianza atribuible a la epistasia (se da interacción entre genes que ocupan
diferentes loci)
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Entonces la heredabilidad en sentido amplio:
H = (VGa + VGd + VGi) / (VGa + VGd + VGi + VA)
La heredabilidad en sentido estricto se puede expresar como:
H = VGa / VT
Normalmente se hará referencia al sentido estricto de heredabilidad.
Desde la genética de la conducta se evalúa la varianza genética a través del parentesco
genético, y en cada parentesco se combinan de forma diferente los tres componentes de la
varianza genética: aditivo, debido a la dominancia (interacción intralocus) y atribuible a la
epistasia (interacción interlocus). La epistasia es compartida sólo al 100% entre los
hermanos monocigóticos. Su efecto sobre los rasgos cuantitativos es escaso.
El valor de la heredabilidad calculado a partir del parentesco, es el valor de la
correlación entre los parientes considerados dividido por el grado de parentesco genético.
Esto puede hacerse cuando es posible asumir que los efectos del ambiente se distribuyen al
azar con respecto a los valores genotípicos y que no se da interacción genotipo-ambiente.
Se suele recurrir al cálculo de las correlaciones fenotípicas entre individuos cuyo parentesco
es conocido para estudiar la heredabilidad de rasgos humanos: son estudios de familias y de
gemelos.
o
o
Gemelos monocigóticos: ambos gemelos proceden de un mismo cigoto que da
lugar a dos embriones distintos al dividirse. Son idénticos.
Gemelos dicigóticos: proceden de la fecundación simultánea de dos óvulos por dos
espermatozoides.
Al estudiar al ser humano se usan los coeficientes de correlación o de regresión para
calcular la heredabilidad. Cuando la influencia del ambiente no correlaciona con la de los
genes (cosa que no siempre es así) como p. ej., en la dermatoglifia (el estudio de las
huellas dactilares), la heredabilidad es igual al valor de la correlación entre gemelos
monocigóticos. Aquí se habla de heredabilidad en sentido amplio, ya que comparten el 100%
de los alelos (aditivos y no aditivos).
Al realizar correlaciones entre gemelos dicigóticos, entre hermanos completos, entre padrehijo y entre madre-hijo, la H se calcula multiplicando por 2 el valor de la correlación (R=0,5
grado de relación genética):
o
o
Cuando se calcula entre padre/madre-hijo se hace referencia a H en sentido estricto.
Al calcular la correlación entre hermanos, la H incluye la mitad de la VGd.
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Pero en los rasgos psicológicos como la inteligencia, memoria, agresividad, esquizofrenia,
drogadicción, depresión...el ambiente sí que es relevante, sí se da covarianza entre genes y
ambiente.
Entre hermanos monocigóticos criados por separado (con rMZS como correlación fenotípica)
la heredabilidad en sentido amplio se calcula (fórmulas de Falconer (Falconer y
Mackay, 1996)):
H= rMZS
También se puede obtener H = 2(rMZJ – rDZJ), siendo rDZJ la correlación fenotípica de
gemelos dicigóticos y rMZJ la de los monocigóticos (criados juntos):
2(rMZJ – rDZJ),=2((H+c2)-(0.5H+c2))=H
Una segunda fórmula propuesta por Falconer sirve para obtener el posible efecto del
ambiente compartido:
c2=2rDZJ-rMZJ
Falconer también ofrece una fórmula para calcular la ambientalidad específica no
compartida:
e=1-rMZ
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Entre hermanos se calcula a partir de la correlación entre hermanos completos y la
correlación entre medios hermanos:
H = 4 (rHC – rHM)
Pero la H tiene unas limitaciones, siendo la más importante que su aplicación se limita al
momento y a la población en que se ha obtenido; es decir, que las circunstancias concretas
en que la investigación se realiza pueden aumentar o reducir la influencia de los genes
sobre las diferencias fenotípicas. Cooper y Zubek en 1958 investigaron la genética de
aprendizaje de laberintos de ratas “listas” y “torpes” en tres condiciones controladas:
1) condiciones normales
2) ambiente enriquecido
3) ambiente empobrecido
Obtuvieron que había diferencias en el aprendizaje (H alta) en 1), pero H era inapreciable
en 2) y 3), demostrando que se da una interacción entre genotipo y ambiente: 2) suple las
carencias genéticas de las ratas “pobres” y 3) minimiza las ventajas genéticas de las ratas
“listas”. De aquí se concluye que un valor alto de H no significa que ese rasgo no esté
influido por factores ambientales.
3.3.2 Genética Cuantitativa de la Conducta Humana
3.3.2.1 La inteligencia (I)
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Es un rasgo fenotípico cuantitativo, semejante a rasgos como la altura o el peso. Se mide a
través de tests psicológicos que permiten clasificar a los individuos, los cuales se
distribuyen de manera “normal” dentro de la población (adecuándose a la Campana de
Gauss), con una media de 100 y una desviación típica de 15.
La I se mide a través del cociente intelectual (CI) que permite conocer qué puesto ocupa
cada individuo en la población. Los resultados muchas veces se dan en percentiles
(indican qué porcentaje de la población están por debajo). Por lo tanto, podemos saber si ese
sujeto es más o menos inteligente que el resto de la población, pero no cuánto es más
inteligente esa persona que otra, ya que una diferencia de un punto en un CI no sabemos
qué significa de la misma manera que sabemos que medir 1cm más significa ser más alto
que otro individuo.
La H del CI evaluada a través de estudios de gemelos homocigóticos criados por separado
(MZS) se halla alrededor de 0.75 (H en sentido amplio) y también se ha obtenido que la
correlación entre hijos adoptivos criados juntos es de 0.04, por lo que la correlación de 0.75
no puede atribuirse a semejanza entre los ambientes de crianza de los MZS. Parece ser que
la influencia del ambiente compartido en la crianza sobre el CI parece ser nula. Por lo
tanto, los factores ambientales que explican la variabilidad que no explica la variabilidad
genética son peculiares para cada individuo y no comunes para los que viven en un mismo
ambiente familiar o social. Además parece ser que H aumenta con la edad a la vez que
disminuye la influencia del ambiente.
La mayor parte de la varianza genética de la I general o factor g es de tipo aditivo: los
valores de H obtenidos de gemelos no difieren de los obtenidos a través de la correlación
entre padres e hijos. En cuanto a capacidades cognitivas más específicas (I verbal, I
espacial, memoria...) H es algo menor que la del CI, dando 0.5.
3.3.2.2 Psicopatología
Dentro de las enfermedades mentales destacan:
Esquizofrenia: caracterizada por alucinaciones y falsos pensamientos, además de un
notable deterioro en la capacidad para diferenciar la realidad de la ficción (propios
pensamientos y la realidad externa). Uno de sus síntomas más destacables puede llegar a
ser la paranoia o manía persecutoria. Incidencia del 1% en todas las sociedades.
Alteraciones del humor:


Síndrome bipolar: alternancia de fases maníacas y depresivas, con una incidencia
del 1%
Síndrome unipolar (depresión unipolar), incidencia hasta de un 5%, (doble de
mujeres que de hombres). Del 15-20% de estos pacientes se suicidan. Son
síndromes influidos por factores genéticos en cierta medida.
Trastornos de ansiedad:
Entre los trastornos de la ansiedad se encuentran:


Neurosis obsesivo-compulsiva, intrusión de pensamientos obsesivos y necesidad
compulsiva de ejecutar repetidamente actos normalmente irrelevantes para evadir
la amenaza que sugieren los pensamientos obsesivos.
Ataques de pánico y fobias: por ejemplo, agorafobia.
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Aquí los estudios sobre el porcentaje de coincidencia entre los familiares no son
concluyentes, pero debe destacarse la influencia de factores genéticos.
3.4 ANOMALÍAS CROMOSÓMICAS Y CONDUCTA HUMANA
Consideramos como mutación: cualquier cambio en la secuencia normal de nucleótidos del
ADN, cambios cuantitativos: aumento o disminución del ADN del núcleo celular y
modificaciones en la ubicación de trozos de ADN con o sin efectos fenotípicos.
3.4.1 ALTERACIONES EN EL NÚMERO DE CROMOSOMAS
La mayoría de los animales y vegetales tienen células diploides (con un número par de
cromosomas).
DIPLOIDÍA: por cada cromosoma hay otro cromosoma estructuralmente igual, su
homólogo, habiendo dos copias o alelos de cada gen, hallándose cada una de ellas en el
locus correspondiente de cada uno de los dos cromosomas homólogos. En las especies que se
reproducen sexualmente, cada uno de los dos miembros de cada pareja de cromosomas
homólogos procede de cada uno de los dos progenitores. Cada progenitor aporta un gameto
o célula reproductora haploide. Al fundirse los dos gametos se forma el cigoto que vuelve
a tratarse de una célula diploide.
A la dotación cromosómica de una célula se le da el nombre de cariotipo.
POLIPLODÍAS: cuando el nº de cromosomas de una célula o de todas las células del
organismo es múltiplo exacto del nº haploide normal (n) se dice que esa célula u organismo
es euploide. En los organismos de reproducción sexual lo normal es que sean diploides
(poseen 2n cromosomas). Cuando por algún motivo el nº de cromosomas de una célula o de
todas las células de un organismo es múltiplo exacto del nº haploide de esa especie y
diferente del nº diploide normal, se habla de poliploídia.
10
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

Triploidía: el nº de copias de cada cromosoma es de 3. Esto puede deberse a: la
fecundación de un óvulo por dos espermatozoides, presentando el cariotipo del
cigoto tres cromosomas; o a que en alguna de las dos divisiones meióticas no tenga
lugar la disyunción normal de los cromosomas, formándose un gameto diploide que
al ser fecundado de lugar a un cigoto triploide. La triploidía no es viable, y causa
un 15-18% abortos humanos.
Tetraploidía: el nº de copias de cada cromosoma es de 4 (4n) y produce el 5% de los
abortos espontáneos humanos, debidos a duplicación cromosómica sin división
celular (proceso llamado endoploidía, que es normal en muchos tejidos con intensa
actividad metabólica como el hígado).
ANEUPLOIDÍAS: A veces ocurre que el proceso de meiosis no se desarrolla correctamente
dando lugar a anomalías en el número de cromosomas. Esto pasa debido a la no disyunción
meiótica, porque en la 1ª división meiótica los dos miembros de una pareja de cromosomas
homólogos no se separan, o porque en la 2ª división meiótica las dos cromátidas de uno de
los cromosomas no se separan la una de la otra, dando lugar a un gameto con un
cromosoma repetido (cuando debería ser haploide). A partir de una célula haploide con un
cromosoma repetido, cada una de las dos células resultantes de su división tendrá una
cromátida repetida. Si este gameto se une al gameto complementario para convertirse en
cigoto, daría lugar a una trisomía (2n + 1): el cigoto posee tres copias del cromosoma que
no se repartió correctamente durante la 1ª o la 2ª división meiótica. Si por el contrario el
gameto que pasa a formar parte del cigoto es el que no recibió el cromosoma, da lugar a un
cigoto en el que el cromosoma correspondiente no tiene su homólogo: monosomía (2n – 1).

Monosomías: Prácticamente incompatibles con el desarrollo. El único caso viable
es el del síndrome de Turner cuyo signo es 45, X (45 por el nº total de cromosomas
del cariotipo y X porque falta una copia del cromosoma sexual). Son mujeres de baja
estatura, cuello ancho, tórax en escudo y escaso desarrollo sexual en la pubertad
(por pobre desarrollo de ovarios), acompañado de un CI ligeramente por debajo de
90. Los varones no presentan cromatina sexual o corpúsculo de Barr por tener un
solo cromosoma X. Sufrido por una mujer entre 3000, demuestra que el 2º
cromosoma X de las mujeres es imprescindible para el crecimiento normal,
desarrollo de los ovarios y del sistema nervioso.

Trisomía:
o Cromosomas sexuales: hay tres trisomías de los cromosomas sexuales que
van acompañadas de fenotipos casi normales y son:
 47,XXX: se manifiesta en mujeres que suelen ser fenotípicamente
normales aunque con un mayor nivel de discapacidad psíquica y
menor índice de fertilidad.
 47,XXY o síndrome de Klinefelter: son varones que al llegar a la
pubertad empiezan a dar muestras de hipogonadismo, presentan
poco desarrollo sexual y son poco fértiles. Suelen ser altos, delgados
y de piernas largas. Su CI es ligeramente inferior al normal.
Incidencia 1/1000.
 47, XYY son varones particularmente corpulentos, de carácter
violento y propensos a realizar delitos penales, aunque esto no
demuestra que el cromosoma Y extra sea responsable de la
agresividad de estos individuos.
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Siempre que aparece un cromosoma Y el fenotipo es masculino
(independiente del número de cromosomas que presente) y aparece un
corpúsculo de Barr por cada cromosoma X extra.
3.4.1.1 Cromosomas Sexuales, Sexo y Cromatina de Barr
(Sexo heterogamético: masculino (dos cromosomas sexuales diferentes: X e Y). Sexo
homogamético: femenino (XX)). La masculinidad es el resultado de la expresión de un gen
(llamado SRY) que se halla sólo en el cromosoma Y, el cual produce una sustancia llamada
factor de determinación testicular (FDT o TDF) que determina la diferenciación de los
testículos de las células germinales embrionarias indiferenciadas.
La mayor parte del cromosoma X se inactiva a partir de cierto momento dando lugar a la
cromatina de Barr que aparece como un cuerpo oscuro y compacto de células teñidas en
interfase (cuando no se están dividiendo) y siempre aparece cuando hay más de un
cromosoma X. El mecanismo de inactivación de uno de los cromosomas X se debe a la
expresión de un gen llamado XIST que produce un ARN que en lugar de salir al citoplasma
se une al cromosoma X impidiendo su trascripción. La inactivación de uno u otro
cromosoma X parece deberse al azar, y esta inactivación permite asegurar que la dotación
génica de machos y hembras sea la misma.
3.4.1.2 Trisomías Autosómicas
Par 21: Síndrome de Down: El síndrome de Down o trisomía 21 es el más común y mejor
conocido, y constituye la causa genética más frecuente de retraso mental moderado. Fue
descrito por primera vez por Langdon Down (1866). Dos aspectos destacados de la presencia
poblacional:


Edad avanzada de la madre cuando nacen estas personas
Distribución particular del síndrome dentro de las familias
3.4.2 Alteraciones Estructurales de los Cromosomas
Los cromosomas a veces pierden o ganan material genético (ADN), debido a un exceso de
replicación o a otro cromosoma que se ha separado. La pérdida o ganancia produce un
cambio estructural del correspondiente cromosoma:




Deleción: cuando se pierde un trozo del cromosoma y este trozo desaparece del
cariotipo.
Traslocación: cuando ese trozo no se pierde y se une a otro cromosoma.
Inversión: cuando ese trozo se inserta donde estaba pero orientado en sentido
contrario.
Duplicación: cuando un trozo de ADN de un cromosoma se copia dos veces en vez
de una.
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3.4.2.1 Deleciones e Imprinting Genómico
La deleción es una pérdida de un fragmento o segmento de un cromosoma que produce un
desequilibrio cromosómico. Una persona portadora de una deleción cromosómica es
hemicigótica con respecto a la información genética existente en un segmento
correspondiente del homólogo normal.
La consecuencia fisiológica y psicológica de cada deleción depende del tamaño del segmento
delecionado y del número y función de los genes que lleva el fragmento.
La deleción puede ser terminal o intersticial y puede generarse por:



Rotura cromosómica y pérdida del segmento acéntrico
Recombinación desigual entre cromosomas homólogos o cromátidas hermanas mal
alineadas
Segregación anormal de una translocación o una inversión equilibrada.
Las técnicas de bandeo de alta resolución pueden identificar deleciones que son muy
pequeñas. Las pequeñas deleciones dentro de genes o aquellas que se extienden a varios
genes contiguos constituyen mecanismos de mutación. Varios síndromes se asocian con
deleciones detectables, como los de Prader-Willi y Angelman que indica que la impresión
genómica, un proceso que marca los cromosomas materno y paterno de modo diferente,
puede generar diferencias en la expresión fenotípica en pacientes con deleciones que
parecen idénticas en extensión, pero resultan diferentes en cuanto a su origen parental.
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El síndrome de maullido de gato aparece cuando se pierde por deleción el trozo p15 del
cromosoma 5 (p: petit, hace referencia al brazo más corto de cada cromosoma). El llanto de
estos niños se parece al maullido de un gato debido a malformación en laringe y glotis, son
deficientes mentales y sufren otras malformaciones anatómicas. Estos sujetos han perdido
un trozo de uno de los dos cromosomas homólogos 5, siendo hemicigóticos para los genes allí
localizados (se necesitan dos alelos de cada gen contenidos en cada uno de los cromosomas
homólogos para un desarrollo normal, independientemente de la característica de
dominancia o recesividad de los alelos implicados).
Impresión o grabación genómica: en algunos casos la forma de expresarse de un gen
difiere en función únicamente de si procede del padre o de la madre. Los síndromes de
Prader-Willi y de Angelman demuestran que existe impresión gamética o impresión
genómica. Ambos síndromes aparecen cuando se da una deleción en el brazo largo del
cromosoma 15. El desarrollo normal requiere la presencia de los dos alelos de algunos genes
y que cada uno proceda de cada uno de los dos progenitores.
Mola: Se desarrolla cuando un espermatozoide humano fecunda un óvulo que carece de
núcleo. Es una masa placentaria carente de feto. Aunque el número de cromosomas es
diploide, 46 XX (parece que los cromosomas del espermatozoide se duplican), el hecho de
que no haya aportación materna ocasiona un desarrollo enormemente anómalo. Es un
ejemplo de impresión genómica.
3.4.2.2 Traslocaciones
Cuando no hay pérdida o ganancia de material genético, se consideran reordenaciones
genéticas equilibradas, de las que destacan:


Traslocaciones recíprocas. Son intercambio de material genético (de un trozo o
fragmento de cromosoma) entre dos cromosomas no homólogos. Se produce una
reordenación de la secuencia de genes, variando la ubicación de los loci de los
cromosomas implicados. No suelen producir efectos sobre el fenotipo porque el
reordenamiento suele ser equilibrado, aunque cuando es desequilibrado dificulta el
apareamiento de los segmentos homólogos durante la 1ª división meiótica, pudiendo
afectar a los descendientes si un gameto desequilibrado interviene en la
fecundación.
Traslocaciones robertsonianas. Es la unión por el centrómero de los brazos
largos de dos cromosomas acrocéntricos con pérdida de los brazos cortos. Alrededor
de un 5% de individuos con Síndrome de Down no presentan la trisomía del
cromosoma 21, pero sí una traslocación robertsoniana 14-21.
3.4.2.3 Inversiones
Son un tipo de alteración cromosómica que supone un cambio en la orientación del ADN
dentro del cromosoma.


Inversiones pericéntricas: cuando el fragmento que se rota tiene el centrómero
Inversiones paracéntricas: cuando el fragmento que se rota no tiene el
centrómero
Conllevan a dificultades en la recombinación, puesto que uno de los dos cromosomas
homólogos presenta una ordenación de loci diferente del otro, con lo que el acoplamiento de
los cromosomas homólogos en la meiosis no es homogéneo a todo lo largo de los cromosomas,
apareciendo bucles (apareamientos complejos de más de dos cromosomas) donde no hay
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correspondencia de loci entre los homólogos, produciendo en muchos casos gametos
estériles.
3.4.2.3 Duplicaciones
Si es muy grande es probable que contenga un gen completo o más de uno. Se puede
producir por un apareamiento desigual entre cromosomas homólogos en la meiosis I, donde
al separarse uno de los cromosomas roba un fragmento de su homólogo en vez de
intercambiarlo como es lo normal en el sobrecruzamiento.
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