Genética humana: Determinación del sexo

Tema 13- Genética Humana Determinación del Sexo
Una aportación importante es el acarar los mecanismos que determinan el sexo de los humanos. En todas las
células somáticas (en la sexuales no) existe una dotación cromosómica diploide (2n). Se pueden
agrupar los cromosomas en parejas de homólogos y existe un par que es diferente según estudiemos un
macho o una hembra. Estos cromosomas se denominan sexuales, mientras que el resto de cromosomas
homólogos se denominan autosomas (son iguales en el macho que en la hembra) La especie humana tiene 46
cromosomas, es decir, 23 pares de cromosomas que varÃ−an solamente en el que determina el sexo. En los
mamÃ−feros cada célula contiene 22 pares de cromosomas, y un par sexual: un par XX si es mujer, o un
par XY si es hombre. Los cromosomas sexuales son de dos grupos: X e Y. El par sexual puede estar formado
por XX (=hembra) o por XY (=macho). Por tanto los rasgos femeninos están controlados por los genes de
los cromosomas X y los rasgos masculinos por los genes de los cromosomas Y.
Determinamos que el efecto masculinizante del cromosoma Y es dominante sobre X. (solo con un Y, ya
tenemos un hombre) La diferencia de un cromosoma completo es la causa de las diferencias entre hombre y
mujer.
Al conjunto de cromosomas se le denomina cariotipo. El cariotipo de las mujeres está formado por 23 pares
de cromosomas iguales dos a dos (ya que el cromosoma sexual es XX) y en los varones por 22 pares de
cromosomas iguales dos a dos y un cromosoma X y otro Y ( XY, no igual). El cromosoma X es más grande
que el cromosoma Y, por eso que las células de las mujeres tienen más cantidad de ADN que los
hombres, pero la información es más escasa ya que carecen del texto de cromosoma Y. El cromosoma X,
por su tamaño, en la clasificación de Denver pertenecerÃ−a al grupo C (par del 5 al 12)
Clasificación de Denver
• Grupo A los 3 primeros pares de cromosomas (son los más grandes)
• Grupo B son los 4º y 5º par de cromosomas.
• Grupo C del 6º al 12º par de cromosomas Y X.
• Grupo D 13º, 14º y 15º par de cromosomas.
• Grupo E 16º, 17º, y 18º par de cromosomas.
• Grupo F 19º, 20º y Y par de cromosomas.
• Grupo G 21º y 22º par de cromosomas.
La determinación del sexo en la reproducción queda marcado en la fecundación por el tipo de gametos
que dé una persona: en óvulos dan 22 autosomas y un cromosoma sexual X. En cambio, los
espermatozoides serán de dos tipos: 22 autosomas y un cromosoma X o 22 autosomas y un cromosoma Y.
El óvulo puede unirse a cualquiera de los dos tipos. Como la fecundación esta guiada por el azar, existen la
misma probabilidad de generar un niño que una niña (50%/50% o 1 : 1) El determinante del sexo en la
descendencia es el varón (depende de que el primer espermatozoide que penetre en el óvulo leve X o Y)
Genes ligados al sexo
Los genes que se encuentran en los cromosomas sexuales son conocidos como genes ligados al sexo, y en los
caracteres que se producen se laman caracteres ligados al Sexo. Fue Morgan el primero en identificar los
primeros genes ligados al sexo. El experimento que realizó consistió en cruzar moscas hembras de la fruta
(del vinagre) homocigóticas para los ojos (rojos), con machos cuyos ojos eran blancos. La primera
generación filial (F1) fue toda de ojos rojos. Volvió a cruzar hembras de la F1 con machos de la F1 y la
descendencia (segunda generación filial o F2) fue todas las hembras con ojos rojos y la mitad de los machos
con ojos rojos y la otra mitad de machos con ojos blancos ¿Por qué? Mientras que las leyes de Mendel
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dirÃ−an que tal descendencia saldrÃ−a en la proporción 3:1 independientes del sexo. Para explicar este
resultado, Morgan aventuró la hipótesis de que los genes para el color de los ojos deberÃ−an estar situados
en el cromosoma sexual X (los genes para el color blanco deberÃ−an estar en los cromosomas sexuales Y)
Mientras que la madre es homocigótica para el alelo dominante, el padre es homocigótico para el alelo
recesivo en su cromosoma X.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------En la primera generación filial (F1), tanto machos como hembras llevan el gen dominante en un cromosoma
X. (por tanto un fenotipo de ojos rojos) En la segunda generación filial (F2) las hembras llevan el ser
dominante en uno o en los dos cromosomas X, por lo que el fenotipo es rojo. La mitad de los machos tienen
ojos blancos (XrY) y la otra mitad de los ojos rojos (XRY)
Herencia en Zig-Zag
Cuando un gen recesivo que produce una determinada enfermedad se localiza en el cromosoma X de la mujer,
su efecto puede quedar enmascarado si el gen dominante se encuentra en el otro cromosoma X (XAXa) Si se
encuentra el gen dominante en el cromosoma X de los machos, siempre se va a presentar la enfermedad en el
fenotipo (en las hembras puede presentarse la enfermedad o simplemente ser portada a la descendencia)
Uno de los ejemplos más conocidos de las enfermedades ligadas al sexo es la hemofilia. Los individuos
afectados carecen de una de las proteÃ−nas imprescindibles para la normal coagulación de la sangre, por lo
que tienen gran dificultad para cortar las hemorragias. Lo padecen normalmente los varones y la transmiten
las mujeres portadoras. Puesto que el cromosoma sexual Y carece del homólogo, todos los varones que
heredan el cromosoma X que contiene el gen de la hemofilia padecerán la enfermedad (las mujeres pueden
ser sanas, portadoras o enfermas mientras que los hombres, al solo tener un cromosoma X o son sanos o son
enfermos)
Otra enfermedad recesiva ligada al cromosoma X es el daltonismo. Es una visión anormal del color (rojo y
verde) Uno de cada doce europeos son daltónicos, pero las mujeres casi no lo padecen (lo suelen padecer los
hombres) Es producido por un gen recesivo (de los que determinan los pigmentos visuales de la retina, que
son sensibles a la luz roja y verde) Supongamos que un hombre daltónico se casa con una mujer normal:
El carácter se ha transmitido del abuelo a través de a madre portadora a un nieto (transmisión en
zig-zag). En todas las enfermedades que siguen este método (zig-zag), lo normal es que las mujeres sean
portadoras y que los hombres sufran la enfermedad.
Genes letales
Los genes letales producen la muerte de individuo que los posee en los primeros estadios del desarrollo (los
individuos mueren en las primeras fases del desarrollo)
• Gen dominante codifica información para la proteÃ−na funcional.
• Gen recesivo no funcional, no se expresa y no codifica.
En los individuos homocigóticos dominantes serán fenotÃ−picamente normales.
En los individuos homocigoticos recesivos no se forma ninguna proteÃ−na funcional no se produce la
expresión normal del rasgo que estudiamos (el fenotipo no es normal y el gen que produce no es normal)
¿Y si la proteÃ−na que tiene que producirse es indispensable para la vida y no se produce por ningún gen
(=genes recesivos)? A estos genes se les denomina letales (el individuo que no lo produzca, muere)
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Normalmente son recesivos, ya que si fueran dominantes acabarÃ−an con la población. Los genes letales
recesivos en heterocigóticos pueden mantenerse dentro de una población sin provocar cambios aparentes ya
que el alelo normal enmascara el efecto negativo del gen letal. En condición homocigótico recesivo,
provocarÃ−a la muerte en las primeras fases de la vida. Todos tenemos genes letales en heterocigosis recesiva
(30 o 40)
A veces puede ocurrir que un gen letal en estado heterocigótico recesivo se detecte porque se manifiesta en
el fenotipo debido a que su alelo normal no produce la suficiente proteÃ−na funcional como para enmascarar
del todo el efecto de gen letal. En este caso se dice que el gen normal dominante contiene dominancia
incompleta, porque el fenotipo es diferente. Este es el caso de la braquifalangia (falanges cortas) Es provocada
por un gen letal recesivo cuyo alelo normal dominante presenta una dominancia incompleta. Los individuos
heterocigóticos tienen un fenotipo que difiere de lo normal (2 falanges en vez de 3, dedos muy cortos) Se
sabe que es letal porque en homocigosis (bb) ocasiona unas deformaciones en los huesos que provocan la
muerte. Este tipo de herencia existe en humanos. Se sabe que existen en torno a 4000 condiciones genéticas
en este tipo de herencia que afectan a los genes individuales de los humanos (mutaciones). Si una persona
hereda un gen mutado desarrollara la mutación con sus desórdenes (deficiencia mental)
Uno de estos desórdenes es la fenilcetonuria, que afecta a 1 de cada 10.000 individuos (estos individuos no
producen la proteÃ−na del hÃ−gado) Se debe a un gen recesivo individual. Para que la descendencia se vea
afectada por la enfermedad debe juntarse con otro individuo (Ff) para que uno herede dos copias del alelo
recesivo. Si ambos padres fueran portadores, la posibilidad de tener un hijo fenilcetonurico serÃ−a:
Aproximadamente una persona de cada 50 lleva el gen de la fenilcetanuria (1/50 f), por tanto, en torno a 1 de
2500 parejas tiene el potencial de producir un hijo con fenilcetonuria. Incluso asumiendo que ambos padres
fueran portadores (f) solo uno de cada 4 (25%) será fenilcetonúrico.
Otra enfermedad producida por un gen recesivo (tirocinasa) es el albinismo, y otra serÃ−a la enfermedad de
Huntington (o Corea), que conduce a la degeneración de ciertas partes del cerebro (degeneración de sistema
nervioso central) y que se caracteriza por movimientos involuntarios (perdida del control), con demencia
asociada a la pérdida de células en los ganglios basales. Fue descrita por primera vez por George
Huntington (1872). Es heredada y resulta de la mutación de un gen individual localizado en el cromosoma 4
siguiendo el modelo de herencia autosómica (no ligada al sexo). Se trata de un gen dominante. Si un padre
sufre la enfermedad, existirá un 50% de posibilidades de que cada descendiente lleve la enfermedad:
En 1983 el gen de la enfermedad de Huntington fue localizado en el cromosoma 4 y permitió que esta
enfermedad fuera detectada. Diez años más tarde el gen fue aislado y analizado y se comprobó que se
trataba de una sobrerrepetición de un triplete de bases GAC existiendo una correlación entre el número de
repeticiones y el comienzo de la enfermedad (las personas normales tienen entre 11 y 34 tripletes y una
persona que desarrolla la enfermedad tiene unas 40 copias de este triplete) El comienzo de la enfermedad a los
40 años se asocia con genes que contenÃ−an en torno a 60 repeticiones; mientras que la aparición a los 60
años se asocia con genes que contienen alrededor de 40 repeticiones. Esto quiere decir que la intensidad de
la enfermedad y que se diera tempranamente se correlacionan con el número de copias (a más repeticiones,
antes aparece) Este triplete es bastante inestable y puede aumentar en generaciones posteriores. Su herencia es
no mendeliana, porque con el paso de generación se hace más grave y más temprana (a esto se le
denomina anticipación genética) La enfermedad de Huntington no se manifiesta claramente hasta
después de los 40 años, cuando posiblemente ya tenga hijos y se haya transmitido a los genes, lo que
contribuye al mantenimiento del gen en la población.
La enfermedad de Huntington es un desorden de la vida posterior. Hasta hace poco no habÃ−a manera de
identificar el gen de Huntington (no se sabÃ−a si un individuo era portador o no) Hoy en dÃ−a ya se puede;
con un simple análisis podemos saberlo. L o que ocurre es que no todas las personas portadoras quieren
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saber si la tienen (solo el 15% se somete a la prueba sanguÃ−nea) Los sÃ−ntomas iniciales incluyen
torcimiento facial, flacidez de brazos, agitación excesiva, cambios de personalidad, posible psicosis…El
cuerpo se retuerce en formas muy extrañas, se pierde el tono muscular, cambios de personalidad, habla
confusa… al final la persona queda postrada en una cama. Aparece en 1 persona de cada 20.000 pero puede
haber ligares con mayor localización (EEUU) La muerte ocurre sobre 10/20 años después de que
comience el desorden.
Genes múltiples y conducta (interacción entre genes o genes poligénicos)
Una peculiaridad de la herencia genética individual es que son rasgos dicotómicos, pero más corriente es
que los genes no actúen solos en la determinación de un rasgo, sino que interaccionan con otros que pueden
estar en un mismo cromosoma o en otro. La mayorÃ−a de los rasgos humanos están influenciados por
muchos genes (poligénicos) y no siguen ese patrón tan sencillo. Cuando se reorganizan los genes
(cambios de posición), conduce a caracteres alterados en la célula, por tanto, se concluye que los genes
interactúan con otros. Un ejemplo de este tipo de genes es el color de la piel. La melanina es producida por
varias partes de alelos, es el resultado de la interacción de varios genes: caracteres poligénicos. Hay
mucha variación, lo que confirma que hay varios genes en juego.
Las caracterÃ−sticas poligenéticas son muy frecuentes en la herencia y estos rasgos presentan un continuo
de variación, por ejemplo: en la determinación de la altura. TodavÃ−a es casi imposible detectar los efectos
de la interacción de los genes. Entre los genes que influyen en la estatura, están aquellos que clasifican a
los humanos de crecimiento, por ejemplo: los factores ambientales también juegan un papel importante,
asÃ−, la nutrición afecta a la estatura. El efecto combinado de las influencias genéticas y ambientales va a
afectar al rasgo que muestra un continuo y que en la población se presenta de forma normal. La estatura es
un rasgo relativamente simple si lo comparamos con la conducta humana, que es mucho más compleja. La
mayorÃ−a de las conductas están afectadas por muchos genes, están poligénicamente determinadas
(ambiente, educación...) Cada gen tiene un efecto que interacciona con el efecto de otra. El comportamiento
es el más complejo y sutil de los rasgos humanos y donde también influyen los ambientes. Muchos
aspectos de la conducta humana no permanecen estables durante largos periodos de tiempo, por lo tanto la
conducta es cambiante, compleja y difÃ−cil de estudiar (poligenizados)
Muchas conductas están poligénicamente determinadas. No obstante, se supone que los genes atañen a
nuestra conducta. Pero, ¿cómo podemos demostrar el papel de los genes en la conducta? Las variables
dicotómicas mendelianas no nos sirven Existen algunos métodos para estudiar el papel de la genética en
la conducta. Los más comunes son:
• Estudios de comparación de lÃ−neas, cepas o razas endorreproducidas (endogamia, animales)
• Experimentos de crianza selectiva o crianza experimental (animales)
• Estudios con gemelos: monocigóticos y dicigóticos (para la conducta humana)
• Estudios de comparación de lÃ−neas, cepas o razas endorreproducidas (animales)
Estudios con cepas consanguÃ−neas. Las cepas de animales se obtienen por endorreproducción
(“inbreeding”) Es una técnica genética que consiste en el apareamiento de animales que están
relacionados entre sÃ− genéticamente (más relacionados entre sÃ− que por azar) dando lugar a
poblaciones isogénicas, es decir, de iguales genes (animales genéticamente iguales o similares como
gemelos monocigóticos) Ha proporcionado evidencia de la genética sobre la conducta porque las cepas
endorreproducidas pierden variación genética y todos los miembros de una cepa son genéticamente
iguales. La razón de que al final se encuentren individuos genéticamente iguales es que aumenta la
probabilidad homocigótica de alelos (asi los mismos individuos de una cepa tienen mayor probabilidad de
emparejamiento de alelos, produciéndose individuos homocigóticos. Si consideramos el “locus A, los
individuos endorreproducidos pueden ser AA o aa, pero no Aa. Después de 20 experimentos
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hermano-hermana en generaciones sucesivas, los individuos son tan iguales entre sÃ− como puedan serlo.
Los animales endorreproducidos se usan para investigar las influencias genéticas sobre determinadas
conductas y para investigar las influencias ambientales. Se utilizan de doa maneras:
• Investigan influencia genética
• Investigan influencia ambiental
Se compara la conducta entre dos o más lÃ−neas endorreproducidas y puesto que los animales de las
diversas lÃ−neas son criadas en el mismo ambiente de laboratorio, las diferencias entre ellas se pueden deber
a que la conducta esta determinada por factores genéticos. Todas las conductas están afectadas por
factores hereditarios y factores ambientales. Ambas influencias son interaccionistas, es decir, el problema no
es averiguar cuál de ellas sino cuanto de cada una.
Patrones de conducta
• Agresión Hay un trabajo clásico de comparación de tres lÃ−neas endorreproducidas de ratones
que estudiaba la agresión (Ginsburg y Alley en 1942) Definieron agresión como la tendencia de los
animales a iniciar y sostener luchas con animales de su especie. Midieron la agresión en las tres
cepas (A, B y C) endorreproducidas de ratones que habÃ−an descubierto y observaron grandes
diferencias en la agresión de estas cepas. Estas diferencias en la conducta agresiva eran
estadÃ−sticamente significativas: los ratones A iniciaban más luchas que los B, y los B más luchas
que los C. Dijeron que la agresión está determinada por factores genéticos, ya que todos
vivÃ−an exactamente igual, y siguieron el experimento para ver si el ambiente influye.
Sometieron a las diferentes a experiencias con resultados de lucha predeterminadas: de victoria o derrota
donde el resultado estaba determinado, ya que amañaron las batallas. Las expusieron a un nuevo combate: si
gana en un combate, aumenta la probabilidad de ganar otro sucesivo. Las experiencias de derrota tendieron a
hacer animales menos agresivos, mientras que las experiencias de victoria tendieron a hacer animales más
agresivos. Por tanto, factores ambientales pueden hacer variar los niveles agresivos de estos individuos, pero
solo con respecto al nivel medio de agresión de su grupo. Los ratones C podrán hacerse más o menos
agresivos, pero no alcanzarán el nivel medio de agresión del grupo B. Este trabajo ilustra que la agresividad
está determinada por factores ambientales y genéticos.
• Actividad locomotora La actividad locomotora se mide en un área o en un campo abierto (espacio
completo e iluminado, open-field), un lugar más grande que donde habitualmente se encuentra (se
llama también arena) En la arena se hace un enrejado o gris (dividir en cuadraditos para ver cuantas
veces pasa por cada lado) Se mide la actividad locomotora mirando cuantas lÃ−neas atraviesa el
animal.
Mclean midió la actividad locomotora en un campo abierto en seis cepas endorreproducidas de ratones en
cuatro situaciones diferentes y observó que existÃ−an grandes diferencias entre cepas y éstas se
mantenÃ−an en las cuatro situaciones. Unos eran muy activos mientras que los otros eran muy inactivos,
independientemente de las pruebas. En esta cepa poco activa, los ratones eran albinos, y eran siempre mucho
menos activos que los pigmentados ¿podrÃ−a ser que el albinismo influya en a actividad locomotora? La
respuesta es que sÃ−. Observó que el campo abierto está muy iluminado y ¿puede ser que el nivel de
iluminación afecte a la conducta de los ratones albinos sensibles a la luz? Sometió la hipótesis a prueba en
los ratones albinos y pigmentados con arenas altamente iluminadas y con situaciones poco iluminadas (luz
roja, más tenue) Los ratones albinos fueron más activos en las situaciones de poca luz, pero nunca más
activos que los ratones pigmentados. Estos experimentos mostraron que la conducta de los de los albinos
está influenciada también por el ambiente (pero no por encima de la genética)
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En ambos ejemplos los fenotipos son complejos y pueden estar influenciados por numerosos factores, siempre
en interacción de los genéticos y los ambientales.
• Longevidad Pearl y Parker en 1922 endorreprodujeron moscas del vinagre (moscas de la fruta)
durante numerosas generaciones y obtuvieron cinco tipos de cepas diferentes, cada una con su propio
tiempo medio de vida que variaba entre 14 dÃ−as (longevidad más corta) y 49 dÃ−as (longevidad
más larga) Las moscas se ajustaban al tipo de vida media de su cepa. La longevidad se mantenÃ−a
generación tras generación. Estos hallazgos muestran la importancia de la genética en la
longevidad de las moscas de la fruta. La vida media de todas las cepas fue más corta que la que
tienen normalmente las moscas de la fruta (las no endorreproducidas), lo que demuestra que la
endorreproducción no es ventajosa para la longevidad de las moscas (quizás por los genes letales
recesivos que surgen de la endorreproducción) Con la endorreproducción, la probabilidad de que se
emparejen dos genes idénticos dañinos es mayor y ese rasgo va a aparecer como dominante.
Muchos de esos genes están escondidos pero con la endorreproducción se unen genes idénticos y
ese rasgo se manifiesta.
Esto se aplica también en los humanos con relación a la inteligencia. El emparejamiento de los primos
hermanos muestra unos hijos con un coeficiente de inteligencia más bajo. El riesgo de retraso mental es de
más de tres veces mayor para hijos de matrimonios primos hermanos, que de matrimonios normales. La
endorreproducción aumenta la probabilidad de que genes dañinos que todos tenemos aparezcan.
• Crianza selectiva
Los investigadores han criado cepas especÃ−ficas en el laboratorio para examinar la conducta. Si un rasgo
está influenciado por factores genéticos, deberÃ−a ser posible cambiarlo mediante la crianza selectiva (se
selecciona el carácter que quieren que pase a las cepas siguientes) en la segunda técnica para estudiar las
conductas poligenéticamente determinadas. El procedimiento implica el acoplamiento que presenta un
rasgo similar. Si un rasgo conductual está determinado por genes, el control hará variar la conducta, es
decir, seleccionarla. Se trata de aparear organismos con un mismo rasgo para que sus hijos lo hereden. Se
obtiene asÃ− una cepa diferente de la población base de partida. Por ejemplo, se cruzan los caballos que
resultan más veloces recorriendo una distancia y se obtienen razas de caballos de carrera muy veloces.
Los animales que se seleccionan, se eligen sobre la base de algún rasgo fenotÃ−pico, más que porque
tengan determinados genes. Puesto que los rasgos vienen determinados por factores ambientales y
hereditarios, el fenotipo no es un Ã−ndice perfecto de su genotipo. Si las diferencias fenotÃ−picas están
determinadas en parte por factores genéticos, las cepas diferirán de los originales (de los animales que
constituÃ−an la población)
Experimento de Tryon (1940) Es un experimento clásico de crianza selectiva. Crió selectivamente ratas
“listas” para un laberinto y ratas “torpes” para el mismo laberinto. Comenzó su experimento con ratas de
diferentes fuentes y examinó su habilidad para recorrer sin errores laberintos en T (complejo automatizado
de 17 unidades) Las ratas tenÃ−an que aprender a recorrer el laberinto y usaban la privación de comida
motivando a los animales para que recorrieran el laberinto ya que llegando a la meta obtenÃ−an alimento (la
comida como refuerzo) Para recorrer el laberinto sin errores dependÃ−an de recordar indicaciones espaciales
(tenÃ−an que aprender claves)
Examinando a población original, comprobó que habÃ−a ratas que les costaba mucho recorrer el laberinto,
mientras que otras cometÃ−an pocos errores y otras un termino medio. Tryon hizo una crianza selectiva
apareando ratas que cometÃ−an pocos errores entre sÃ− (listas) y ratas que cometÃ−an muchos errores entre
sÃ− (torpes) A su debido tiempo, estos apareamientos produjeron descendencia donde las ratas “listas” se
apareaban entre sÃ− y lo mismo con las ratas “torpes”. El experimento continuó de esta manera durante 21
generaciones.
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Tryen tuvo éxito y produjo dos lÃ−neas de ratas que diferÃ−an en su habilidad para aprender el laberinto.
En solo 7 generaciones Tryen habÃ−a conseguido dos cepas diferentes. Las ratas más “torpes” de la lÃ−nea
de las “listas” cometÃ−an menos errores que las ratas más “listas” de la lÃ−nea de las “torpes” (la varianza
nunca se solapó) Concluyó que algún factor genético tendrÃ−a que haber en la determinación de ratas
que aprenden bien el laberinto.
Tryen llevó a cabo un experimento de “control cruzado”. Para controlar que no se pudiera transmitir e
aprendizaje del laberinto Los descendientes eran ratas”listas” criadas entre las “torpes” y “torpes” criadas
entre las “listas”. Las sometió al laberinto y los resultados no cambiaron
¿Son las ratas “listas”, listas en general, o sólo son listas para estas condiciones? En 1949 Searle contestó
a esta cuestión. Examinó a estos animales en una amplia variedad de laberintos (unos 30 tipos diferentes) y
se encontró que las ratas listas para el laberinto T, eran sólo listas para las indicaciones espaciales y
motivaciones de hambre. Se probó que Tryen habÃ−a creado un tipo de rata muy especial (ratas que
aprendÃ−an indicaciones espaciales cuando tenÃ−an una motivación de hambre) Las ratas listas no o
hicieron mejor que otras en laberintos visuales o con motivaciones que suponÃ−an escapar del agua. No eran
listas en general, sino que solo en algunos aspectos. Las ratas listas y las torpes, se siguen utilizando en un
gran número de experimentos diferentes.
Cooper y Zubex, realizaron otro experimento examinaron la ejecución de las ratas listas y torpes para el
laberinto criándolas en tres ambientes:
• Caja tÃ−pica estándar de laboratorio
• Ambiente enriquecido, caja más grande, con más juguetes, túneles, rampas…
• Ambiente emprobrecido, pequeña caja gris de malla de alambre sin ningún objeto
Resultados: Cuando las ratas listas para el laboratorio alcanzaron la madurez, cometieron casi la misma
cantidad de errores que las ratas torpes criadas en un ambiente emprobrecido. Sólo aparecen diferencias
significativas en situaciones estándar. Las condiciones ambientales tienen efectos y las diferencias
genéticas virtualmente desaparecen (una predisposición genética puede estar influenciada por el
ambiente)
• Ratas torpes = Ratas listas ambiente empobrecido
• Ratas torpes = Ratas listas ambiente enriquecido
• Ratas torpes â Ratas listas ambiente estandar.
Crianza selectiva para conductas con alcohol
Otro tipo de conductas que se estudiaron mucho mediante la crianza selectiva son las conductas relacionadas
con el alcohol. Puede existir también una base genética para el alcoholismo. Ciertas cepas de ratas
exhibÃ−an una marcada preferencia por el alcohol. Se ha intentado producir un modelo animal del
alcoholismo.
Mclean y Rogers (60) observaron cepas endoreproducidas de ratones con diferencias en su preferencia por el
alcohol. Pusieron a las ratas a escoger entre beber agua o alcohol. Unas cepas elegÃ−an el alcohol y otras
evitaban e beberlo. Esto ha sido objeto de experimentos, ya que la preferencia por el alcohol puede ser
influenciada por la crianza selectiva, siendo esta conducta manipulada. Se desarrollaron cepas que mostraban
preferencias en su consumo de alcohol: animales alcohólicos con animales alcohólicos darán lugar a unas
cepas más alcohólicas, llamadas ratas P. La lÃ−nea P mostró consumir cinco veces más alcohol que la
lÃ−nea NP (no preferencia) No solamente las ratas que prefieren el alcohol son más tolerantes a él, sino
muestran signos de abstinencia cuando no lo tienen, conteniendo más bajos niveles de serotonina y
dopamina en sus células (papel de los genes en el alcoholismo)
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Han criado selectivamente también animales que exhiben una sensibilidad peculiar y diferente al alcohol.
Mclean y Kakihana seleccionaron ratones en función del tiempo que pasaban durmiendo después de
suministrar una dosis de alcohol. Asumieron que los animales que más duermen son los más sensibles a los
efectos del alcohol que los que duermen menos. Aparearon a los animales que duermen menos entre sÃ− y a
los que dormÃ−an más durante 17 generaciones (los animales que más duermen darÃ−an lugar a hijos
más sensibles) Se crearon dos lÃ−neas de ratones: lÃ−neas de colorado de sueño largo y lÃ−neas de
colorado de sueño corto. Muestran diferencias considerables en la duración del sueño después del
suministro de alcohol (de la misma cantidad):
• De largo sueño: dos horas (después de la inyección de alcohol)
• De sueño corto: 10 minutos (después de la inyección de alcohol)
Esto muestra la influencia de los factores genéticos. No hay solapamiento en los tiempos de sueño de los
ratones colorados de sueño largo y sueño corto.
Otro fenotipo que muestra la sensibilidad conductual al alcohol es la severidad de los sÃ−ntomas del alcohol
después de haber mostrado dependencia y abstinencia. Se proporcionaba alcohol a los animales mediante
dieta o inhalación y se seleccionó a los ratones sobre la base de la serveridad de las convulsiones que
ocurren después de la privación de alcohol: (lÃ−nea inclinada a las convulsiones, y lÃ−nea resistente a las
convulsiones. Su conducta durante la fase de privación de alcohol, ilustra el papel de la herencia sobre las
conductas. El grupo de conductas relacionado con el alcohol que se ha estudiado no está determinado
siempre por el genotipo subyacente. Otros muchos fenotipos conductuales se han estudiado por crianza
selectiva: medidas de aprendizaje, etc. estos estudios muestran el papel que juega el ambiente y la herencia.
Estudios de ratones proporcionan modelos de estudio del alcoholismo en humanos: como se desarrolla la
preferencia, como influye al cerebro…(genética de la conducta)
El desarrollo del canto del pájaro
En primavera los machos cantan para atraer a las hembras y reprimir (amenazar) a los machos en su territorio.
Los machos de cada especie cantan de forma parecida, pero se diferencian bien las especies.Entre especies, se
dan cantos locales. El estudio ontogenético dice que hay dos fases:
• Fase sensorial Empieza unos dÃ−as después del nacimiento. Durante esta fase los polluelos no
cantan, graban en su memoria las canciones de los adultos, de sus padres. Esto más adelante guiará
el desarrollo de su propio canto. Asimilan las canciones de su propia especie y si durante esta fase no
la oyen, no la podrán desarrollar. Serán anormales y no tÃ−picas de su especie. Es pues muy
importante escuchar los cantos de la misma especie, porque si no se producirán cantos diferentes a
los de su especie, atÃ−picos.
• Fase sensomotora Las hembras no cantan. Los machos comienzan cuando los jóvenes cantan sus
canciones (canciones inmaduras) a los pocos meses. La vocalización de este canto se va
perfeccionando, se va refinando cada vez más, pero es necesaria una retroalimentación auditiva: se
tienen que oir a si mismos. Si no se escuchan a si mismos no se van a desarrollar los trinos de los
adultos en esta fase. Una vez que haya cristalizado el canto, sin embargo, no necesitan escucharse (se
sabe porque han quedado sordos) A la hora de retener canciones en la memoria hay dos patrones:
♦ Aprendices limitados a la edad
♦ Aprendices abiertos
La mayorÃ−a de los pinzones son aprendices limitados a la edad: una vez que han cristalizado, desarrollaran
la misma toda su vida. En cambio los canarios, por ejemplo, son capaces de aprender las llamadas “canciones
plásticas”, en las que añaden cantos nuevos para el apareamiento para el otro año, y asÃ− durante toda
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su vida.
El sistema nervioso del pájaro:
• VÃ−a motora descendiente baja desde el cerebro (centro vocal) hasta la siringe (caja de resonancia) y
regula la producción del canto.
• VÃ−a o circuito prosenafálico anterior regula el aprendizaje del canto.
Es importante por:
• El lado o circuito izquierdo es más importante que el circuito derecho para el canto
• El centro vocal superior es cuatro veces más grande en machos que en hembras
• Las estructuras de control del canto del cerebro en machos duplican su tamaño durante la época
de seducción (en primavera) y luego vuelve a su estado normal (en otoño) Viene fijado por un
aumento de testosterona que se debe a su vez, al aumento de la luz del dÃ−a.
• El tamaño (aumento) se debe a la formación de nuevas neuronas, no al crecimiento de las
existentes.
• Estudios con gemelos
Existen dos tipos de gemelos:
• Monocigóticos se derivan de un mismo huevo o cigoto que en una etapa temprana se separa en dos y
da lugar a dos individuos genéticamente iguales, idénticos.
• Dicigóticos se derivan de dos cigotos separados. Dos óvulos fecundados por espermatozoides
diferentes. La relación genética es la misma que entre dos hermanos. Comparten el 50% de sus
genes (son los mellizos)
El estudio con gemelos ofrece el estudio de conducta y la relación que hay entre genes y conducta. Esta
situación proporciona a los genetistas una clase de experimento natural, en el que la semejanza conductual
entre gemelos monocigóticos se puede comparar con las semejanzas conductuales entre gemelos
dicigóticos. Si la heredabilidad (proporción de variabilidad de un rasgo) afecta a un rasgo de conducta, los
gemelos MZ (monocigóticos) deberÃ−an mostrar una mayor semejanza que los gemelos DZ (dicigóticos)
Una medida utilizada por genetistas para mostrar la influencia de la heredabilidad y el ambiente en la
conducta, es la concordancia (los gemelos se dice que son concordantes para un rasgo si los dos o ninguno lo
expresa y discordante si sólo lo muestra uno) Si las tasas de concordancia son significativamente más altas
para MZ (monocigóticos) que para DZ (dicigóticos) esto se considera como evidencia de que influencias
genéticas juegan un papel importante en dicho rasgo (en la expresión de esta conducta)
Esto se puede mostrar con la enfermedad de Huntington, que para gemelos MZ la concordancia deberÃ−a ser
del 100% y en DZ serÃ−a del 50%. Con otros desordenes: esquizofrenia (tasa de concordancia del 50% en
MZ y del 15% en DZ), depresión bipolar que altera periodos de depresión y periodos de euforia, lo que
llamamos maniaco-depresivos (la tasa de concordancia es el 69% en MZ y del 13% en DZ) La genética
muestra un papel más importante para la depresión bipolar que para la esquizofrenia. Los gemelos
idénticos tienden a compartir ambientes muy similares, y a veces entorpece la diferenciación entre genes y
ambiente. Los MZ experimentan un ambiente más similar que los DZ porque lo tratan como uno (incluso los
padres) y esto aumenta las estimaciones que se hacen como influencia genética (experiencias similares que
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inflan las estimaciones genéticas) Si los padres no lo hicieran, provocarÃ−an un efecto opuesto y esto
serÃ−a desastroso también. Una posible solución es estudiar gemelos a los que se separo y criaron en
ambientes diferentes, pero suele ser bastante infrecuente. Se han hecho intentos por encontrarlos y se dio un
estudio muy importante:
Estudio de Minnesota de Bouchard: gemelos criados separados En los años 90 Bouchard encontró 59
parejas de MZ y 47 de DZ a los que se separó a edades muy tempranas y se les crió separadamente. Se los
llevó a la Universidad de Minnesota y se les sometió a test intensivos durante 6 dÃ−as (50 horas) Fueron
15.000 items y un historial médico completo (además de pruebas de CT, memoria, matemáticas…)
¿En que medida los gemelos idénticos criados separadamente se diferencias de los gemelos criados
conjuntamente? Midieron o basaron el experimento en una prueba de CI: ¿En que medida los gemelos
separados se diferencian de los gemelos criados en el mismo ambiente? En los resultados de la prueba de
Weschler la correlación media para los criados separados fue de 0,7 y para los criados juntos de 0,85. El
ambiente jugaba un papel importante, pero factores genéticos también influÃ−an en el test de CI.
Los elevados coeficientes de correlación demostraron la importancia de la genética tanto en la inteligencia
como en la personalidad. La mayor parte de variación entre gemelos del CI era genética (heredabilidad)
Las personas con genéticas idénticas o similares tienden a buscar ambientes o experiencias también
similares, siendo difÃ−cil llegar a hacer una estimación precisa de la heredabilidad. A partir de estos
hallazgos, han estimado que las diferencias de personalidad se deberÃ−an más bien a factores genéticos.
Pero las familias adoptivas eran similares, es decir, aunque fueron criados por separado, eran ambientes muy
parecidos (si uno hubiera estado con bosquimanos y otro con reyes la cosa cambiaria) Los individuos cuya
herencia genética promueve la agresión están implicados en actividades agresivas y estas aficiones
contribuyen más al desarrollo de la tendencia agresiva.
Bases genéticas del alcoholismo
El término de preferencia por el alcohol es aplicable a los humanos ya que no somos muy distintos a ellas
en este aspecto. El 90% de la población bebe alcohol de manera ocasional. Pero la mayor parte del alcohol
consumido, el 50% aproximadamente, lo bebe el 10% de la población. Podemos decir que algunas personas
están más predispuestas a beber alcohol que otras ¿Están algunas personas predestinadas
genéticamente al alcohol? Los humanos no hemos sido criados selectivamente por su preferencia por el
alcohol a diferencia de los animales experimentales, y es posible que la preferencia por el alcohol sea una
conducta aprendida. Los estudios con gemelos han proporcionado una fuente importante de evidencia a favor
de que existe en el alcoholismo un componente genético, es decir, han proporcionado una fuente de
experiencia para determinar la influencia de los genes en el alcoholismo.
Uno de estos estudios fue el llevado a cabo en los años 60 en Suecia donde se compararon 1974 parejas de
gemelos varones (al menos uno del par de gemelos tenÃ−an problemas con el alcohol) La tasa de
concordancia de gemelos MZ para el alcoholismo era del 54% y para gemelos DZ era solo del 28%. Esta
diferencia es significativa pero no fue particularmente marcada si se considera que la mayorÃ−a de los
gemelos habÃ−an sido criados en ambientes similares. PodrÃ−a ser que el aprendizaje jugase un papel
importante en la producción de conductas de alcoholismo.
Unos estudios realizados en los 90 mostraban que la tasa de concordancia para los gemelos MZ era del 76%
mientras que para los gemelos DZ era del 61% en relación con el alcoholismo. En las mujeres era del 36%
en gemelos MZ y del 25% en DZ (Pickens) ¿Genes o ambiente? El ambiente produce una mayor influencia
en las hembras que en los machos.
Una manera de superar el problema de atribuir estas tasas de concordancia a la vivencia en los mismos
ambientes es el seguimiento de hijos adoptados cuyos padres biológicos eran alcohólicos. Unas
investigaciones hicieron un seguimiento de hijos de alcohólicos adoptados al poco de nacer por padres no
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alcohólicos en Dinamarca en los años 70. Los resultados mostraban que el alcoholismo era 4 veces más
probable en hijos adoptados de padres alcohólicos en comparación con hijos adoptados de padres no
alcohólicos. La herencia pareció que ejercÃ−a un efecto importante en la conducta de consumo de alcohol.
Unos estudios posteriores llevados a cabo por Bohman extendieron estos hallazgos. Los factores genéticos
parecen jugar un papel importante en el alcoholismo. Encontró que los hijos adoptivos de padres
alcohólicos tenÃ−an el triple de probabilidades de ser alcohólicos que los hijos adoptivos de padres no
alcohólicos. Los hijos adoptados de madres alcohólicas tenÃ−an el doble de probabilidades de convertirse
en alcohólicos que los hijos adoptados de madres no alcohólicas.
Una crÃ−tica que se ha hecho a estos trabajos es que se habla de alcoholismo como si fuera un desorden
unitario, pero existen distintos tipos de alcoholismo:
• Individuos con conductas persistentes de búsqueda de alcohol e individuos que pueden abstenerse del
alcohol durante mucho tiempo pero que cuando empiezan no pueden parar. Pérdida de control.
• La Asociación Psiquiátrica Americana distingue entre: individuos con mucho consumo de alcohol de
forma inminente e individuos con dependencia psicológica y fÃ−sica (aumenta la tolerancia de alcohol y
los sÃ−ntomas de abstinencia)
• Un intento de diferenciar los distintos tipos de alcoholismo desde el punto de vista genético fue llevado a
cabo por Cloninger. Cuando Cloninger y Bohman trabajaron con niños adoptivos de padres alcohólicos,
encontraron que cuanto más severo era el alcoholismo, mayor era la probabilidad de que el adoptado
tuviera un padre alcohólico. Algunos rasgos también distinguen alcohólicos severos de los que no lo
son. Al analizar con más detenimiento esta relación, se dieron cuenta de que habÃ−a dos tipos de
alcoholismo (cada alcohólico con personalidad y genética diferente):
♦ Alcoholismo tipo 1 es la forma más común de alcoholismo y la menos severa que se asocia
con un exceso de bebida (normalmente después de los 25 años) Este alcoholismo se
encuentra tanto en varones como en mujeres, con un comienzo tardÃ−o. Pueden estar mucho
tiempo sin consumir alcohol, pero cuando comienzan no pueden parar (siguen hasta
desmayarse) Tienden a ser ansiosos, inhibidos, tÃ−midos, cautos y emocionalmente
sensibles. Este tipo de alcoholismo no depende fuertemente de la genética, sino que
depende en gran medida de factores ambientales.
♦ Alcoholismo tipo 2 es la forma más severa que se asocia con un consumo máximo y
persistente de alcohol. Se asocia con el consumo persistente de alcohol y con conductas
antisociales (peleas, mentiras, impulsividad…) sin remordimientos. Se encuentra solamente
en varones y ocurre tÃ−picamente antes de los 25 años. Parece que tiene un componente
fuertemente genético. El ambiente juega poco en su expresión. El riesgo de alcoholismo
en los hijos adoptados de estos alcohólicos es nueve veces mayor que e riesgo de los hijos de
los demás tipos de padres.
Falta por ver si esta clasificación supera la prueba del tiempo ¿Hay un gen para el alcoholismo? En los
años 90 un grupo de investigadores dirigidos por Blum proclamaron haber descubierto tal gen. Estudiaron
los cerebros de 70 individuos fallecidos. La mitad habÃ−an sido alcohólicos. Se sometió el tejido cerebral a
unas 9 pruebas de ADN y finalmente sugirieron que habÃ−a un gen para el alcoholismo, responsable del
receptor (proteÃ−na) de la dopamina D-2 (neurotransmisor)
Este gen localizado en el cromosoma 11 ocurre en dos alelos diferentes (A1, A2) la mayorÃ−a tenemos el A2,
pero otros tienen A1. Los sistemas dopaminérgicos del sistema nervioso tienen mucho que ver en los
efectos de placer de drogas y alcohol. Blum propuso que el alelo A1 podÃ−a ayudar a causar el alcoholismo,
puesto que producirÃ−a receptores defectuosos de la dopamina en las células cerebrales y no se
obtendrÃ−a suficiente dopamina causando el deseo de sustancias como el alcohol que ayudará a estimular la
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liberación de dopamina (obstaculizaba la recepción de dopamina) De ahÃ− que los individuos necesitaran
extraerlo del alcohol y de las drogas. El alelo A1 está ausente en el 80% de los no alcohólicos y presente en
el 69% de los alcohólicos.
in embargo, estudios posteriores alegaron que esto estaba sobreestimado ya que el alelo no estaba en el 69%
sino en el 49%, y no es que no estuviera presente en los no alcohólicos, sino que se encontraba en un 23%.
El descubrimiento del alelo A1 suscitó la probabilidad de que se pudiera producir una prueba para
determinar la tendencia del alcoholismo en la población general. La conclusión a la que llegó Blum se ha
desechado puesto que el alelo A1 se encuentra también en los cerebros de los individuos que tienen
problemas mentales. También se demostró que los porcentajes que hallaron inicialmente acerca de al
presencia del A1 en el cerebro de los individuos estaba sobreestimado (el número era menor del 69% y no es
que estuviera ausente en los no alcohólicos, sino que se encontraba en un porcentaje muy bajo) Hay muchos
alcohólicos que no tienen el alelo A1 y si tienen el alelo A2 (no es la causa para el alcoholismo) En estudios
posteriores compararon 440 con control y encontraron que el A1 estaba en el 43% de los alcohólicos (y un
43% no es mayorÃ−a)
Otro neurotransmisor que se ha sugerido que puede estar asociado con el alcoholismo es la serotonina. Uno de
los primeros estudios fue realizado en los años 70 examinándose 30 alcohólicos y se comprobó que
quienes tenÃ−an los sÃ−ntomas más severos tenÃ−an también los niveles más bajos de 5-HIAA
(derivado de la serotonina). Este hallazgo fue ampliado posteriormente midiendo los niveles de 5-HIAA
después de 48 horas del último consumo y después de 4 semanas de abstinencia controlada. Los
resultados mostraron que los niveles de 5HIAA eran normales a las 48 horas del último consumo y
significativamente bajas a las 4 semanas de abstinencia. Esto sugirió que algunos alcohólicos (sobre todo
los más severos) tienen de manera natural bajos niveles de serotonina que aumentaba cuando consumÃ−an
alcohol. Un déficit de serotonina podÃ−a ser responsable de llevar al alcohólico a consumir alcohol para
restaurar los niveles normales de serotonina. A partir de este trabajo se mostró que anormalidades
serotoninérgicas existen en algunos alcohólicos (principalmente tipo 2, limitados al varón), pero esta
relación no es tan directa ya que niveles bajos de 5-HIAA están relacionados con una variedad de
conductas impulsivas (agresiva, tortuosa, suicida…) Niveles bajos de serotonina se asocian con depresión y
suicidio. Ahora, la mayorÃ−a de las investigaciones creen que niveles bajos de 5-HIAA están más
directamente relacionados con impulsividad y agresividad que con el alcoholismo “per se”. Muchos
alcohólicos tienen niveles normales y altos de este metabolismo. Pero posiblemente es cierto que la baja tasa
serotoninérgica es un factor importante en la aparición del alcoholismo (sobre todo en algunos
individuos).
Existe evidencia animal que apoya esta suposición. En las ratas los niveles bajos de 5-HIAA se asocian con
un aumento de la preferencia de alcohol, mientras que cuando se estimulan con drogas, la liberación de
5-HIAA disminuye su consumo de alcohol (las drogas sustituyen su consumo) La inyección de agonistas
serotoninérgicos en nucleolos del cerebro, producen la disminución del consumo de alcohol. En fuertes
consumidores de alcohol, el Prozac redujo el consumo diario de alcohol pero muy poco, no fue significativo.
No obstante, estos fármacos juegan un papel importante en el alcoholismo, sobre todo si va acompañado
de psicoterapia.
DNA recombinante o ingenierÃ−a genética
En el DNA recombinante, se toman genes de un individuo y se hacen copias para implantarlos en otros o
combinar, empalmando piezas de ADN de varios genes que no se encuentran en la naturaleza. Comienza en
los años 60 cuando los cientÃ−ficos descubrieron las enzimas de restricción que rompÃ−an el ADN
siempre en la misma frecuencia (lo rompen con precisión) Estas enzimas se encuentran en bacterias, las
cuales se comenzaron a utilizar como tijeras para cortar el ADN, es decir, como “tijeras moleculares”. Se
puede extraer el ADN en un tubo de ensayo con estas enzimas, obteniendo como resultado que la misma
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encima trocea siempre el mismo punto ya que se obtienen muchos fragmentos cortados todos por el mismo
sitio. Se encontraron más de 300 enzimas de restricción diferentes (que cortan siempre por la misma
combinación de bases) Años después, se descubrió que algunos trocitos de estas enzimas tenÃ−an
terminaciones pegajosas (Sticky ends) Estas, permitÃ−an juntar los trozos de ADN, incluso de diferentes
organismos o individuos. Esta nueva recombinación tuvo lugar in vitro o fuera de la célula.
Más tarde, se descubrió una nueva manera de introducirlo en células vivas: En 1972 Berg tomó
células de otras bacterias e implantarlas en un virus. Otros, introdujeron ADN de un sapo en una bacteria, y
cuando esta se reproducÃ−a lo copiaba y se pasaba a la bacteria. La técnica de insertar genes en individuos
vivos tuvo gran impacto (clonación) Las bacterias son las lÃ−neas de unión mediante las cuales se puede
reimplantar ADN recombinante (son las lÃ−neas de ensamblaje) Todo esto permitió avanzar que tipo de
proteÃ−nas formarÃ−an algunos genes e incluso insertar ADN en un cigoto justo después de la
fecundación para que cuando se desarrolle reproduzca el ADN. Estos productos, se denominan
transgénicos y se han usado para estudiar enfermedades congénitas.
Para mostrar la enorme influencia del ambiente, tenemos un caso extremo de interacción de genes ambiente:
el ejemplo de un gusano marino (banelia) cuyo sexo viene determinado por la cantidad o concentración de
COâ”” que existÃ−a en el agua. Una cantidad baja de COâ”” hace que las larvas se conviertas en hembras,
pero si una larva no diferenciada entra en contacto con una hembra adulta, la larva se convertirá en macho.
No todos los efectos del ambiente son tan espectaculares. La mayorÃ−a son el producto de su genotipo y el
ambiente. Por ejemplo, una mala alimentación puede hacer que la estatura de un individuo no llegue a ser la
que marcan sus genes.
AnomalÃ−as cromosómicas. Mutaciones cromosómicas
Una mutación es un cambio heredable y estable. La mutación en una célula somática, puede provocar
alteraciones en el material genético de una célula que se genera de ella y la mutación en las células
sexuales puede transmitirse como rasgos heredados diferentes a las de sus progenitores. En la naturaleza, las
mutaciones se originan al azar y de manera impredecible. Son debidas a agentes mutágenos de naturaleza
muy diversa (radiaciones cósmicas, rayos ultravioletas, rayos X, infecciones vÃ−ricas, sustancias
quÃ−micas…) ambientales, naturales o en laboratorio. Se distinguen varios tipos generales de mutaciones en
función de los cambios que sufra el material genético:
• Estructura cromosomas Los que afectan a la estructura de los cromosomas Son las más comunes.
Se producen normalmente en la meiosis por roturas a los cromosomas, produciendo luego la
separación anormal. Pueden tener grandes limitaciones pero son relativamente comunes. Un alto
tanto por ciento del total de óvulos fecundados portan algunas anomalÃ−as que provocan abortos
espontáneos. Los cromosomas sufren un cambio en su estructura por:
• Pérdida o delección de un trozo de cromosoma. Durante la meiosis una parte de cromosoma puede
romperse y perderse, estos perdidos se suelen unir a otros. Los efectos van a depender de los genes que
contenga ese fragmento de cromosoma.
• Duplicación Se produce la repetición de un trozo de cromosoma (si el perdido se une al otro homólogo)
• Inversión Cuando en una ruptura de cromosomas se produce el ensamblaje de forma invertida (si el
perdido se une al mismo del que se soltó pero al revés)
• Translocación se traslada un trozo de cromosoma a otro no homólogo (un cromosoma se une a otro
cromosoma)
• Inserción translocación no recÃ−proca. Se retira de un cromosoma y se une a otro diferente. Es rara y
puede darse en unas células y en otras no, originando los individuos mosaico, que tienen éstas
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reoganizaciones en unas células y no en otras.
Todas estas mutaciones, rompen la secuencia de bases nitrogenadas en el ADN y los mensajes transmitidos a
la proteÃ−na van a ser diferentes. Se puede desestabilizar el desarrollo normal de los organismos:
◊ Equilibradas Son equilibradas si transmiten información equivalente, si la dotación
genética al final es normal.
◊ Desequilibradas si se gana y se pierde dotación genética.
• Número cromosomas Las que afectan al número de cromosomas. Afectan a la dotación
cromosómica del individuo, provocando que éste tenga un número de cromosomas que difiera
del tÃ−pico de su especie. En estas mutaciones no se produce ningún cambio en los cromosomas,
sino que aparecen más o menos cromosomas de los normales.
Se llama anomalÃ−a aneuploidia a la existencia anormal de cromosomas debido a la presencia o ausencia de
cromosomas. Lo presentan el 3 o 4% de todos los embarazos reconocidos. Si un gen individual afecta a la
conducta, si el cromosoma, también tendrá consecuencias conductuales.
Estas mutaciones son, en general, el resultado de una separación anormal de los cromosomas durante la
mitosis, sobremanera en la meiosis. AsÃ− podemos encontrarnos con individuos triplicados (3n), fruto de la
fecundación de un gameto diploide con uno normal; con individuos tetraploides (4n) y, de una manera
general, poliploides. Estos poliploides son bastante interesantes en las plantas cultivadas ya que suelen tener
un mayor tamaño. Los efectos conductuales de la meosis son los que provocan diversos tipos de
enfermedades provocadas por la no separación de un cromosoma en la meiosis. La trisomÃ−a, es un
haploide + diploide, es decir, un cromosoma triplicado.
En la no distribución meiótica se pueden formar cigotos, lo que provoca el aborto (más de la mitad de los
abortos, es producido por esto) Uno de cada 100, sin embargo, llega a nacer pero con un número distinto de
cromosomas. La mayorÃ−a de los aneuploides tienen trisomÃ−a (3 cromosomas en un par normal) o
monosomÃ−a (1 cromosoma de un par) Estos dos, dan lugar a un desequilibrio genético que ocasiona
muchos transtornos, como por ejemplo el retraso mental.
• La trisomÃ−a ocurre en cualquier cariotipo y es compatible con la vida. Tiene monosoma de más (47) y
la trisomÃ−a más común es la del par 21 que es el SÃ−ndrome de Down (3 ejemplares del cromosoma
21) Las trisomÃ−as tienen información repetida y para explicar sus consecuencias es muy crÃ−tica la
cantidad de producto formado (3 copias de un gen y no de los demás provocan desequilibrio) No tienen
información errónea, sino más repetida de lo debido.
• La monosomÃ−a Es letal casi siempre.
Salvo excepciones, las vÃ−ctimas de cromosomas de más o de menos aparecen aislados por lo que no
presagian nada malo para futuros hijos.
• TRISOMÃ A 21 O SÃ NDROME DE DOWN
El careotipo revela que éstos presentan 47 cromosomas. El hecho de que el cromosoma 21 esté
triplicado, es por la no disyunción de la meiosis.
Un gameto va a recibir los dos cromosomas 21 que, de unirse a un gameto normal va a dar un cigoto con tres
cromosomas 21 o con un cromosoma 21. AsÃ−, un óvulo o un espermatozoide (dos cromosomas) que al
unirse a un gameto normal dará un triploide. La no disyunción de todos los cromosomas homólogos en la
meiosis, produce gametos triplicados o que no contienen cromosomas por lo que da lugar a dos cigotos
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haploides o triploides. La incidencia de la trisomÃ−a 21 es 1 de cada 600 nacidos vivo y es más alta la
incidencia en niños de madres maduras. Si la mujer de más de 40 años no tuviera hijos, se reducirÃ−a a
la mitad. La trisomÃ−a fue descrita en 1866 por Down y muchos fenotipos diferentes se asocian a la
trisomÃ−a 21, por lo que los pacientes de trisomÃ−a 21 muestran mayor tasa de mortalidad y el 90% de los
afectados muere a los 25 años (alta incidencia de leucemia y gran susceptibilidad a infecciones respiratorias.
Las caracterÃ−sticas son:
• Rostro aplanado, achacado
• Ojos oblicuos
• Cuello corto con piel redundante en la nuca
• Altura pequeña
• Pliegues epicantales (pequeños pliegues de piel en los ángulos internos del ojo)
• AnomalÃ−a en pliegues de la mano y en los dermatoglifas (estrÃ−as de la piel)
• Agudo retraso mental (la media de las puntuaciones del CI de estos pacientes es entre 35 y 50, por lo
que los pacientes necesitan ser institucionalizados.
• Son muy cariñosos, afectuosos.
• Don de imitación
♦ TRISOMÃ A 18 O SÃ NDROME DE EDWUARD
Es de uno de cada 8000. Cerca del 95% abortan espontáneamente. Entre los que nacen, la vivencia posnatal
es muy escasa. El 80% de los pacientes que sobreviven son mujeres. La edad materna constituye un valor
importante. Sus caracterÃ−sticas son:
• Retraso mental
• Fallo decrecimiento
• Alteraciones cardiacas graves.
♦ TRISOMÃ A 13 O SÃ NDROME DE RATAN
Aparece en uno de cada 25.000 nacimientos. Este sÃ−ndrome es grave y letal en casi todos antes de los seis
meses y más de la mitad muere en el primer mes. Se asocia a la edad materna avanzada. Sus
caracterÃ−sticas son:
• Grave malformación del sistema nervioso central
• Retraso mental
• Retraso del crecimiento
♦ SINDROME DE DELECCIÃ N AUTOSÃ MICA
Hay dos: el sÃ−ndrome de deleción de parte del cromosoma y el sÃ−ndrome del maullido de gato.
• Deleción de parte del cromosoma 4 produce grave retraso mental asociado con la deleción.
• Maullido de gato pérdida de un brazo del cromosoma 5. Se llama asÃ− porque el llanto del niño es
igual que el maullido del gato. Provoca cerca del 1% de los pacientes con retraso en instrucciones. Son
casos esporádicos pero el 10% o 15% son descendientes de portadores de translocación.
♦ ANOMALÃ AS EN CROMOSOMAS SEXUALES
• SÃ−ndrome de KLINEFELTER
Accidente de meiosis en cromosomas sexuales. Presenta un cromosoma X de más, siendo el careotipo XXY
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(47 cromosomas) Esta condición fue descubierta en 1942 por Klinefelter y ocurre en 1 de cada 1000
aproximadamente. Es más alta en madres maduras. Sus caracterÃ−sticas son:
◊ TestÃ−culos poco desarrollados
◊ Estériles (azoospermia)
◊ Son afeminados
◊ Distribución femenina del vello corporal
◊ Desarrollo anormal de los senos (ginecomostra)
◊ La mitad de los individuos son retrasados mentales o la incidencia es mayor en
individuos instucionalizados.
◊ La puntación media del CI está en 80 o 85
• SÃ−ndrome de TURNER
Se da en mujeres que tienen tan solo un cromosoma X (Xâ”…) Ocurre en una de cada 3000 hembras vivas.
Sus caracterÃ−sticas son:
• Ausencia de uno de los cromosomas X Poseen un número normal de autosomas, 22. Pero en los
sexuales le falta uno, por lo que muestran 45 cromosomas (solo tiene un cromosoma X)
• Fenotipo femenino
• Pobre desarrollo sexual (infantilismo genital)
• Aspecto aniñado.
• Poco desarrollo del vello púbico y de los pechos.
• Deformaciones de ovarios (digenesia ovárica, lo que las hace estériles) Excesivo desarrollo
• Cuello palmeado (plano)
Se sugirió que estas mujeres tenÃ−an retraso mental y sus puntuaciones de CD son bajas, pero esto no se ha
podido comprobar. Estos pacientes sufren de déficit conductual en organización espacial y perceptual por
lo que el defecto cognitivo se refiere a tareas de actividades espaciales (los CI son diferentes de los normales)
y sentido direccional. También tienen dificultades matemáticas.
• SUPERMACHO XXY (varones con cromosoma extra, otro Y)
En 1961 Jacobs observó que existÃ−a una correlación entre material cromosómico extra y la conducta
agresiva. Hicieron el careotipo de presos a causa de actividades violentas o agresivas. A 9 de los sujetos, se les
encontró un material cromosómico “Y” extra. Estos individuos eran altos y fuertes. La incidencia de XYY
es mayor en varones institucionalizados que en la población ¿El cromosoma “Y” hace a los individuos
más agresivos? No. La existencia de altura y pobre coordinación hace que también puedan ser agresivos
por eso.
Otros estudios realizados por Witrin encontraron una tasa elevada de delitos con individuos XYY, pero no
habÃ−an cometido delitos más violentos que los otros, por lo que los XYY no provocan una mayor
agresividad. Los varones XYY tenÃ−an puntuaciones de XI más bajas, lo que lleva a pensar que la baja
inteligencia pueda llevar a la alta tasa de delictividad. Son varones normales (más altos, más fuertes y con
menor inteligencia) El hecho de que entre los presos se encuentren gran número de casos, puede ser debido a
que los XYY al ser menos inteligentes cualquier delito que cometen es más fácil descubrirlo.
• Mujer con cromosoma X extra:
Tienen careotipo XXX, XXXX, XXXXX… (47, 48, 49 cromosomas) Se da en uno de cada 1000. Sus
caracterÃ−sticas son:
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• Aparece asociado a cierto retraso. La cuarta parte sin embargo, son normales. El 25% tiene ligeros
problemas de desarrollo, el 25% problemas congénitos de nacimiento y el otro 25% problemas
cognitivos. Es decir, en torno al 4 por mil en realidad no 1 por mil.
• PentasomÃ−a, con cinco X (XXXXX) retraso mental profundo, no controla el movimiento de los ojos
y tiene problemas de esqueleto y de desarrollo sexual
• TetrasomÃ−a, con cuatro X (XXXX) retraso mental
• SÃ−ndrome del X frágil
Es heredable y más frecuente en retraso mental moderado (es la primera causa heredables, es la segunda
incluyendo a las no heredables como el sÃ−ndrome de Down) Se da en una de cada 1250 hombres y en una
de 2000 mujeres. Se llama asó porque en un cromosoma la cromatina no se condensa lo suficiente durante la
mitosis. En este sÃ−ndrome es frecuente el retraso mental. No sigue la herencia mendeliana, sino un patrón
inusual. El 20% de los hombres con este sÃ−ndrome no lo presentan, pero tienen nietos que sÃ−. Las hijas de
varones que presentan sÃ−ntomas no lo presentan porque el cromosoma X enmascara el sÃ−ndrome.
Constituye uno de las principales pedidos de careotipo en estudios prenatales.
• Individuos mosaico Tienen células con 46 cromosomas y células con otro número distinto de
cromosomas (mezclan células con distinto número de cromosomas)
En general, las mutaciones en su conjunto son un factor importante de selección y tienden a pervivir las
mutaciones favorables. La selección natural eliminará a aquellos individuos que hayan resultado
desfavorables genéticamente.
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