Genetica humana

é, Fig. 14-13. Efecto del medio sobre el fenotipo. El resultadode
un genotipo radicaen su norma de reacción,un espectrofenotípico
que dependedel medioambienteen el que se expresa.Porejemplo,las
floresde la hortensiade la mismavariedadgenéticaexhibenuna gama
de coloresque va desdeel azul violetahastael rosa.en función de la
a c i d e zd e l s u e l o .
el nivel de actividadfÍsicahabitual y 1a presenciade agentes
infecciosos.
En general,las normas de reacciónson más ampliaspara 1os
caracteres
poligénicos.El medio contribuye alanaturalezacuantitativa de estoscaracteres,
como ümos en la variacióncontinua
de1color de Ia piel. Los genetistasse refierena estoscaracteres
como multifactoriales, lo que significa que muchos factores,
tanto genétlcoscomo ambientales,influyen sobreel fenotlpo de
forma colectiva.
Integración
de una visión
herencia y la variación
mendeliana
u N T D A rDR E s G e n é t i c a
Un gallo con plumas grisesse apareacon una gallina cc
el mismo fenotipo. Entre los descendienres,
l5 poliitos
son grises,6 son negrosy B son blancos.¿Cuáies Ia
explicación más sencilla parala herencia de estoscolore
en las gallinas?¿Qué fenotipos esperarÍaencontrar en lc
descendientesde un cruzamiento entre un ga11ogris y
una gallina negra?
En los sereshumanos, los padres altos tienden a tener
hijos altosy los padresbajos tienden a tener hr.¡osbajos
Las alturas en los adultos, sin embargo, varían en un
intervalo amplio, siguiendo una curva en forma de cam
pana normal. Explique estasobservaciones.
de la
En las últimas paginashemosampliadonuestravisión de la
herenciamendelianaal explorar e1espectrode la dominanciay
también 1os alelos mú1tiples,la pletotropía,la epistasis,la
herenciapoligénicay el impacto fenotÍpico del medio ambient e . ¿ C ó m op o d e m o si n t e g r a re s t o sp e r f e c c i o n a m i e n teons u n a
teoría completa de la genéticamendeliana?La clave es recorrer
la transicióndesdeel énfasisreduccionista
de los genessimples
y los caracteresfenotípicoshasta las propiedadesemergenres
de1organismocomo una totalidad, uno de los objetivosde este
libro.
E1terminoJenotipose puede referir no solo a 1oscaracteres
e s p e c i f i c o sc .o m o e l c o l o r d e l a f l o r o e l g r u p o s a n g u Í n e os,i n o
también a un organismoen su totalidad:todoslos aspectosde
su aparienciafisica,su anatomÍainterna, fisiologíay comportamienfo.Del mismo modo, el término genotipose puede referir a la constitucióngenéticacompletade un organismo,no
solo a sus a1elospara un único locus genético.En 1a mayoria
de los casos,e1impacto de un gen sobreel fenotipose ve afect a d op o r o l r o sg e n e sy p o r e l a m b i e n t eE. n e s t av i s i ó ni n t e g r a dora de la herenciay la variación,el fenotipode un organismo
reflejasu genotipo completo y sus antecedentes
ambientales
únrcos.
A la vista de todo 1o que Duedeocurrir en el camino desde
e l g e n o t i p oh a s t ae l f e n o r i p o .e s r e a l m e n i es o r p r e n d e n rqeu e
Mendelpudieradescubnrlos principiosfundamentales
que rigen
Ia transmlsiónde genesindividualesde 1ospadresa la descendencia Las dos leyesde Mendel, la segregación
y 1adlstribucion independiente,explican las variacionesheredablesen
26+
términos de formasalternativasde genes(.,partículas',
ht
tarias)_que se transmiten de geneiación én generació
acuerdocon reglassimplesde probabilidad.Esta teorÍa
herenciaes igualmentevá1idapara los guisantes,las mosca
peces, las aves y los sereshumanos. Además,al extende
principiosde la segregación
y de la disrribuciónindepend
paraayudara explicarpatroneshereditarioscomo la epist
los caracteres
cuantitativoscomenzamosa visualizarla at
tud de aplicaclóndel mendelismo.Desdeel ¡ardin de la
día de Mendel provino una teoria de la herenciapart)ct
que sustentaa Ia genéticamoderna. En Ia última secciónde
capítuloaplicaremosla genéticamendelianaa la herenclahu
na, con hincapiéen la transmisiónde las enfermedades
her,
tarlas.
Yéataelas respuestas
en el ApéndiceA.
Muchos rasgos humanos siguen
los patrones mendelianos
de la herencia
Aunque los guisantesson un material convenrentepara
investigacióngenética,los sereshumanos no. Cada genera
humana dura aproximadamenteveinte años,y los padreshur
nos producenuna descendenciarelativamenteescasaen com
r a c i ó nc o n l o s g u i s a n t e sy l a m a y o r i ad e l a s d e m a se s p e
Además,los experlmentosde cruzamientocomo los que rea
Mendelson inaceptablescon ios sereshumanos.Pesea estasd
cultades,el estudio de la genétrcahumana continua ayanzan
impulsadopor el deseode entendernuestrapropia herencia.
nuevastécnicasde biologÍamolecularcondujerona muchos d
cubrimientosimportantes,como veremosen el capitulo 20, p
el mendelismobásicoperdura como el fundamentode la gen
ca humana.
Análisis de pedigrí
Incapacesde manlpular los patronesde unión sexualde
personas,los genetistasdebenanalizar1osresultadosde las un
nesque ya se han producido. Lo hacen recolectandoinformación acercade los antecedentesfamiliares de un rasgo en particulary reuniendo esta información en un árbo1familiar que
describelas interrelacionesde los padresy los h¡os a travésde
1asgeneraciones:el pedigrí familiar.
La figura 14-14a muestraun pedigrí de tres generaciones
querastrea1aaparicióndel contorno en forma de punta de la
1íneacapilar en la frente. Este rasgo,llamado pico de viuda,
se debe a un aielo dominante W. Debido a que el alelo del
picode viuda es dominante,todos los indivlduos que carecen
de esterasgodeben ser homocigotosrecesivos(ww). Los dos
abueloscon picos de viuda deben tener un genotlpo Ww, ya
quealgunosde sus descendientes
son homocigotosrecesivos.
La descendencia
de la segundageneraciónque sÍ tiene picos
deviuda debeser también heterocigotadebido a que son productode la unión de Ww x ww. La tercerageneraciónen este
pedigríse compone de dos hermanas.La que tiene el pico de
(Ww), de acuerüudapuedeserhomocigota(WW) o heterocigota
do con lo que conocemos de los genotipos de sus padres
(ambosWw).
La figura 14-14b es un pedigrí de la misma familia, pero
vez nos concentramosen un rasgo recesivo,los lóbulos
esLa
pegados.Utilizamos/para el a1e1o
recesivoy F para
auriculares
el dominante,que producelóbulos auriculareslibres.A medida que progresaa travésdel pedigri, es posible que usted note
una vez más que puede aplicar 1o que aprendió acercade la
herencia
mendelianapara completarlos genotiposde la mayoríade los individuos.
Una aplicaclónimportantedel pedigrÍ es ayudar a predecir
el futuro. Supongaque la pareja representadaen la segunda
generaciónde la figura 14-i4 decidetener un hrjo mas. ¿Cual
es la probabilidadde que tengapico de viuda?Esto es equivalente al cruzamientomendelianomonohÍbrido F, (Ww x Ww)
y así la probabilidadde que un hijo heredeun alelo dominante y tengael pico de viuda es de3/r(L/4WW + 1/rWw). ¿CuáI
es la probabilidad de que el niño tenga 1oslóbulos auriculares
pegados?Otravez, podemostratar estocomo un cruzamiento
monohíbrido (Ff x nfl, pero estavez deseamossaber cuál es la
seahomocigotarecesiva
probabilidadde que la descendencia
(f). Estaprobabilidades de l/4. Finalmente,¿cuáles la probabilidad de que el niño tenga pico de üuda y lobulos auriculares
pegados?En el supuestode que los genesde estoscaracteres
se encuentrenen cromosomasdiferentes,los dos paresde alelos se distribuiránen forma independienteen estecruzamiento dihÍbrido (WwFf x WwFfl. De estemodo, podemosemplear
la regla de la multiplicación: r/o (probabilidad del pico de
viuda) x '/, (probabilidadde lobulos auricularespegados)=
r/,u (probabilidadde pico de viuda y de lóbuios auriculares
pegados).
l.os nediprísson lln asunto más serio cuando 1osaieiosen
cuestiónproducen enfermedadeshereditariasdiscapacitantes
o mortaiesen lusar de variacioneshumanasinocuascomo la
configuracióndJ la hnea capilar o del lobulo auricular. Sin
embargo,para1ostrastornoshereditariosse aplicanlas mismas
técnicasde análisls de pedigrí que si fuesen rasgosmendelianos simoies.
generacién
Primera
(abuelos)
generación
Segunda
(padres
y tíos)
WW ww
o
Ww
Tercera
generación
(doshermanas)
ff
ffi
Ff
pegado
Lóbulo auricular
(a) Rasgodominante(picode viuda).Estepedigrírastrea
el rasgo
picode viudaa travésde lasgeneraciones
denominado
de unafamilia.
queen latercerageneración
Observe
la segunda
hijano presenta
el
patrónde herencia
rasgo,
si bienambospadres
Io tenían.Semejante
sustenta
la hipótesis
de queel rasgosedebea un alelodominante.
y ambospadres
Sisedebiera
a un alelorecesivo
teníanel fenotipo
recesivo,
todala descendencia
tambiénhabríatenidoel
fenotiporecesivo.
FF
libre
Lóbuloauricular
(b) Rasgo recesivo(lóbuto auricular pegado). Estaes la misma
familia,peroen estecasoinvestigamos
la herencia
de un rasgorecesivo,
pegados.
que la primerahijade la tercera
loslóbulosauriculares
Observe
generación
pegados,
si bienambospadresno
tienelóbulosauriculares
presentan
patrón
el rasgo(tienenlóbulosauriculares
libres).
Semejante
fácilmente
seexplica
si el fenotipode lóbulospegadosse debea un
Sise debieraa un alelodominante,entoncespor lo
alelorecesivo.
menosuno de lospadresdeberíahabertenidoel rasgo.
y loscírculos
familiares,
loscuadrados
representan
a lasmuleres.
LalÍneahonLFig. 14-14.Análisisde pedigrí.Enestosárboles
a loshombres
queconecta
zontal
a un hombreconunamujer(n-O) indicaun acoplamiento.
Debajo
sepresenta
la descendencia
segúnel ordende nacimiento
de
y loscírculos
queexhiben
izquierda
a derecha.
Loscuadrados
sombreados
representan
a losindividuos
el rasgoqueseinvestiga.
cepírulo
14
M e n d e l y e l c o n c e p t od e g e n
265
Trastornos hereditarios recesivos
Se conocen miles de trastornos genéticosque se heredan
como rasgosrecesivossimples.Estostrastornosvaríanen gravedad desdelos relativamenteleves,como el aibinismo (falta de
pigmentación,que conducea la susceptibilidadparalos cánceres
de la piel y los problemasde la üsión), hastalos potencialmente
fatales,como la fibrosisquística.
¿Cómopodemosreconocerel comportamientorecesivode los
alelosque causanestostrastornos?Recuerdeque los genescodificanparaproteínascon funcionesespecíficas.
Un alelo que ocasionaun trastornogenéticocodificauna proteínadisfuncional,o
ninguna.En el casode los trastornosclasiflcadoscomo recesivos,
los heterocigotosson normalesen su fenotipo porque una copia
del alelo normal produce cantidadessuficientesde la proteína
De estemodo, un trastornoheredadode forma receespecÍfica.
sivasepresentasolo en los individuos homocigotosque heredan
un alelorecesivode cadapadre.Podemossimbolizarel genotipo
de esoslndiüduos comoaa y los genotiposde los individuos con
fenotiposnormalescomo AA o Aa. Aunque son normalesen
su fenotipocon relacióna la enfermedad,los heterocigotos(Aa)
puedentransmitir el alelo recesivoa su descendencia
y, por eso,
se denominanportadores.
La mayoríade las personascon trastornosrecesivosson hijos
de padresportadoresdel trastornopero que presentanun fenotipo normal. Una unión entre dos portadorescorrespondea un
cruzamientomonohíbrido mendelianoF, (Aa x Aa),Ia proporción genotípicaparala descendencia
es I AA: 2 Aa:I aa. De este
modo, cada niño tiene una probabiiidad de r/* de heredaruna
dosisdoble del alelo recesivoy de padecerla enfermedad.A partir de la proporción genotÍpicapodemosver también que de 1os
tres descendientes
con fenotipo normal (un AA más dos Aa) se
prediceque dos son portadoresheterocigotos,con una probabilidad de 2/.. De las uniones Aa x aa y aa x aa también podrían
surgirhomocigotosrecesivos,pero si el trastornoesletal antesde
la edad reproduciva o produce esterilidad,no se reproduciría
ningún individuo aa. Aun si los homocigotasrecesivosfueran
capacesde reproduclrse,estosindiüduos representarÍan
un porcentajemucho menor de Ia poblaciónque los portadoresheteroclgotos(por razonesque examinaremosen e1capÍtulo 23).
En general,un trastornogenéticono se encuentradistribuido
de igual maneraen todos los grupos humanos. Por ejemplo, la
incidenciade la enfermedadde Tay-Sachs,
que describimosantes
en estecapítulo,es desproporcionadamente
eievadaentreiosjudíos askenazis,cuyos antecesores
vivÍan en Europa central.En esa
población, la enfermedadde Tay-Sachsse presentaen uno de
cada3 600 nacimientos,cercade 100 vecesmás que la incidencia entre los no judíos o los judíos del Mediterráneo(sefardíes).
Una distribución desigualsimilar procedede las diferenteshistorias de 1aspoblacionesdel mundo en épocascon tecnologíamás
limitada,cuandoéstasse hallabanmás aisladasdesdeel punto de
vista geográfico(y, por tanto, genético).Examinaremosahora
otras dos enfermedadeshereditariasrecesivasque también son
más prevalentesen algunosgrupos que en otroe.
Fibrosís quística
La enfermedadgenéticamortal más común en ios Estados
Unidos es la fibrosis quÍstica, que afecta a una de cada 2 500
personasde ascendencia
europea,pero es más rara en otros grupos. Entre los descendientesde europeos,uno de 25 (4o/o)es
portador del alelo de la fibrosisquística.El alelo normal de este
gen codifica una proteína de membranaque actúa en e} trans266
uNTDAD rREs
Genética
porte de1ion cioruro entre ciertascélulasy e1líquido extraceluIar.Estoscanalestransportadoresde cloruro son defectuosos
o se
encuentranausentesen la membranaplasmáticade los niños que
heredandos alelosrecesivosparala fibrosisquÍstica.El resultado
es una concentraciónanormalmentealta de cloruro extracelular
que determina que el moco que recubre ciertas células se r'rlelva
más espesoy pegajosoque el normal. El moco elaboradoen el
páncreas,los pulmones,el tracto digestivoy otros órganosproduce efectos múltiples (pleiotrópicos), entre ellos, escasa
absorción de los nutrientes a partir del intestino, bronquitis
crónlca, hecesmalolientese infeccionesbacterianasrecurrentes.
lnvestigaciones
recientesindican que el cloruro extracelulartamblén contribuye aIa infección por alterarun antibiótico natural
producido por algunascélulasde1organismo.Cuandolas células
inmunes acuden aIa zona ah.erada,quedan adheridas al moco y
se establece
un cÍrculovicioso.
Si no se tratan, la mayoría de los niños con fibrosis quística
mueren antes de los cinco años. Con golpecitos suavesen el
pecho para eliminar el moco de las vías aéreasocluidas, dosis
diarias de antibióticospara prevenir la infección y otros tratamientos preventivosse puede prolongar la vida. En los Estados
Unidos, más de la mitad de las personascon fibrosis quÍstica
sobreviveahorahasialos 20. 30 años e incluso más.
Anemiq. drepanocítica o fdcifurme
El trastornohereditariomás común en los descendientes
de
africanoses la anemia drepanocÍtica o falciforme, que afectaa
uno de cada 400 afroamericanos.Esta anemia se debe a 1asustitución de un solo aminoácidoen la proteínahemogloblnade los
globulosrojos. Cuando el contenido de oxígenode la sangrede
un indiüduo afectadoes bajo (por ejemplo,a elevadasaltitudeso
bajo esfuerzosfísicos),las molécuiasde hemoglobinadreponocítica se agreganen varillas largasque deforman el glóbulo rojo y 1e
confierenforma de hoz (fig. 5-21). Estosglóbulosrojos con forma
de hoz pueden amontonarsey ocluir los vasospequeños,lo que
ocasionaotrossíntomasen todo el cuerpo,como debilidadfísica,
dolor, daño de órganos e incluso parálisis. Los efectosmúltiples
de una dosisdoble del alelode la anemiadrepanocíticarepresentan otro ejemplo de pleiotropía. Las transfusiones sanguÍneas
regularespueden detener el daño cerebral en los niños con anemia drepanocÍticay los fármacosnuevos pueden ayudar a prevenir o tratar otros problemas,pero no existe cura.
Aunque se requieren dos alelos de la anemia drepanocítica
para que un individuo manifiestela enfermedadplenamente,1a
presenciade un alelo puede afectaral fenotipo. De estamanera,
a nivel del organismo,el aleio normal es dominante incompleto
del alelo de la anemia drepanocítica.Los heterocigotos,de los
que se dice que tienen el rasgode la enfermedad,por lo general
estánsanos,pero pueden sufrir algunossÍntomasdurante períodos prolongadosde reducción del oxígeno sanguíneo.A nivel
molecular,los dos alelosson codominantes,en los heterocigotos
se elaboratanto hemoglobinanormal como anormal (drepanocítica).
Alrededorde uno de cadadiez afroamericanos
es oortador del
rasgo de la anemia drepanocítica,una frecuencrainusualmente
elevadade heterocigotospara un alelocon efectosnocivosgraves
en los homocigotos.Una explicaciónpara esto es que una sola
copia del alelo de la enfermedadreducela frecuenciay la gravedad de los ataquesde paludismo, en especial,en los niños. El
parásitodel paiudismopasaparte de su ciclo de vida en los g1óbulos rojos (fig. 28-Il) y la presenciade cantidadesheterocigotas de hemoglobina drepanocítica reduce las densidades
disminuyendo los sintomasdel paludismo.Así, en
parasitadas,
Áfricatropical,donde la infección por estepatógenoes común, el
alelode la anemiadrepanocíticaes tanto una bendicióncomo un
veneno.La frecuenciarelativamentealta de afroamericanoscon
el rasgode 1aenfermedades un vestigiode sus raícesafncanas.
Uniones consanguíneqs entte pqrienfes cercctnos
Cuandoun aielo recesivocausantede enfermedades raro, en
ciertamedida es poco probable que dos portadoresdel mismo
aleloperjudicialse encuentreny se aparean.Sin embargo,si el
hombrey ia mujer son parientescercanos(por ejemplo,hermanoso primos hermanos),la probabilidad de transmit.irrasgos
recesivos
aumentaen gran medida.A estasuniones se las deno("1amisma sangre")y seindican en los pediminaconsanguíneas
grÍsconlineasdobles.Debido a que 1aspersonascon antecesores
comunescercanostienen una orobabilidad mavor de lievar los
mismosalelosrecesivosoue IaJoersonasno relacionadases más
probableque una unión lntre párientescercanosproduzcacleshomocigotapara rasgosrecesivos,incluidos 1osperjucendencia
Estosefectosse pueden observaren muchos tipos de
diciales.
domésticosy de zoológicoque se han r'uelto endogáanimales
micos.
Existeun debateentre los genetistasacercade la medida en
quela consangurnidad
aumentael riesgode enférmedades
hereMuchosalelosadversos,tienenefectostan gravesque un
ditarias.
embriónhomocigotoaborta de forma espontáneabastanteantes
delnacimiento.TodavÍa1amayorÍa de las sociedadesy culturas
tienenleyesy tabúesque prohíbenel matrimonio entreparientes
Estasregiaspueden haber evolucionadoa partir de 1a
cercanos.
empíricade que en la mayorÍade las poblacioneslos
observación
partosde fetos muertos y los defectosde nacimiento son más
comunescuando los padres están relacionadospor parentesco
Los factoressocialesy económicostambién influyeron
cercano.
sobree1desarrollode costumbresv ievesen contra de los matrimoniosconsanguÍneos.
Trastornoshereditarios dominantes
Si bien muchos alelos
perjudiciales
son recesivos,
un ciertonúmero de enfermedades
humanasse debe a
alelos
dominantes.Un ejemplo es la acondroplasia,
una
forma de enanismo con
una prevalenciade una en
25000personas.Los indrvrduosheterocigotostienen el
fenotipode enanos(fig. f a15).Portanto,todaslaspersonasque no son enanos
s -eI 99,99o/o
acondroplásico
de 1apoblación- son homoparael alelorecesivo.
cigotos
Comola presenciade dedos
adicionales
en la mano o en
elple mencionadosantes,la
acondroplasia
es un rasgo
parael cual el alelo recesivo
esmuchomásprevalenteque
el alelo dominante correspondiente.
Los a1e1os
dominantes que causanuna enfermedad mortal
son bastantemenos comunesque los recesivosque producen
el mismo efecto.Todosestosalelosletalesse orisinan en mutaciones(cambiosen el DNA) en un espermutotoid"o un óvulo;
supuestamente,
estasmutacionesse producen con igual frecuencia si el alelo mutante es dominante o recesivo. Sin
embargo,si un alelodominanteletal causala muerte de la descendencia antes de que madure y se pueda reproducir, no
podrá transmitlrsea generaciones
futuras.Por el contrario,un
alelo recesivoletai se puede perpetuarde generaciónen generación merced a los portadoresheteroclgotosque presentan
fenotiposnormales.Estos portadorespueden reproducirsey
transmitir el alelo recesivo.Solo los descendientes
homocisotos recesivostendránIa enfermedadletal.
Un alelo dominante letal puede escaparde 1a eliminación
solo si provocala muerte en edadesrelativamenteavanzadas.
En el momento en que los síntomasse hacen evidentes,el
individuo ya puedehaber transmitidoel alelo letal a sus hijos.
Por ejemplo,la enfermedad de Huntington, una enfermedad
d e g e n e r a t i vd
a e l s i s t e m an e r v i o s o ,e s c a u s a d ap o r u n a l e l o
dominante 1etal que no tiene efectos fenotípicos evidentes
hastaque el individuo tiene 35 a 45 años.Unavez que comienza el deteriorodel sistemanervioso,es irreversiblee inevitablementefatal. Cualquierniño, h¡o de un padre que poseeel
alelo de ia enfermedadde Huntington, tiene una probabilidad
del 50olode heredar el aieio y la enfermedad(el apareamiento
se puede simbolizarcomo Aa x aa, siendoA el alelo dominante que causala enfermedadde Huntington). En los Estados
afectaa alrededorde una
Unidos,estaenfermedaddevastadora
de cada 10 000 Dersonas.
Hastahace relativamentepoco tiempo, la única manerade
sabersi una personahabíaheredadoel alelode Huntington era
e1 comienzo de los síntomas.Esto ya no es así. Mediante el
análisisde las muestrasde DNA de una familia numerosa,con
una lncidenciaelevadade estetrastorno,los genetistasrastrearon el alelo de Huntington hastaun iocus cercanoal extremo
del cromosoma4 (fig. 14-161. Esta información condujo a1
desarrollode una prueba que puede deiectar1apresenciade1
alelo de Huntington en el genomade un individuo (los métodos que hacenposiblesestaspruebasse comentanen el capítulo 20). Para las Dersonascon antecedentes
familiaresde la
enfermedadde Huntington, las disponibllidadde estaspruebas pianteaun dilemaangustioso:¿Cuándoes beneficiosopara
una personaactualmentesana averiguarsi ha heredadouna
enfermedad fatal que todavÍa no es curable? Algunos indivi.duos pueden desearrealizarla prueba antes de planificar una
Iamilla.
Trastornos multifactoriales
A Fig. 14-15. Acondroplasia.
DavidRappaport,
un actorya fallecido tenía acondroplasia
u ,n a
porun
formadeenanismo
causada
a l e l od o m i n a n t e .
Las enfermedadeshereditariasque hemos examinado hasta
aquí se describena vecescomo trastornosmendelianossimples
porque son resultadode la anormalidadde uno o ambosalelos
de un único locus genético.Muchasmás personasson susceptibles a enfermedadesque tienen bases multrfactoriales,un
componentegenéticomás una influencia ambiental significativa. La enfermedadcardÍaca,1adiabetes,el cáncer,e1alcoholisy el
mo, ciertasenfermedades
mentalescomo la esquizofrenia
trastornomaníaco-depreslvo
y muchasotrasenfermedades
son
multifactoriales.En muchos casos,el componentehereditario
es poligénico.Por e.1emplo,
muchos genesafectana la salud
cardiovascular
y hacen que algunosde nosotrosseamosmás
proclivesque otrosa los ataquescardíacos
y a la apoplejía.Pero
c A p í r u L o 14
M e n d e ll . e l c o n c e p t od e g e n
267
Carohna eran portadores del alelo recesivo.Así, Juan y Carolrna
son productos de cruzamientos Aa x Aa, donde a simboliza
r r ri e u l a r . T a m b i e n
e l ; l l e l o { r u e c r l r s r e q t r e n f e r m e d a r l'e" n n
l-"
a
.
r'
"¡'
¿t$.
I
¡
l .
¡
a Fig. 14-16. Las familias numerosas son excelentes para el
estudio de casos de genética humana. Aquí, NancyWexler,de la
U n i v e r s i d a dd e C o l u m b i a y d e l a F u n d a c i ó nd e E n f e r m e d a d e s
Hereditarias,
estudiaun enorme pedigríque rastreala enfermedadde
Huntingtona travésde variasgeneraciones
de una familramuy extensa
E.la n á l i s im
deVenezuela
s e n d e l i a ncol á s i c o
d e e s t af a m i l i ac, o m b i n a d o
con técnicasde biologíamolecular,permitióa los científrcos
desarrollar
una pruebaparadetectarla presencia
del alelodominanteque causala
e n f e r m e d adde H u n t i n g t o nu, n a p r u e b aq u e p u e d ee m p l e a r saen t e sd e
que aparezcan
los síntomas.La madrede la doctoraWexlerfalleciópor
l a e n f e r m e d adde H u n t i n g t o ny p o r e s oe x i s t eu n a p r o b a b i l i d adde q u e
l a d o c t o r ah e r e d ee l a l e l od o m i n a n t eq u e c a u s al a e n f e r m e d a dH. a s t a
la fechano ha presentadosÍntomas.
nuestro estilo de vrda rnten'iene de manera tremenda entre el
g e n o t i p t , y e l [ c n o t i p o s o b r e l a s a l u c l c a r t l i o \ ' a s c u l a r) ( ) lr o s
caracteresmultifactoriales. E1 ejercicio, una dleta saludabLe,la
abstinencia del tabaco y la capacidad de a{ionter las srtuaciones
de estrés reducen nuestro riesgo de padecer enférmedaclescar.lncas y algunostipos de eáncer.
En la actualidad, se conoce muy poco sobre 1a contribución
genética a la mayoría de las enfermedades multifactoriales, de
modo que la me.¡or estrategia de salud púb1ica es educar a 1as
personas sobre la rmportancia de los factores ambientales y
promover una conducta saludable.
Análisis y asesoramiento genético
F s r r o s i b l eu n e n l o u u e rr ]' 'r 'c- v" e
' n l i r , r l o c t r r c lo r n o s m e n d e l i a nnc qimnlec,lrrrrdo,'l
r i e r o n d e r r n l r a q l¡ \ r n r ) o e n e t i e , r p n r r a r ¿]..'...'"....1,*.
trcular,pr-rede
evah-rarse
antesde concebirun niño o durantelas
elapastempranasde la gestacrón.Muchos hospitalescllentan
con asesores
genéticosque puedenproporclonarinlormacióna
los futuros padres sobre 1os antecedentes
familiaresde una
o. f,-.-,.r']
or]
o.t.o"r
fi
"o
Asesoranniento bssaclo en la genética mencleliana
y en las reglas de Ia probabiliclacl
Consrdere el caso dc ulra prrc.la hipotética, Juan y
Carolina. Ambos tienen un hermano que murió por 1a misrna
e n l e r m e d a d h e r e d a d a e n f o r m a r e c e s i v a .A n t e s d e c o n c e b i r
qr
nrir¡,'r hii,r
lilqn r'(
arnlinr
r¡i,len:sec,¡rirnri,'nlr)opneli-
." o n
rm dctcrmin.re
r l r i e s p od e t e n e r r r n h i i , , e o n I n c n [ e r m e t-'*
d a d . A p a r t i r d e 1 a i n f o r m a c i ó n a c e r c ad e s u s h e r m a n o s
s a b e m o sq u e 1 o s d o s p a d r e s d e J u a n y 1 o s d , r s p r d r e s d e
268
u N T D A Dr R E s
Genética
s a b em o s q u e J u a n y C a r o l i n an o s o n h o m o c i g o t o sr e c e s i v o s
1 a 6 )p o r q u en o l i c n e nl a e n f e r m e d a dP.o r t a n t o .s u s g c n o t i pos sonAA o Aa.
De acuerdocon la proporciónfenotÍpicade IAA : 2Aa:laa
de la descendenciade un cruzamientoAa x Aa, tanto Juan
como Carolinatienenuna probabilidadde 2/, de ser portadores
(Aa).Y, de acuerdocon la reglade multiplicación,h probabilid a dg l o b ad
l e q u e e l p r i m e rh i ¡ o t e n g ae l t r a s t o r n o
e sd e ) / , ( l a
probabilidadde queJuanseaportador)multiplicadopor 2/,(la probabilidadde que Carohnasea portadora)mulLrplicadapor /,
(la probabilidadde que dos portadorestenganun h¡o con la
c n [ , ' r m c d a d )l .o q u e c q u i v a l ca / " . S u p o n g aq u e J u a n y
Carolinadecidentenerun hijo (despuésde todo existeuna probabilidad de 8/.,de que su niño no tenga 1a enfermedad).S1,
pese a estasprobabllidades.su hilo nace con la enfermedad,
con.rprobaríamos
que tanto Juan coinoCarolina son, de hecho,
portadores(genotipoAa). Si ambosson portadores,existeuna
probabihdadde t/r de que cualquierhijo futuro de estapareja
tengala enfen¡edad.
l a r ap r e d e . i rr e s u l C u a n d oe m p l e r m o lsa sl e y e sd e M e n d e p
trdos p.rsiblesde 1os acoplamientos,es importante recordar
que cadaniño representaun sucesoindependienteen el sentido de que su genotipono se ha11a
afectadopor los genotiposde
sus hermanosmayores.Supongaque Juan y Carolina tienen
tres hijos y los lrcs tienenestahipotéticaenfermedadhereditar r a .E x i s t es o l ou n a p r o b a b i i i d a d e 6 4 ( t / r x t / + x t / + ) d e q u e s e
produzcaese resultado.Pesea este cúmulo de desgractas,
la
probabllidadde que un nuevo h¡o de estaparejatengaIa enfermedad continúasiendode r/,.
Analísis para ídentiJicsr a los ¡tortadores
Debido a cue la mavorÍade los niños con trastornosrecesivos nsccn de pndrescon fenotrponormal, la clavepara el'aluar
con mayor exactitudel riesgogenéticode una enfermedaden
parucularse basaen determinarsi los futuros padresson portadoresheterocigotos
de1alelorecesivo.Actualmente,hay análisls oaraun número crecientede trastornoshereditanos.Estos
estuá,os pueden distinguir individuos con fenotipo normal
que son homocigotosdominantesde los que son heterocigotos. En la actualidadexistenanálisisoue oueden identlficara
l o s p o r t a d o r cds e l a l e l od e l a e n f e r m e d adde T a y - S a c h ds e
, la
anemiadrepanocíticay de 1aforma más común de la fibrosis
quístrca.
E s t a sp r u e h a sp a r a i d e n t i f i c a rp o r t a d o r e sp e r m i t e na l a s
p e r s o n a sc o n a n t e c e d e n t efsa m i l i a r e sd e t r a s t o r n o sg e n e t i c o s
t o m a r d e c i s j o n e sr a c r o n a l e as c e r c ad e t e n e r h i j o s . P e r o e s t o s
nuevos métodos de análisis genético plantean problemas
p . r t e n c i a l eSs i.s e v i o l al a c o n l i d e n c i a l i d a¿
dp
. o d r r ae i t i g m a t i zlrse a ltrsportadores¿
? S el e s l l e g a n aa d e n e g a rl o s s e g u r o s
de vida o de salud aun cuando ellos mismos son sanos?
s a 1i n f o r m a d o si g u a l a r" p o r t a d o r "
¿ P o d r í a n1 o se m p l e a d o r em
e , r n e n f c r m o ?- .; H r h r i a
LUlrr(¡ Pdrd
c - ^ - . , ^ . - .u n a s e s o r a m i e n t o g e n é t i c o s u f i c r e n t e
^d y u"urd^r - d- ' run, , s r a n n u m e r o d e i n d i v i d u o sa i n t e r trr
pretar los resultadosde sus pruebas?La nuer.,abiotecnología
o f r e c e p o s i b i h d a d e sp a r a r e d u c i r e l s u l r i m i e n t o h u m a n o ,
n p r o 2 n r e qh a v r ¡ r e r e s o l r ' e tre m a sé t i c o se s e n c i a l e sL.o s d i i e m a s p r o p u e s t o sp o r l a g e n é t i c ah u m a n ar e f u e r z a nu n o d e 1 o s
t e m a sd e e s t eh b r o : 1 a sr n m e n s a sc o n s e c u e n c i asso c i a l e sd e l a
bioloeÍa.
ciertos clelectcls cromosolnlchar el cariotipo para rclentificar
An¿ílisi.sfetoles
t"Lft.l.lluil
q::^fb^""t, son portadores
Supongaque una la.rela ¡afe
pero deciden tener
Tay-Sachs'
c1e
de1alelo de ia enlermedaá
en conjunto con Llna lécnlca
un hi1o.Los análisls.realizados
cleterminar'a partir de
conocidacomo amnro;;;;;;Jp"tden
el feto en desarrollo
si
la semana14 a la lÓ iel embara'o'
Parallevar a
(f
l4-1?a)
i9"
tiene1aenfermedad¿t fuy-Sottlt
méclicoiniroduce un
sidades coriónicas trUVlj "n
aspira una muestra
á"1 t"-itito hasta el útero ;'
.it;;;;;;;
transmitelos
pequeñacle tejiclod" ; p;;;t;ti
:1,ó:c^"":ue
y Lamactte
feto
el
fetalesentre
nutrientesy etlmlnarosclesechos
deia
:-Hi;il:i
*m'?,
*
il,X
*
*l,l
"* ; ;';:::*"':,:
trasaigunos
baña al feto t: o"-"1t1^l:t:,tt^t
del útero Y extrae alre
ffi.'t;-;ili.
^'p^,^,1'll'^T:."t:ru**11
q,"5r
ftil":
h.:Jililli*
'Íquido
i".r"id"' el
i*,i.,
:il|ij:.:'i'J'i,i"J,il;;
" para esturambiénse puedenuriLrzar
Esrascélulas
il,;;r;.
(a)Amniocentesis
una
5e puedeextraer
dellíquido
muestra
a Partirde
amniÓtico
l a s e m a n1a4- 1 6
de la gestaciÓn
Obtencton
de líquido
*-..-'.-'-- amniÓtico.i
-<.\
,{
coriónicas
tát tui"i* ti"-i* ttttotrclades
y tienen el
deri'an cleLfeto
placenta, la porcron ..'-'tttt';;¿i;'
Estascélulas prohtemis'o genotlpo q"t "i-;;;;;lnchviduo
para permitir d,etermiw]-t
:]:Tt:.
ran con la raprclezt"tt.a."
.iitqtt¿"'q"e
la presenctacle ciertos compotornosgenét1cosa partir cle
amniótrco en sí mismo Las
nentesquÍm1cosen ti-1íq"tao
delasvellomuestreo
cle'rominada
.^ alternati'a
lr¡bo eslre-
iilr';;i:*:i5,":,'j:"1"#tl:.lT'3:,"::,":
relacióncon Laamnlo(
de estucliarel cariotipo Otra
varseclurante.r^r1^,,.JUI]ur-or-rt.r
en
Prorlto cLrrl-Io
á.1a MVC es cluese pued:::l:t:,tin
M\i(ie
cmbrrgtr'
Sin
embarazo
"."1.¡^
la octar,aa clécima"*"nu clél
que requleren el iÍqurdcr
prr-rebas
1as
puru
con\rer-r1.,-r,"
es
no
(MVC)
(b) Muestreode las vellosidadescoriónicas
Sepuedeobtenerunamuestra
de lasvellosidades
áel'tejido
muYPrecozmente
corióÁicas
B - 10 de gestación
(semana
Feto
fCtU
---
_
--Placenta
.---.
--r\' i .. '
:. r
Q
__-L
CentrifugaciÓn
|--'-:-:\
Placenta Vellosidades
coriÓnicas
t--
I
Utero
Líquido
Células...
fetales \
Células
f etales
I
Tubode asPiracton
a través
insertado
delcuello
/
\\
análisis
realizar
Sepueden
amniótico
úüLri*i.ot dellíquido
tardeen
más
o
rmb¿iatamente
cultivadas
lascélulas
\
Pruebas
bioquímicas
-----'.-..-.->
lascélulas
Sedebencultivar
durantevariassem-anas
fetales
paraobtenernúmerossut¡clentes
parael cariotiPado
|lr
llllt¡ü
Y lasPruebas
El cariotiPado
se Puedenrealtzar
bioquímicas
de inmediatoen lascélulas
fetalesY se obtienen.
en ¿lrededorde
resultados
24 horas.
l¡l¡l¡ll¡¡
CariotiPado
contrastornos
asociadas
sustancias
derectar
Los,anárisis.bioqrí*i.9,t-l::l.n
feto.
un
en
de anomaríass_:l-":r.",
en númeroy aparrencla'
;, Fig.14-lT.Lnvestigación
ot 'n r"to sonnormales
t'Liü 'i i"' cromosdmas
Elcartotrpo
particulares.
269
c r p í r u r ' o 1 4 N l e n c l e l yceol n c e p t o c l e g e n
a m n i o ti r ' o I n o s e e n c u e n l r at a n a m P l i s m c n l ed i s p o n i b l ec o m o
la amniocentesis. Reclentemente, 1os investigadores médicos
han desarrollado métodos para arslar células fetales que esca^ ^ * ' ' ^ Lr r a' l r ia ^ lr ^a >' a' -r ¡ 5 -r (- ' l-| ad l l( e
r n a . JSt i b
( Jc
\ Jr> s a (c
,
ttta.
u t i( c
t t n (c\ s
s, n
.n. *l ,r. m
, - e r oe \ l r c
Pdrr,rr
r - e l r l r s q e n r e i e n c r l r i r a r n a T ae c lr L l i a r l r c d e . D u c t .
rL d^ )- , ^t ( l l l -l Li ^d J^ - . - ; ' -l l;l pi a eb Lnr er \ q n e r m i l e n ¡ l m e d l c o e x a m l n a l ' u n
PUI
feto de forma directa en busca de anormalidades anatómicas
i m n o r l a n l e sE. n l a t e c n i c ad e c , , , o r t r f r' c; r r l i l i z a no n d a s> o n o
' ' ' ' I
i + "
laJ
yal4
""ó',- :/- '
^ . ^ ¡ " . i ' , l,l n ru l l a
il 'p, r2qe¿ p) ! ¡
ylUuu\
del fcln nnr rncdio dp ¡n
nrnee-
dimiento no inl'asivo simple. En la -fetoscopiase introduce un
"l u' Ul -U ' \ U^l l^ a^É 'U"j id^ rl l il ^l d^ g: C' ll lr rr rov d e l r l t e r oc r e c o n t i e n eu n e n d o s c o -
pio y fibras ópticas (para transmitir 1a1uz)
^--^
r i e q o n e o nrov e
\ r iudu n
I : e e ,l o r r [ r r n n , o n l l e r a r n
Pd¡A
l - -l l^l a u ll C- . -l l;l
la
r.
) l. r- ..f e_ l.n c -r , rp l a c a u s t nc o m p 1i c a c i o n e sc. o m o h c m o r l a g i a m a t e l n e o i n c l u s o I n u c r t e l e t a l .
en ahededor del 1o/ode los casos.Por esta razón. estas técnicas
sc emplean, por lo general, solo cuando es relativamente alta 1a
n:r:
c l f, e. ,l n- . n ¿ r n l : : m n i n e e n t e s i q . . r
rrrnhrhilidr,-l
dp
rn
Ir2\tornn
oenerien
b'"'"'
u
ñtr,t lir¡n dc
do en fenilalanina. Lamentablemente. muv Docos trastornos
u ( n r ' l i c o ss o n t r a t a b l e tc n i r r c t u a l i d a d .
Las determinaciones realizadas en los recién nacidos y los
fctos para excluir enfermedades hereditarias gra\¡es, los anáhsis
p e r a i d e n t i [ i c f , r ' al o s p o r t a J o r c sy c l e s e s o r a m i e n r go e n e r i c o
todas éstas herramientas de la medicina moderna se basan en el
modelo mendeiiano de 1a herencia. Debemos el "concepto del
gen" -el concepto de fáctores hereditarios particuladas transmir i d o sd c a c r r e r d oc o n r e o l a .s i m n l e sd e n r o h a h r l i d a d -a l o s e r . e lentes experimentos cuanLiLativos de Gregor Mendel. La
importancia de sus descubrimrentos fue pasada por alto por la
mayoría de 1osbió1ogos hasta principios del slglo xx, varias déca,
d:.
desnrer
de
hrhcrqe
nrhlierdn
Fn
¡l
s i o rr i e n l e
¡ 2nrrln
a n r e n d e r an o r c l r e l a s l e r e qd e \ 4 e n d e lt i c n e n . r ( s b a s e sf t s i c a es n
el comportamiento de los cromosorlas durante los ciclos de r-ida
s e x u r l ) d c q u c m o d , r l a s r n t e s i sd e l m c n d c l i s m o) u n a t e o n a
c r o m o s o r n i c dr c l a h c r c n c i ac a l a l i z óc l p r o g r c s oe n g e n e l i c a .
defeetn
t o n p c n i l o S i l r c n n l e h a sf e t a l e sr e \ e l a n u n ¡ e n f c . m c d a dp r e r c
I' 't r"- rn.a^ d- 'r e - d c h c n e n l r e n t a r s ea l a d i f i c u l t r d J r e l , p i r l a t c r m i n a l c i o nd c l e m h r r a z oo f r e p a r r r : ea e u i r l a ru n n i n o c u n u n l l a s torno genellco.
Examen del rcciétt nsci¿lo
' ' l' póu"n" o' '' -r r a s r o r n o \p e n e l i c o ss e r r u e d e nd c t e c t a re n e l n a c i A
ñ i . , 1 , ^^ ^ . - ^ . t i ^ , t ^ , . ¡ ¡ s f 2 s . l m n l e .c ¡ c a h o r eS e U l i l i z a ne n
forma habrtual en 1a mavoÍa de los hosnitales de los Estados
Unidos. Un programa comiln cie examen és e1 de 1a fenilcetonuria (FCU), un trastorno hereditario recesrvo que se presenta en
cerca de uno de cada 10 000 a 15 000 recién nacidos en los
E s t a d . r tU n i d o > .L o s n i n o s q u e t i e n e ne s t ae n f e r r n c d : r nd o p u e
den degradar correctamente el aminoácido fenilalanina. Este
r" ' ó m rn-r' e q l n t s i l n r n d i l c t o r e < i r ] r r r le
- "l l , ' n" i' lrn" i r r r \ / 2 l n q e n r e ¡ e n
acumular hasta niveles tóxicos en la sangrey provocar retraso
mental.Sin embarso.si se detectala deficienciaen el reciénnactdn
nnr
ln ocnerrl
se n¡e.le
n r e v e- n i "r p l r e l r : s n m e d i a n t e
r''
n
r . m o \ / c' !r
y ' " , , ' .
rnr
dict:
,
¡q n
, ,
r l e Jr dr rI rl .U,l ll lU^
u r
- ^ " - .I 1
l l d l
I I U I
'
Enfoque experimental y cuantitativo de Mendel (pp.252-253).
GregorMendelformu]óuna teonadc la hcrenci¡ 'particulada"basada
en cxperirrentoscon guisantes,
realizados
alrededorde 1860.
¡ ¡ , ¡ , ' , 1r n a r , " , , . n r d i e rt r a n r m i l c n
, r cr r . d i . . r . . l o .¡ s u d e ¡ t e n d e r
c' "r aa _o 'l e n a. r. t l i 'e n e n s r r i . l ¿ " - t i d r da l ' ¡ \ c c d e l j . , ' c ¡ ¡ ¡ ¿ ¡ ¡ 6 ¡ g t
F l-ey de la segregación (pp.253-256). Estaley estableceque dos
alelosde un gen se sep¡rJn(scgregan)
dnrantel¡ formaciónde los
gametos,de modo que un gamctrrmrsculino o nn ór,ulollel'an solc'r
un alelo de caclapar. Mendel propuso estaley pan cxplitar Ia pro-
270
u N T D A Dr R E s
Genética
Yéanse7asrespuest{ts,
en el ApéndiceA.
)
e c r ¡ e ei r l e n n h r i n n n n r c n i -
Mendel empleó el método científico para identificar
dos leyes de la herencia
)
Isabely Tomás tienen cada uno un hermano con fibrosts
quistica, pero ni isabel ni Tomás,ni ninguno de sus
padres,tiene 1aenfermedad.Calculela probabilidadde
que un hijo de estaparejapueda tener fibrosisquística.
¿CuálserÍa1aprobabilidadsi un análisisrevelaque
Tomáses portador pero lsabelno?
2 . Juananació con seisdedosen cadapie, un rasgodominante llamado polidactilia.Dos de sus clnco hermanosy
su madre, pero no su padre, tienen también dedosadi,
cionales.¿Cuá1es e1genotipo de Juanapara el carácter
número-de-dedos?
Expliquesu respuesla.
Use D y d para
srmbolizar1osalelospara estecarácter.
porción 3:1 de 1os fenotipos F. c¡uc obscn'o cuando los monohÍbridos se rutopolinizaban. De acuerdo con el modelo de Mendel, 1os
g c n c sl l c n c n f o r m ¿ -a l r e r n a r i r a'.r l c l o s ' ¡ . a d a o r g a n i t m oh e r c d ¡
t l n ¿ l , l u l ) a r Jr ¿ d a q r ' nJ c t r d a p a d r c .S r l o . d o - r l c l o s J e u n g c n
son clifcrentcs, 1a erpresión c1euno (el alelo dominante) enmascara
el efe.to fcnotrpreo del otro (el a1elo recesrvo). Los indrviduos
h r ' m o c i A l t o >t i c n e n a l c l o s i d e n t i c . r sd c u n g e n d e t e r m i n a d o i s o n
l' "r n' e
.^a
" rp c n c t i c , l n - r n rncu T d - .I o : i n d i r i d u o s h e l e r o . i u o t o t i e n c n d o s
b'
alelosdiferentesde un gen determinado.
F' Ley de la distribución independiente (pp. 256-258). Esta1ey
, s l r l l l c ,e c u e c , r r l ; t ¡ ¡ r d e a l e l o c q , q , ' o r e o ,e n l n - o r m ¡ t o c i n , l c n o n a''6"."
dicntenrenlc dc ot ros par.s. Verrdel propus. csta lc¡ con basc cn
luc . ru./an rcnlos dihlhridn> rntre l)l¿nl.rsheterocigotas para .1o>
genes.Los alelosde cadagen se segregrnen los gametosde forma
'i 'n' 'd iln c n' r l_i c n l d
c c I n . r r t r o" .bo' c n e - | a d e c c c n d c r c idae u n c r n z a mi¡ntn,lihrhri,ln
fl r o¡nerr¡i,'n
nrooorciónde 9.3.3:1.
f
I rinn,..rcrr,,
I, e n r ' l l p Oe
Sn
Una
Trastornos hereditarios recesivos (pp.266-267 ). La enferme
la fibrosisquÍstica,Ia anemiadrepanocLtica
y
dad de Tay-Sachs,
muchos otros trastornosgenétlcosse heredancoqro rasgosrecesir.ossimples.La mayorÍade los individuos aléctados(con genotipo homocigotarecesivo)son hi.joscle portadoresheterocigotas,
[ e n o t r p i e a m e nntnel m a l e s .
Lasleyes de la probabilidad rigen la herencia
mendeliana
) Reglasde multiplicación y suma aplicadas a los cruzamientos monohÍbridos (pp. 258-259). La reglade la multiplicación
que Ia probabihdadde un acontecimientocompuestoes
establece
igualal producto de las probabllidadesindlvidualesde los acontecimientosúnicos independientes.La reglade la suma estableceque
la probabilldadde un acontecimientoque se puede producir de
una o más manerasindependientesy mutuamenteexcluyentees la
sumade las probabilidadeslndividuales.
Trastornos hereditarios dominantes (p. 267). Los alelos
dominantesletalesse eljminan de la poblaciónsi las personas
afectadasrnuerenantesde reproducirse.Los alelosdominantes
n o l e t a l e s ; . l o sl e t a l e sq u e s u r g e nr e l a t i v a m e n ttea r c l ee n l a v i d a ,
como el que causala enfermedadde Huntington, se heredan
c t g ú n p ¿ ( r o nn l c n d e l i a n o .
Trastornos multifactoriales (pp. 267 -268) Muchas enfermedadeshumanascomo la mayoríade las formasde cáncer1'en[crmedad cardÍacatienen tanto componentesgenéticoscomo
ambientales.Éstosno siguenpatronesmendelianossimples.
) Resolución de problemas g€néticos complejos con las reglas
de probabilidad (pp. 259-260). Un cruzamientodihÍbrido u otrc¡
de caracteresmúltiples es equivalentea dos o más cruzamientos
monohÍbridosindependientesque se producen de forma simultánea.Paracalcularlas probabilidadesde los dilerentesgenolip(rsde
la descendencia
de estoscruzamientos,primero se consideracada
carácterpor separadoy luego las probabllidadesrndividualesse
multlptrcanJuntas.
Análisis y asesoramiento genético (pp. 268-270). Medianteel
familiares,los asesores
geneticosryuempleo de los antecedentes
dan a 1asparejasa determinarlas probabilidadesde que sus hijos
tengantrastornosgenéticos.En el casode un número creciente
los análisisque identificana los portadores
de enfermedades,
con mayor exactitud.Una vez que se
definenlas probabilidades
y el muestreode vellosidaconcibea un niño, 1aamniocentesis
clescoriónicaspuedenauxiliar en la determinaciónde 1apresencia de un presuntotrastornogenético.Despuésdel nacimiento
deI niño se le pueden realizarmás análisisgenéticos.
Los patrones de la herencia suelen ser más
complejos que lo pre\¡isto por la simple
genéticamendeliana
> Extensión de la genética mendeliana a un gen individual
(pp.260-262). Paraun gen con domlnanciacompletade un alelo,
el fenotipo heterocigotoes el mlsmo que el fenotrpohtrmocigoto
domrnante.Paraun gen con codominancia,ambos lenotiposse
e x p r e s aenn e l h e t e r o c i g o t o
P.a r au n g e nc o n d t r m r n a n c i an c o m pletade un alelo, el fenotipo heterocigotoes intermedroentre los
dos fenotlposhomocigotos.Muchos genesexistenen alelosmúltrples¡masdc dos) en una población.La pleiotropÍaes la capacidad
de un gen único de afectara caracteresfenotípicosmÍrltiples.
) Extensión de la genética mendeliana a dos o más genes
(pp.262-263). En 1aepistasis,un gen alecta1¿r
expresiondc orro
gen. En 1aherenciapoligénica,dos o más genesafectanun único
influidospor genesmúltiplesson
caracterfenotipico.Los caracteres
a menudo cuantilatlvos,1oque significaque varíande maneracontinua.
) Naturaleza y crianza: el impacto ambiental sobre el fenotipo
(pp.263-264). La expresiónde un genotipo puede verseafectada
por influenciasambientales.El espectrofenotípicode un genotiptr
en particular,se denominasu norma de reacción.Los caracteres
poligenicosque tambien se modrlicanpor influencrasambientales
se Llamancaracteresmultifactoriales.
) lntegración de una r¡isión mendeliana de la herencia y la
variación (p.26a). El fenotipoglobalde un organismo,incluidos
f i s i c as. u a n a l o m r ai n t e r n as. u f i s i o l o g r)as u c o m p o r su aparienria
ambientales
tamiento,reflejr el genotipo global y sus antecedentes
únrcos.Incluso con patronesde herenciamás complejostanbién se
a p l i c a nl a sl e y e s[ u n d a m e n l a l ed se l a s e g r e g a c i ú¡ nd e l a c l i s t r i b u eión indenendionre de Mendel.
Muchos rasgos humanos siguen los patrones
mendelianos de la herencia
)
Análisis de pedigri (pp.264-266). Los pedigríesfamiliaresse pued e n e m p l e apr a r ad e d u c i ri o sg e n o t i p oisn d i ü d u r l e :p o s i b l e¡s e f e c tuar prediccrones
acercade su descendencla
futura.Las predicciones
estadísticas
más qlle certezas.
son, por 1ogeneral.probabilidades
Problemas de genética
t-
En algunasplantasuna cepade floresrojasde lÍneagenetrcamente pura originaplantascon todassus floresrosascuandose la
cluza con una cepa de flores blancas:RR (rojas) x rr (blancas)-+
Rr'(rosas).
' . Si
- ' la
de la flor (axial o terminal)se herecla
_ nosicrtrn
r'
seríanlas procomo en los guisantes(r'éasecuadro 14-l) ¿cuziles
porcionesde los genotlpos1 los fenotiposde 1ageneraciónF, que
s e o r i g i n a nd e l s r g u i e n t\er u z a m i c n l oa:x i a l - r o jlal r n c ag e n e t ia, m e n t cp u r e )r t c r m i n r l - l r l e nat?¿ C u a l c s>c n a nl a s ¡ r o p o r e i o n e s
en la generaciónF.?
2 . La posiciónde la flor, la longitud del tallo y la forma de la semilla
fueron tres caracteresestudiadospor Mendel. Cada uno se controla
por un gen distribuidode formarndependiente
y tienelas srguienI c sc x n T c s i ( t nde(s) m i n x n t el s r e c e s i Y a s :
r
Cttrácte
Posicicinde la flor
l-ongituddel tallo
Formade la semilla
Dominctntc
Axial (A)
Alto (T)
Redonda(R)
R¿c¿sivo
Terminal(a)
Enano(t)
Rrronce
lP)
Si se permite que una planta heterocigorapara los Lrescaracteresse
autofertilice,
esperanaque fue¿quéproporciónde descendientes
sen como sigue?(Nota: emplee1asreglasde la probabilidaclen
lugar de un gran cuadro de Punnett).
s ominrnte'
; . H . r m o c i g o t opsa r al o s l r e sr a s g o d
paralos lres ras8,os
recesivos
b. H()rnocrgotos
c. Heterocigotospara los tres caracteres
para Ia fonna redoncla
d. Homocigotosparaaxialy alto, heterocigotos
cApíruLo I 4
M e n d e ly e l c o n c e p t od e g e n
271
Una cobayanegrase cruza con una albino y produce 12 crÍas
negras.Cuando el albino se cruza con un segundonegro, se obtienen 7 negrosy 5 albinos.¿Cuáles la mejor explicaciónpara esta
situacióngenética?Escrlbalos genotiposde 1ospadres,los game-
t-
tos y los descendientes.
En las plantasde sésamo,la condición de una vaina (P) es domi
nante con respectoa la de tres vainas(p) y 1ahoja normai (L) es
dominante de la hoja rugosa(l). El tipo de vaina y de hoja se heredan de forma independrente.Determrnelos genotiposde los dos
padrespara todaslas fertilizacionesposiblesque producen la
4
siguientedescendencla:
a. 3lB de una vaina, hoja normal. 98 de una vaina, hoja rugosa
b. 323 de tres vainas,hoja norrnal: 106 de tres vainas,hoja rr-tgosr
c. 401 de una vaina,hoja normal
d. 150 de una vaina,hoja normal: 147 de una vainr. holr rugosa: 51 de tres vainas,hoja normal: 48 de tresvainas,hoja
rug()sa
e. 223 de una vaina,hoja normal: 72 de una vaina,hoja ruSose:
76 de tres valnas,hoja normal: 27 de tresvainas.hoja rugosa
Un hombre con sangredel grupo A se casacon una mujer con
sangrede1grupo B. Su hijo tiene sangredel grupo 0. ¿Cuálesson
los genotiposde estosindividuos?¿Quéotros genotiposy con
qué frecuenciasesperarÍaencontrar en la descendenciade este
matrimonio?
6.
La fenilcetonuria(FCU) es una enfermedadhereditariacausada
por un alelo recesivo.Si una mujer y un hombre, ambosportadores, tienen tres hijos, ¿cuáles 1aprobabilidadde que ocurra cada
uno de los sigulentes:
a . T o d o sl o s h i l o : t i e n e nf e n o t i ¡ on o r m r l .
b. Uno o dos h¡os ttenenla enfermedad.
c. Los tres tienen la enfermedad.
d. Por lo menosun hijo es normal desdeel punto de vista fenorípico.
(Nora.recuerdeque las probabilidadesde todos los resultadosposibles
sumansiempre1).
E1genotipo de los individuos F, en un cruzamientotetrahÍbridoes
AaBbCcDd.En el supuestode que haya una distribuciónindependiente de estoscuatro genes,¿cuálesson las probabilidadesde que
i a, F . t e n g al o s g e n o t i p o s i g u i e n t e s ?
ladesccnden
d. AaBBccDd
a. aabbccdd
e AaBBCCdd
b AaBbCcDd
c. AABBCCDD
incompleta,calcule1aprobabilidadde que estaparejatengaun
hljo con 1aenfermedad.
10. En 1981, una familia de Callforniaadoptó un gato negro extraviadocon orejas
redondasy curvadashacia atrásde manera inusual.Desdeentoncesnacreronctendel gato y los
tos de descendientes
aficionadosa 1osgatosesperandesarrollar
el galo con ore.jascurvadascomo una
razade exhibición.Supongaque usted poseeel primer gatocon
orejas curvadasy deseadesarrollaruna variedad de lÍnea geneticamentepura. ¿CómodeterminarÍasi e1alelo de orejascurvadas
es dominanteo recesivo?¿Cómoobtendríagatosde orejascurpuros?Cómo se aseguraríade que fueran
vadasgenéticamente
¡an¡ti¡¡manta
nrrrnc?
11. Imagineque una enfermedadhereditariarecesivarecientemente
descubiertase expresasolo en individuos con sangredel tipo 0, si
la enfermedady e1grupo sanguíneose heredanen forma independiente.Un hombre normal con sangredel tipo A y una mujer normal con sangredel tipo B tienen un hijo con la enfermedad.La
mujer estáembarazadaahora por segundavez. ¿Cuá1es 1aprobabilidad de que el segundohijo también tenga1aenfermedad?
Supongaclueambospadresson heterocigotospara el gen que
causa1aen[ermedad.
12. En los tigres,un alelo recesivocausauna ausenciade pigmenración del pelaje(un tlgre blanco) y estrabismo.Si se apareandos
trgresnormalesdesdeel punto de vista fenotíprcoque son heterocigotasen estelocus, ¿quéporcentajede su descendenciatendrá
estrabismo?¿Quéporcentajeseráblanco?
13. En las plantasde maí2, un alelo dominante I inhibe el color del
grano, mientrasque un alelo recesivoi permtte el color cuando es
homocrgoto.En un locus diferente,e1alelo dominante P da color
púrpura al grano, mientrasque e1genotipo homocigoto recesivo
pp producecolor rojo. Si se cruzan plantasheterocigotasen ambos
locus, ¿cuálserála proporción fenotÍpicade la descendencia?
14. El pedigrí de la figura rastrea'laherenciade 1aalcaptonuria,un
trastornobioquímico. Los individuos afectados,indicadosaqui
por 1ocÍrculosy cuadradoscoloreados,son incapacesde degradar
una sustanciallamadaalcaptona,que da color a la orina y tiñe los
tejidoscorporales.¿Estaenfermedades causadapor un alelo
dominante o uno recesivo?Completelos fenotiposde los individuos cuyosgenotiposse pueden deducir. ¿Quégenotiposson
posiblespara cadauno de 1osrestantesindivlduos?
8 . ¿Cuáles 1aprobabilidadde que los sigurentesparesde padresproindicada?(Suponiendola distribución
duzcan Ia descendencia
independientede todos los paresde genes).
a. AABBCCx aabbcc-+ AaBbCc
b. AABbCcx AaBbCc-+ AAbbCC
c. AuBbCcx AaBbCc-->AaBbCc
d. aaBbCCx AABbcc-+ AaBbCc
Carinay Estebantienen cadauno un hermano con anemiadrepanocÍtica.Ni Carinani Estebanni ninguno de sus padrestiene la
enfermedady mnguno de ellos fue estudradopara demostrarel
rasgode la anemiadrepanocÍtica.En función de estainformaciÓn
272
u N T D A Dr R E s
Genética
Cristóbal
Su
en cada mano y seis en cada pie
5. Un hombre tiene seis dedos
dedos
Tener
normales de dedos'
esposay su hija tienen números
hijos de esta
dominante
¿Qué fracción de
lasgo
un
adicionaleses
parejaesperarÍaque tenga dedos adicionaies?
genétÍco-yuna pareja que está
16.lmagineque usted es un consejero
1o consulta Carlos estuvo casaplariificandocomenzar una familia
hijo con fibrosis
él y su pnmera esposatuvieron un
do una vez y'h"áuto-d"
ut"-tul esposaElena murió de fibrosis
q"tt,n^ f1
"l
que Carlos y Elena tengan un
quort.u. ¿Cuáles la probabilid'ad de
(ni Carlos ni Elena tienen ia enfermeh¡o .o., ilbrosl, quística?
dad).
(B) es dominante del blanco (b) En
-17. En ios ratones,el color negro
(A) produce una banda de
lo.u, diferentes,un aieio iominuttte
de cadapelo en los ratones
extremo
del
amarillojusto por d'ebajo
aspectojaspeadoconocido como
."" p.f^i" .reg,o. E'to le otorga un
capa de color
del aleio t"ec"siuo(a) produce una
*p;tión
;;;;
en
que son heterocigotas ambos
compacto.Si se cruzan ratones
esperadaen la descendencia?
locus,¿cuáles la proporció" f"'lotipicu
A'
Yéanse las respuestasen el Apéndice
Interrelación evolutiva
en los EstadosUnidos y otros parDurantelos últimos cincuenta años
tendencia de las personasa contraer
,., á.rurrofiu¿osha habido una
más tarde en la vida de lo que 1o
matrimonioy comerrz^runa famllia
sobre 1osefectosque esta tenint... t* o"¿res y abuelos' Especule
en la poblaciÓn de
(frecuencia)
t.n", ,ob" la incidencia
il;;
Ñtt;
tardra'
losalelosdominantes letales de acción
ffi[i**ut
científicos
planta de guisantescon taLlos
Usted está manipulando una misteriosa
más
cfuede-t1nn1nesu genotipo lo
lu.g* y flores axialesy se ie pide
(T)
dominante
es
alto
tallo
del
usted'sabe que el alelo
;;;"';;i"
alelo de flores axiales (A) es domisobre el de tallo enano (t) y qtt" "t
(a)'
nante con respecto al de flores terminales
posibles de su planta misteriosa?
a. ¿Cuálesson todoslos genotipos
que haría' fuera de su jardÍn' para
b. Describa elúnico ttu'á*it"io
su planta misteriosa'
determinar el genotipo exacto de
de su cruzamiento' predice los
c. Mientras esperalos resuitados
enumerados en 1aparte a'
resultadosde cada genotipo posible
¿CÓmoefectúaesto?
el formato siguiente: si el
d. Reaiicesus predicciones utilizando
las plantas orlglnaes
fenotipo de mi planta misteriosa _--'
das Por mi cruzamrento seran
de sus plantas tiene tallos altos
e. si la mitad de los descendientes
tallos altos con flores termrnacon floies axialesy la mitad tiene
planta misteriosa?
su
les, ¿cuáldebe ser el genotipo de
realizÓen las partes c y d
que
f. Explique por que hs?ctiviáades
no lueron"un cruzamiento"'
6':i",
t*""t;gía
Y sociedad
la enfermedad de Huntington'
lmagine que uno de sus padres tenia
también' algún dÍa manifieste la
usted'
que
d"
;. i'a probabilldad
ñ*i
para la enferm"9^9,Ut Huntington'
enfermedad?No exrstetlt'utió"
de Huntington?
a un unalisispara detectar el alelo
¿DesearÍasometerse
Iustifique su resPuesta'
cApiruLo 14
M e n d ' e l y e lc o n c e p t o d e g e n
273