¿Qué es el patrón de herencia mendeliano?
Un genoma es el ADN nuclear incluido en 23 pares de cromosomas: 22 autosomas y dos cromosomas sexuales (XX en mujeres y XY en hombres).
El genoma diploide (2n) comprende dos copias haploides, cada una de las cuales tiene aproximadamente 3.000 millones de pares de bases (pb).
Los aproximadamente 23.000 genes codificantes de proteínas constituyen una pequeña minoría (≈2%) del genoma humano.
Gregor Mendel identificó dos factores, actualmente conocidos como alelos del ADN, que están localizados en cromosomas homólogos, los cuales se separan entre sí durante la meiosis y, posteriormente, se segregan a los dos gametos.
El principio de segregación independiente se conoce actualmente como la primera ley de Mendel. La segunda ley de Mendel describía la segregación independiente de dos locus distintos cuando se forman los gametos.
Los factores de la herencia, o unidades de herencia que codifican la información genética, se conocen actualmente como genes.
El ADN genómico está configurado como una macromolécula helicoidal doble de dos cadenas, descubierta por Watson y Crick. Una cadena de ADN está constituida por cuatro nucleótidos:
* dos bases purínicas, adenina (A) y guanina (G).
* dos bases pirimidínicas, timina (T) y citosina (C).
Cada base está conectada a un azúcar desoxirribosa y unida por enlaces fosfodiéster a los carbonos 5’ y 3’ del azúcar.
El patrón de herencia mendeliana se refiere a cómo se transmiten los rasgos de los padres a sus hijos. Según las leyes de Mendel, los rasgos hereditarios son determinados por los alelos de los genes, que pueden ser dominantes o recesivos. Si un padre tiene dos alelos dominantes para un rasgo determinado, su descendencia también tendrá ese rasgo. Si ambos padres tienen alelos recesivos para ese rasgo, entonces su descendencia tendrá ese rasgo recesivo. Si un padre tiene un alelo dominante y otro recesivo, entonces su descendencia tendrá una probabilidad del 50% de heredar el rasgo dominante y del 50% de heredar el rasgo recesivo. Este patrón de herencia se aplica a muchas características físicas y de comportamiento en los seres vivos.
Muchos rasgos hereditarios en humanos son monogénicos, porque pueden atribuirse a la aparición de un único gen o locus y porque se segregan con un patrón de herencia mendeliana:
* autosómica dominante.
* autosómica recesiva.
* ligada al sexo.
El genotipo es el estado (normal o variante) de un par determinado de alelos de genes en el individuo. Las mujeres tienen 23 pares de cromosomas homólogos (22 pares de autosomas y un par de cromosomas X), mientras que en los hombres hay 22 pares de autosomas, pero solo un cromosoma X y uno Y.
La herencia autosómica dominante es el patrón que se produce en un trastorno en el que el gen está localizado en un autosoma (es decir, cromosoma no sexual) y el fenotipo de los genotipos heterocigoto y de la variante homocigota (o heterocigoto compuesto) es anormal. El genotipo heterocigoto es mucho más frecuente que el homocigoto mutante y, si uno de los padres es heterocigoto, la variante está presente en uno solo de los dos alelos, y existe una probabilidad del 50% de transmisión en cada gestación.
La herencia autosómica recesiva es el patrón que se produce por variantes en las que el fenotipo del heterocigoto es indiferenciable del homocigoto normal. En otras palabras, los heterocigotos o portadores no se ven afectados. Esta es la principal distinción entre la herencia recesiva y la dominante. En la herencia autosómica recesiva, un individuo afectado tiene dos variantes patógenas en un único locus. Estas variantes pueden ser las mismas (homocigoto) o distintas (heterocigoto compuesto). Ambas variantes patógenas son heredadas, cada una de un progenitor no afectado. Como existe una probabilidad de 1 entre 2 de transmisión de la variante patógena de cada progenitor, existe una probabilidad de 1 entre 4 de que un hijo herede las variantes patógenas de ambos padres.
En la herencia ligada al sexo, la transmisión de varón a varón no tiene lugar porque, si el padre estuviera afectado, sería hemicigoto para la variante patógena en su cromo soma X; podría transmitir su cromosoma X con la variante patógena (en cuyo caso el descendiente debería ser femenino) o podría transmitir su cromosoma Y, el cual no puede tener la variante patógena (en cuyo caso el descendiente es varón). Todas las hijas de padres afectados son, por tanto, heterocigotas para la variante patógena.
Teniendo en cuenta la inactivación del X y las diversas combinaciones de genotipo y fenotipo que se pueden manifestar en los trastornos ligados al sexo, existen dos patrones clásicos. El patrón hereditario recesivo ligado al sexo se suele asociar a una pérdida parcial del alelo funcional, lo que reduce, aunque no elimina, la función del gen y no es mortal para las células. Ese patrón de herencia habitualmente solo se manifiesta en los hombres afectados. Las mujeres heterocigotas, al tener un alelo normal del gen, no se ven afectadas, porque el 50% de la dotación resulta suficiente para una función normal.
En la herencia recesiva ligada al sexo, las mujeres heterocigotas tienen una probabilidad de 1 entre 2 de que cada hijo varón se vea afectado y una probabilidad de 1 entre 2 de que cada descendiente femenina sea una portadora heterocigota.
Formalmente, los términos autosómico dominante, autosómico recesivo y ligado al sexo designan patrones de herencia, no enfermedades, alelos o variantes.
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