¿Qué son las Repeticiones en tándem?
Las repeticiones en tándem son secuencias repetitivas de ADN que aparecen una al lado de la otra en el genoma. Imagina estas repeticiones como copias duplicadas que se colocan una tras otra, formando un patrón repetitivo. Esta estructura en tándem puede consistir en la repetición de uno o más nucleótidos. Estas repeticiones en tándem son comunes en el genoma humano y desempeñan un papel importante en la variabilidad genética.
Las repeticiones en tándem, específicamente los minisatélites y los microsatélites, presentan una notable polimorfía en el número de repeticiones de sus unidades fundamentales. Este fenómeno puede atribuirse a diversos factores inherentes a su estructura y a procesos específicos en la replicación y recombinación del ADN.
Estas regiones exhiben tasas de mutación significativamente elevadas en comparación con otras secciones del genoma. La naturaleza repetitiva de las unidades facilita errores durante la replicación del ADN, contribuyendo a la variabilidad en el número de repeticiones. Este fenómeno se debe a deslizamientos en la hebra durante la replicación, dando lugar a inserciones o deleciones de unidades de repetición.
Además, la estructura en tándem de minisatélites y microsatélites, con repeticiones más extensas y más cortas respectivamente, los hace propensos a eventos de recombinación desigual durante la meiosis. Esta recombinación desigual implica intercambios asimétricos entre regiones homólogas, lo que conlleva a cambios en el número de repeticiones entre alelos parentales y contribuye a la variabilidad genética.
La presión selectiva sobre estas repeticiones en tándem puede ser limitada en algunos casos, permitiendo que la variabilidad persista en la población sin restricciones significativas. Esta falta de restricción selectiva contribuye a la diversidad en el número de repeticiones observada en estas regiones genómicas.
Es posible utilizar el número de marcadores genéticos, como los microsatélites o minisatélites, para derivar un patrón único de genotipos que sirva como una firma genética individual. Este enfoque se emplea en diversas aplicaciones, incluyendo identificaciones forenses y pruebas de paternidad.
La variabilidad en el número de repeticiones de estos marcadores proporciona una firma única para cada individuo. En el caso de la identificación forense, se puede construir un perfil genético comparando los patrones de microsatélites presentes en la muestra con los de una base de datos de referencia. Si existe una coincidencia, se puede establecer la identidad del individuo con un alto grado de certeza.
En las pruebas de paternidad, la comparación de los perfiles genéticos entre el presunto padre, el niño y la madre (cuando está disponible) permite determinar la probabilidad de parentesco. La ausencia de ciertos alelos o la presencia de alelos específicos en el niño que no están presentes en el presunto padre puede excluir la paternidad, mientras que la concordancia fortalece la evidencia de relación biológica.
¿Qué son las Repeticiones en tándem?
Las mutaciones inestables, comúnmente denominadas dinámicas, constituyen alteraciones genéticas caracterizadas por cambios en el número de repeticiones de secuencias de ADN específicas a lo largo del tiempo. Este fenómeno dinámico es especialmente prominente en las expansiones patógenas de secuencias de repetición de trinucleótidos, tetranucleótidos y pentanucleótidos, dando lugar a diversas enfermedades genéticas. Estas expansiones pueden localizarse en regiones codificantes, intrones no codificantes, o regiones no traducidas 5′ y 3′, generando fenotipos patológicos notables.
Las consecuencias de estas expansiones son vastas y pueden manifestarse con patrones de herencia distintos. La herencia puede seguir patrones autosómicos dominantes, autosómicos recesivos o ligados al sexo, dependiendo de la ganancia o pérdida de función de la proteína codificada por el gen afectado. Ejemplos paradigmáticos incluyen la distrofia miotónica con herencia autosómica dominante, la ataxia de Friedreich con herencia autosómica recesiva, y el síndrome del cromosoma X frágil con herencia ligada al sexo.
Cada enfermedad asociada a repeticiones inestables posee un número límite específico de repeticiones, y más allá de este umbral se desencadena la expresión fenotípica de la enfermedad. Aquellas repeticiones que superan el rango normal pero se sitúan por debajo del umbral patológico son denominadas premutaciones.
En algunos casos, las premutaciones se asocian a fenotipos más atenuados, con inicio más tardío y características diferenciadas. Por ejemplo, el síndrome del X frágil presenta premutaciones asociadas a la insuficiencia ovárica en mujeres y trastornos neurológicos de inicio tardío en hombres.
Un aspecto destacado de las expansiones dinámicas es la anticipación, un fenómeno en el cual el número de repeticiones tiende a aumentar en las generaciones sucesivas. Esto se traduce en una expresión más temprana y severa de la enfermedad en descendientes, introduciendo una dimensión temporal relevante en la manifestación fenotípica de estas condiciones genéticas.
Anatomía del hígado
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