Determinación del sexo, ligamiento al sexo y análisis de pedigríes

1. Determinación del sexo, ligamiento al sexo y análisis de pedigríes Tema 4: Herencia del sexo

2. OBJETIVOS TEMA 4: Determinación del sexo, ligamiento al sexo y análisis de pedigríes • Deberán quedar bien claros los siguientes puntos • Determinación del sexo • Determinación en Drosophila • Determinación en humanos • Herencia ligada al sexo • Herencia influida por el sexo y herencia limitada a un sexo • Análisis de pedigríes o genealogías • Compensación de dosis • Drosophila • Humanos: el corpúsculo de Barr y la hipótesis de Lyon Tema 4: Herencia del sexo

3. Determinación del sexo • Genética: • Cromosomas sexuales (heteromórficos) • Sistemas XY, X0, ZW y cromosomas múltiples • Ploidía (himenópteros) • Genes no asociados a cromosomas heteromórficos (hongos,...) • Ambiental • Temperatura (salamandras, gambas, reptiles) • Substrato de fijación (gusanos y gasterópodos marinos) • Tamaño corporal (anélidos marinos, algunos peces) Tema 4: Herencia del sexo

4. Determinación cromosómica del sexo: Sistema XY En 1905 N. Stevens observó que Drosophila melanogater tiene 4 pares de cromosomas • Un par de cromosomas, que se llegaron a designar X e Y, eran heteromórficos, o sea, eran homólogos de forma claramente distinta • Las hembras de Drosophila portaban dos cromosomas X y los machos portaban un X y un Y (por tanto su herencia es mendeliana, razón 1:1) • Complemento cromosómico: 2A + XX • 2A + XY • C. Bridges (1922) demuestra estudiando individuos poliploides (3n, 4n,...) que el sexo en Drosophila viene determinado por el cociente de cromosomas X (el cromosoma sexual) y los cromosomas no sexuales (llamados autosómicos) Tema 4: Herencia del sexo

5. Resultados experimentales de Calvin Bridges en D. melanogaster X/A = 0,5 Conclusión: Intersexo 0,5 < X/A < 1 X/A = 1 Tema 4: Herencia del sexo

6. Sistema XY Determinación en Drosophila: equilibrio génico X/A gen Sex-lethal (Sxl)-> Interruptor maestro Tiempo X:A = 1 gen Sxl activo X:A = 0,5 gen Sxl inactivo Embrión Drosophila Tema 4: Herencia del sexo

7. Tiempo Inhibición Gen Od Actúa gen TDF si está presente Gónadas se convierten en testículos Sistema XY • Determinación humanos y ratón (mamíferos): gen SRY (o TDF factor determinante de los testículos: interruptor maestro sexual) en el cromosoma Y (Tdy en ratones) Tema 4: Herencia del sexo

8. Tiempo Gónadas se convierten en ovarios Sistema XY • Determinación humanos y ratón (mamíferos): gen TDF (factor determinante de los testículos: interruptor maestro sexual) en el cromosoma Y (Tdy en ratones) Sin TDF Gen Od se expresa Tema 4: Herencia del sexo

9. Sistema XY • Determinación humanos y ratón (mamíferos) síndrome de feminización testicular Cuatro hermanos con síndrome de feminización testicular (insensibilidad congénita a los andrógenos). 22A + XY Tema 4: Herencia del sexo

10. Sistema X0, ZW y cromosomas múltiples • X0: Insectos (saltamontes) • ZW Aves y peces • ZZ -> • ZW -> • Cromosomas múltiples • Nemátodo (Ascaris incurva) • 35 cromosomas (26A + 8X + Y) • 42 cromosomas (26A + 16X) Tema 4: Herencia del sexo

11. Porción no homóloga, genes ligados al X X Región pseudoautosómica Y Genes holándricos Tipos de herencia ligada al sexo Tema 4: Herencia del sexo

12. Herencia ligada al X Thomas H. Morgan (1910) mutante white Drosophila Fenotipo Salvaje Fenotipo White Tema 4: Herencia del sexo

13. X+ X+ Xw Y X+ Xw X+ Y X+ Y 1/2 X+ X+ Xw Y 1/2 X+ Xw x P1 F1 y 1/2 F2 1/2 Tema 4: Herencia del sexo

14. Xw Xw X+ Y X+ Xw Xw Y X+ Xw Xw Y Cruce recíproco x P1 F1 1/2 F2 y 1/2 Tema 4: Herencia del sexo

15. Ejemplo de herencia ligada al X en humanos: Ceguera a los colores o daltonismo Tema 4: Herencia del sexo

16. Carácter limitado por el sexo • Los caracteres que se expresan sólo en un sexo, aunque los genes que lo determinan estén presentes en ambos sexos. • Ejemplos: formación de las mamas y ovarios en hembras, distribución del vello facial y producción de esperma en machos, coloración del plumaje y el canto en aves, cuernos de cabras y antílopes,... Tema 4: Herencia del sexo

17. Fenotipo Hombres Mujeres Genotipo a’a’ Calvicie Calvicie a’a Calvicie No calvicie aa No calvicie No calvicie Carácter influido o controlado por el sexo • Caracteres que aparecen en ambos sexos, pero se expresa más en uno que en otro. Los genes se localizan en regiones autosómicas o pseudoautosómicas y sus expresión depende del contexto hormonal. • Ejemplo: calvicie prematura en humanos Tema 4: Herencia del sexo

18. Análisis de pedigríes o genealogías • . Interpretación de las relaciones de parentesco entre los individuos y toda otra información adicional contenida en el pedigrí • . Determinación del modo de herencia del carácter en cuestión (recesivo o dominante | autosómico o ligado al sexo) • . Contestar cuestiones relativas a la probabilidad de que una persona que pide consejo sea portadora o tenga un hijo que exprese el carácter Tema 4: Herencia del sexo

19. Símbolos empleados en pedigríes Gemelos monogóticos Hombre Mujer Sexo no especificado Matrimonio Número hijos de cada sexo 3 2 Familia: 1 niña 1 niño (orden nacimiento) Individuos afectados Heterocigotos alelo autosómico recesivo Gemelos dicigóticos Tema 4: Herencia del sexo

20. 1 2 1 2 3 Símbolos empleados en pedigríes Portadora alelo recesivo ligado al sexo Matrimonio consanguíneo Fallecido I Numeración para la identificación de individuos Propositus II Tema 4: Herencia del sexo

21. Análisis de pedigríes o genealogías • Recesivo autosómico: • Se salta generaciones • Igual distribución entre sexos • Suele aparecer en matrimonios consanguíneos • Dos padres normales producen hijos afectados • Dominante autosómico • Aparece cada generación • Afectados x normales -> 1/2 afectados en la progenie • Igual distribución entre sexos • Recesivo ligado al sexo • Aparece más en machos • Hembras afectadas tienen todos los hijos afectados • Hembras afectadas tienen un padre afectado y al menos una madre portadora • Dominante ligado al sexo • Aparece cada generación • Machos afectados dan hijas afectadas • Machos afectados provienen de madres afectadas Tema 4: Herencia del sexo

22. I 1 2 II 1 2 3 4 5 III 1 2 3 4 5 6 7 IV 1 2 3 Ejemplo de pedigrí del albinismo Tema 4: Herencia del sexo

23. Tema 4: Herencia del sexo

24. Tema 4: Herencia del sexo

25. Herencia de la hemofilia en la genealogía de la reina Victoria de Inglaterra “La enfermedad real” Príncipe Albert Reina Victoria Familia real prusiana y rusa Juan Carlos I de España Familia real española Familia real británica Tema 4: Herencia del sexo http://www.sciencecases.org/hemo/hemo.asp

26. Herencia de la hemofilia en la genealogía de la reina Victoria de Inglaterra “La enfermedad real” Tema 4: Herencia del sexo

27. Compensación de dosis • Mamíferos: Corpúsculo de Barr (1949, cromatina muy condensada perteneciente al cromosoma X). Hipótesis de M. Lyon: Todos los X - 1 de una célula se inactivan al azar dando lugar al corpúsculo de Barr Corpúsculo de Barr Núcleo de una célula de la mucosa bucal en humanos Tema 4: Herencia del sexo

28. Compensación de dosis • Mamíferos: Inactivación al azar del X Tema 4: Herencia del sexo

29. Compensación de dosis • Mamíferos: Consecuencias de la compensación de dosis por inactivación aleatoria del X • Mosaicismo: hembras heterocigotas muestran un patrón de expresión en mosaico de cada uno de sus alelos. Ejemplo: gen de ausencia de glándulas sudoríparas en mujeres, gata color calicó • Un centro de inactivación del X inicia la inactivación Patrón de ausencia de glándulas sudorípadas en hembras heterocigotas para el gen de la displasia ectodermal Tema 4: Herencia del sexo

30. Ejemplos de mosaicismo ligados al cromomosoma X en hembras Gata calicó Tema 4: Herencia del sexo

31. Compensación de dosis • Drosophila: mayor actividad del cromosoma X de los machos • Hay al menos 4 loci autosómicos cuya alteración es letal en los machos, pero no influyen en las hembras Tema 4: Herencia del sexo