Mutaciones genéticas y técnicas para detectarlas

Trabajo Final de Biología Molecular

Xiomara Orrego - Johnny Navarro - Claudette Sánchez

Mutaciones genéticas y técnicas para detectarlas• TRASTORNOS CROMOSÓMICOS (Síndrome de

Klinefelter)o Cariotipo y Microarray

• MUTACIONES MONOGÉNICAS (Fenilcetonuria)o Prueba de inhibición bacteriana y espectometría de bases en tandem

• ENFERMEDADES POLIGÉNICAS O MULTIFACTORIALES (Enfermedad de Alzheimer)

o Genotipado y PCR

TRASTORNOS CROMOSÓMICOS

• Alteraciones en el número de genes o en el orden de estos dentro de los cromosomas.

• Se deben a errores durante la gametogénesis o de las primeras divisiones del cigoto.

• Se pueden clasificar en dos tipos principales: numéricos y estructurales.

¿Qué son?

Trastornos Cromosómicos

•Aneuploidías:

•Poliploidías:

Trisomía -> 2n+1Monosomía -> 2n-1

Triploidías -> 3nTetraploidías -> 4n

TRASTORNOS NUMÉRICOS Se producen cuando hay un cambio en el número de cromosomas (más o menos de 46 cromosomas).

Tras

torn

os C

rom

osóm

icos

TRASTORNOS ESTRUCTURALESSe ven afectadas las estructuras de los cromosomas en cuanto a la ordenación

lineal de los genes.

• Delecciones: una pieza o segmento cromosómico no esta presente.

• Duplicación: hay una copia extra de un segmento de cromosoma.

• Translocación: un segmento cromosómico se mueve de un cromosoma a otro.

• Inversiones: un cromosoma se

rompe y la pieza resultante se invierte.

• Isocromosomas: cromosomas anormales con brazos idénticos.

• Cromosomas dicéntricos: fusión anormal de dos cromosomas incluyendo cada uno un centrómero.

Trastornos CromosómicosSÍNDROME DE KLINEFELTEREs una trisomía de los cromosomas sexuales:

Descrito en 1942 por Harry Klinefelter.

Trastornos Cromosóm

icos

SÍNDROME DE KLINEFELTER: ¿CÓMO DETECTARLO?

CARIOTIPO Examen que se hace para identificar anomalías cromosómicas como causa de una malformación o de una enfermedad.

MICROARRAYSe usa para analizar la expresión diferencial de genes y se monitorean de manera simultánea los niveles de miles de ellos.

MUTACIONES MONOGÉNICAS

Las enfermedades hereditarias monogénicas son aquellas

producidas por alteraciones en la secuencia de ADN de un solo gen. También se llaman enfermedades

hereditarias mendelianas.

Sólo se necesita una copia mutada del gen para que la persona esté afectada por una enfermedad autosómica dominante.

Tipos

El gen mutado se localiza en el cromosoma X. Estas enfermedades pueden transmitirse a su vez de forma dominante o recesiva.

ENFERMEDAD AUTOSÓMICA DOMINANTE

ENFERMEDAD LIGADA AL CROMOSOMA X

Mut

acio

nes

Mon

ogén

icas

Para que la enfermedad se manifieste, se necesitan dos copias del gen mutado en el genoma de la persona afectada, cuyos padres normalmente no padecen la enfermedad, pero portan cada uno una sola copia del gen mutado.

ENFERMEDAD AUTOSÓMICA RECESIVA

Ejemplo: FENILCETONURIA

Mutaciones Monogénicas

Error congénito del metabolismo causado por la carencia de la

enzima fenilalanina hidroxilasa, que se traduce en incapacidad de

metabolizar tirosina a partir de fenilalanina. Como consecuencia,

la fenilalanina se acumula y resulta tóxica para el sistema

nervioso central, ocasionando daño cerebral.

LA FENILCETONURIA

Mutaciones Monogénicas

Mut

acio

nes

Mon

ogén

icas

Mut

acio

nes

Mon

ogén

icas

El crecimiento bacteriano sobre una placa de agar es inhibido a través de la acción de una sustancia química particular sobre un pequeño disco situado en medio de la placa. Cualquier compuesto estructuralmente relacionado, por ejemplo, aminoácido (fenilalanina) o metabolito, competirá con el inhibidor e iniciará el crecimiento bacteriano.

PRUEBA DE INHIBICIÓN BACTERIANA

Crecimiento bacteriano inhibido

Desarrollo de crecimiento bacteriano

Mutaciones Monogénicas

Instrumento especializado que detecta moléculas midiendo su peso y presentan los resultados en espectro de masas que es una gráfica que muestra cada molécula específica por peso y cantidad de moléculas presentes.

ESPECTROMETRÍA DE MASAS EN TÁNDEM

La muestra se ioniza por electronebulización. Los iones moleculares de los diferentes metabolitos son separados en el primer analizador de acuerdo a su relación masa/carga.

Los iones de interés son fragmentados en la cámara de colisión. Estos fragmentos son separados en el segundo analizador de masas y se detectan y registran obteniéndose un espectro de masas.

ENFERMEDADES POLIGÉNICAS O MULTIFACTORIALES

•Las enfermedades poligénicas se deben a la interacción de varios genes distintos.

•Las enfermedades multifactoriales se deben a una combinación de factores genéticos (a menudo poligénicos) y ambientales.

Enfermedades poligénicas o multifactoriales• ENFERMEDAD DE ALZHEIMER

•Muerte prematura de las neuronas.

•Afecta la memoria, el pensamiento y el comportamiento.

•Existen más de 30 genes relacionados con el Alzheimer.

•AD de aparición temprana y AD de aparición tardía.

Enfermedades poligénicas o multifactoriales• ENFERMEDAD DE ALZHEIMER DE

APARICIÓN TEMPRANA

Puede ser hereditaria y causada por mutaciones genéticas en los cromosomas 1, 14 y 21.

•APP: Proteína precursora de amiloidea (21)•PSEN1: Presenilina 1 (14)•PSEN 2: Presenilina 2 (1)

• ENFERMEDAD DE ALZHEIMER DE APARICIÓN TARDÍA

Los genes no son determinantes

• APOE: Apolipoproteína E (19) factor de riesgo para la enfermedad de Alzheimer de aparición tardía.

Enfermedades poligénicas o multifactorialesFISH (APP)

Método de diagnóstico genético que consiste en usar una sonda de ADN el cual hibrida a una región específica del genoma de interés. De esta manera se pueden identificar anomalías al interior de un cromosoma

GENOTIPADO (APOE)Conjunto de procesos para la información genética de un organismo e identificarlo.

• PCR• HIBRIDACIÓN• SECUENCIACION• ANALISIS

INFORMÁTICO

La Biología Molecular es una disciplina que utiliza técnicas de última tecnología para detectar enfermedades hereditarias y mutaciones que pueden estar asociadas a diferentes tipos de afecciones. Abarca diferentes ramas y utiliza una misma estrategia: detectar el DNA o secuencias específicas de DNA dentro de una muestra clínica. Funciona como mecanismo de diagnóstico y también de prevención. En una persona enferma sirve para prevenir al resto de la familia. En general se trata de casos en que la enfermedad está presente en distintas genera ciones o cuando se desarrolla a una edad muy temprana.

Conclusión

MUCHAS GRACIAS