El cariotipo humano
Existen 44 autosomas y 2 cromosomas sexuales en el genoma humano lo que hace un total de 46 cromosomas. Los cariotipos son fotografías o representaciones gráficas de los cromosomas de una célula somática de un organismo. A grandes rasgos los pasos de la técnica para obtenerlos son los siguientes:
toma de sangre periférica y separación de los glóbulos blancos
incubación en presencia de productos que inducen a la mitósis (mitógenicos) tales como la fitohemoaglutinina
detención de la mitosis en la metafase (utilizando colchicina, que interfiere con los microtúbulos del huso)
un paso por un medio hipotónico que hace que las células se hinchen
depositar una gota de la preparación entre porta y cubre (sobre el cual se hace presión)
fijár, colorear y fotografiar los núcleos estallados
finalmente la foto se amplifica y los cromosomas se recortan y se ordenan
Anormalidades cromosómicas humanas :
Una anormalidad común es la causada por la no disyunción ( la falta de segregación) de un cromosoma durante la anafase II de la meiosis. Un gameto al cual le falta un cromosoma no puede producir un embrión viable pero ocasionalmente un gameto con n+1 cromosomas puede producir un embrión viable. En humanos la no disyunción esta generalmente asociada al cromosoma 21, que produce una enfermedad genética conocida como síndrome de Down (o trisomía 21). Algunos casos son el resultado de una translocacíon en el cromosoma de uno de los padres. La incidencia del Síndrome de Down se incrementa con la edad de la madre, sin embargo un 25% de los casos son el resultado de un cromosoma extra de origen paterno.
Anormalidades en los cromosomas sexuales pueden ser causadas por la no disyunción de uno o más cromosomas sexuales. Cualquier combinación (tipo XXXXY) produce machos con deficiencias. Hombres con mas de un comosoma X son generalmente deficientes mentales y estériles. Se conocen mujeres XXX y XO, siendo en su mayor parte estériles.
Las deleciones en cromosomas se asocian también a otros sindromes como el tumor de Wilm.
Caracteres ligados al sexo
El daltonismo o ceguera a los colores aflije al 8% de los hombres y al 0,04 % de las mujeres. La percepción del color depende de tres genes, cada uno de los cuales produce compuestos sensibles a diferentes partes del espectro visible. Los genes para la detección del rojo y el verde se encuentran en el cromosoma X. La detección del azul es autosómica.
Por hemofilia se conoce a un grupo de enfermedades en las cuales la sangre no coagula normalmente. Diferentes factores sanguineos intervienen en la coagulación. La hemofília tipo A (la mas común) es aquella en la que falta el factor VIII. Hasta recientemente el factor VIII se obtenía de donantes sanguíneos con el consiguiente riesgo para la salud (SIDA, hepatitis...), actualmente se prepara por biotecnología a partir de bacterias que lo sintetizan merced a las técnicas de ADN recombinantes. La Reina Victoria de Inglaterra era portadora de la enfermedad, el alelo fue pasado a dos de sus hijas y un hijo. Dado que las familias reales de Europa generalmente se casaban entre sí, el alelo se desparramó entre la realeza y pudo haber contribuido a la caida de los zares rusos y a la llegada del comunismo al poder (el zarevich Alexei hijo del zar Nicolas sufría de hemofilia A heredada de su madre, que portaba el gen secreto de la reina Victoria , la influencia de Gregor Efimovic Novy, Rasputín "el monje negro" en este reinado, era debida a que los zares pensaban que tenía poderes curarativos )
Una enfermedad genética de gran heterogeneidad
Con el nombre de retinosis pigmentaria se agrupa a una gran cantidad de trastornos degenerativos de la retina causada por problemas en los fotorreceptores, afecta a todos los grupos raciales en alrededor de 1 en 7000 personas, la "ceguera nocturna" y el "efecto túnel" son algunos de sus síntomas. Se debe a la mutación de alguno de los numerosos genes que codifican las proteínas de la fototransducción y dependiendo de cual puede ser: autosómica dominante, recesiva o ligada al sexo.
Diagnóstico de las enfermedades genéticas humanas Contenidos
En la anemia drepanocítica se usaron para su estudio enzimas de restricción, como la Hpa I . El ADN normal y patológico se sometió a la enzima. Los fragmentos resultantes se sometieron a una sonda radioactiva para el gen de la beta hemoglobina. La sonda hibridiza en la hemoglobina normal con dos fragmentos de 7.000 a 7.600 nucleotidos de longitud. En la anemia drepanocítica la hibridación ocurre con una sola secuencia de 13.000.
Un resultado similar se obtiene de los estudios de células obtenidas por amniocentésis, lo cual provée una herramienta para la detección prenatal de la anemia drepanocítica. Los marcadores en los que ocurre la hibridación se conocen como RFLPs . El fragmento grande en la anemia drepanocítica se interpreta como evidencia de una mutación en la secuencia de reconocimiento. Dos secuencias nucleotídicas en la misma molécula de ADN tienden a estar juntas (ligamiento). En el ADN de la anemia drepanocítica la cadena beta de la hemoglobina quedo ligado con otro gen que de alguna manera altera el reconocimiento de la secuencia en la cual actúa la Hpa. Los heterozigotos tienen fragmentos largos y cortos pero en los homocigotos dominantes y recesivos se encuentra un solo tipo (corto o largo respectivamente) o sea:
Homocigotos normales: fragmentos cortos
Homocigotos para la anemia drepanocítica: fragmentos largos
Heterocigotos: fragmentos largos y cortos La enfermedad de Huntington fue estudiada por James F. Gusella y sus colaboradores, que usó RFLPs (se pronuncia rif-lips) para identificar un marcador. Realizando pruebas en una gran "librería" de fragmentos de ADN humano, encontraron la aguja en el pajar. La enzima usada fue la Hind III. Se identificaron cuatro fragmentos (A,B,C y D) en una famila norteamericana cuyos miembros sufren la enfermedad. La presencia de un fragmento A se identificó en individuos que sufren o sufrirán la enfermedad. El estudiode la genealogía de una familia venezolana de 3.000 miembros que desciende de un marinero alemán que tenía la enfermedad de Huntington llevó a encontrar una estrecha correlación entre el Fragmento C y la enfermedad. Muchos individuos no desean saber si ellos desarrollaran la enfermedad.
La fibrosis quística también se estudió por la tecnología RFLPs . Esta es la enfermedad genética mas común entre los caucásicos. Francis S. Collin ( director del proyecto Genoma Humano desde 1993, entre sus logros se debe considerar su participación en la identificación de los genes implicados en raras enfermedades como la ataxia-telangestacia y la neoplasia endócrina múltiple tipo I ), descubrió, en 1989 junto con sus colaboradores, el gen humano que al mutar provoca la fibrosis quística.
Miscelaneas
El genoma humano contiene secuencias de nucleótidos cortas e idénticas, alineadas y repetidas miles de veces. Estas regiones difieren distintivamnte de individuo a individuo. Las mismas pueden escindirse del ADN original utilizando enzimas de restricción, separarse por electroforésis e identificarse por sondas radioactivas. El método (ideado por A. Jeffreysen de la Univ. de Leicester, Inglaterra) se conoce como "ADN fingerprint" ( "huellas digitales de ADN") dado que al igual que las huellas digitales son únicas salvo el caso de gemelos.
El método es útil para establecer filiaciones e identificar sospechosos de crimenes. Puede identificar el ADN en manchas de un vestido y conseguir que un presidente de los EE.UU "reconozca que......, se arrepienta de........y.....bla...bla...bla.." y,ufa!!!, ser responsable de la baja del Down-Jones y el Merval (la bolsa), todo por culpa del ADN fingerprint( MALDITO ADN FINGERPRINT, que linda frase para un afiche.....).
Combinado con el método de amplificación génica conocido como PCR (reacción en cadena de la polimerasa; Mullis, K. B.; Nobel de Química 1993) que en pocas horas puede obtener millones de copias de muy pocas moléculas de ADN, ha hecho posible, entre otras cosas, obtener la "huella digital" de muy pequeñas cantidades de sangre o semen, acelerar el diagnóstico prenatal de enfermedades genéticas e identificar infecciones virales y bacterianas.
