Quiz 2 - herencia mendeliana y extensiones, herencia multifactorial, alteraciones del material genético (mutaciones), cromosomopatías, daño y reparación del ADN Flashcards
Características de Unión de extremos no homólogos
Reparación sin utilizar un molde homólogo
Se utiliza cuando la célula esta en G1 y no dispone de una cromatina hermana para la reparación por recombinación homóloga
Utiliza enzimas que reconocen extremos rotos del DNA, se unen a ellos y los reúnen
Es más proclive a error y suele inducir deleciones, inserciones y traslocaciones
Cromátide hermana
1 de las 2 copias idénticas de un cromosoma que se forman durante la replicación del ADN
Unidas por el centrómero
Recombinación homóloga
Repara utilizando la información genética idéntica o casi idéntica contenida en otra molécula de ADN, en general una cromátide hermana
Mismo mecanismo que el entrecruzamiento
Reparación de roturas bicatenarias y sus 2 vías importantes
Causadas por radiación ionizante, radicales libres oxidativos, y otros agentes lesivos para el ADN → Reordenamiento cromosómicos
Recombinación homóloga
Unión de extremos no homólogos
Reparación por escisión de nucleótidos
Elimina lesiones voluminosas del ADN (dímeros de pirimidina) que distorsionan la doble hélice
Reparación por escisión de bases
- Se escinde la base modificada
- Se reemplaza el nucleótido completo por acción de DNA glucosilasas
(Ej. Uracilglucosilasa reconoce y quita el U producido por desaminación de C)
Proteínas del sistema de reparación de errores de apareamiento
(3)
MutS (Search): Detecta el error
MutL (Link): Después de que MutS detecta el error, MutL ayuda a MutH a localizar la hebra que contiene el error
MutH: Corta la hebra que contiene el error para su eliminación y posterior corrección
Reparación de los errores de apareamiento y sus 2 funciones principales
Se corrigen los nucleótidos que se insertan de manera incorrecta durante el curso de la replicación por las DNA polimerasas
Revisa el genoma buscando apareamientos incorrectos
Reconoce la hebra en la que ocurrió el error
Eliminación de agentes mutágenos
Primer mecanismo: Prevención mediante la eliminación de agentes mutágenos
Ejemplo de superóxido (radicales libres)
El superóxido puede dañar el ADN por oxidación
La enzima superóxido dismutasa (SOD) elimina el superóxido, transformándolo en peróxido de hidrógeno (H2O2)
La catalasa degrada el peróxido de hidrógeno (H2O2) en agua (H2O) y oxígeno (O), evitando que se convierta en otros radicales libres
Tipo de lesión reparada por escisión de bases (específica)
ej.:
N-glicosilasas del DNA
endonucleasas AP
Bases desaminadas, oxidadas, etc. y sitios abásicos
Tipo de lesión reparada por escisión de nucleótidos (general)
ej.: sistema de la escinucleasa
Lesiones que causan distorsión en la doble hélice (fotoproductos y sustituyeses voluminosos)
Tipo de lesión reparada por reversión directa
ej:
fotoliasa
alquiltransferasas
respectivamente
fotodímeros de pirimidina: utiliza la energía de la luz absorbida para romper el enlace covalente entre las dos bases de timina
derivados alquilo de las bases: transfieren el grupo alquilo de una base del ADN a un sitio activo en la enzima
Tipo de lesión reparada por eliminación de mutágenos (destoxificación)
ej.: superóxido dismutasa
Se evita la formación de la lesión oxidativa
Dímeros de timina
2 timinas consecutivas en la misma hebra de ADN se unen por enlaces covalentes
Daños causados por agentes exógenos
Radiación ionizante (rayos X y gamma)
Desplazan e- de sus átomos y estos e- rompen enlaces fosfodiéster y alteran la estructura de las bases
Causan la desintegración radiactiva que provoca roturas en las cadenas de ADN
Daños causados por agentes exógenos
Luz UV-A
Formación de radicales libres
Daños causados por agentes exógenos
Luz UV-B
Entrecruzamientos con bases adyacentes de C y T, crean dímeros de pirimidina
Modificación de las bases por mutágenos endógenos
Especies reactivas de oxígeno (ROS) y radicales libres que se generan durante el metabolismo oxidativo, especialmente en la mitocondria, dañan el ADN rompiendo una hebra u oxidando las bases nitrogenadas
Pérdida de bases por inestabilidad del enlace N-glicosídico
Causa y consecuencia
Una base nitrogenada (purina o pirimidina) se desprende del azúcar (desoxirribosa) en el ADN.
Se genera un sitio abásico (AP), que puede comprometer la estabilidad e integridad del material genético
Sustituciones por desaminación oxidativa
Causa y sustituciones más comunes
Se elimina un grupo amino (NH2) de una base nitrogenada del ADN
Sustituciones más comunes:
5-Metilcitosina → Timina (T)
Citosina (C) → Uracilo (U)
Adenina (A) → Hipoxantina
Malfuncionamiento de bases
Causa
Se inserta una base de ADN errónea en una cadena de ADN en formación
Depirimidación
Una base pirimidínica (citosina, timina o uracilo) se desprende de la cadena de ADN debido a la ruptura del enlace N-glucosídico que une la base al carbono C1’ de la desoxirribosa
Depurinación
Ruptura del enlace covalente que conecta una base purínica (adenina o guanina) al carbono 1’ de la desoxirribosa, resultando en la pérdida de la base purínica.
Desaminación
Proceso químico donde un grupo amino (NH2) es eliminado de un aminoácido o de una base nitrogenada, a menudo transformando citosina en uracilo.
Hidrólisis de bases
(3 tipos)
Desaminación
Depurinación
Depirimidación
Alquilación de bases y 3 productos más comunes
Adición de un grupo alquilo (-CH₃, -C₂H₅, etc.) a las bases nitrogenadas que componen el ADN (adenina, guanina, citosina y timina)
7-metilguanina: Impide el emparejamiento correcto de la guanina con su base complementaria, que es la citosina, lo que puede llevar a errores durante la replicación del ADN
7-metiladenina: Altera el emparejamiento normal de la adenina con la timina, lo que puede causar mutaciones
O6-metilguanina: Se empareja incorrectamente con timina en lugar de citosina, lo que puede llevar a mutaciones durante la replicación y contribuir a la carcinogénesis
Causas de las mutaciones
Mutaciones inducidas
Cambios causados por sustancias químicas, ambientales o por radiación
Causas de las mutaciones
Mutaciones espontáneas
Surgen por cambios naturales en la estructura del ADN
Prader-Willi
Cuadro clínico
Disminución de la actividad fetal
Obesidad
Hipotonía muscular
Retraso mental
Hipogonadismo hipogonadotrófico
Manos y pies pequeños
Hipopigmentación
Baja estatura
Rasgos dismórficos
Angelman
Cuadro clínico
Rigidez postural muscular severa
Temblor
Ataxia
Tendencia a la risa
Transtornos del sueño
Convulsiones
Prader-Willi
Causa
Pérdida o inactivación de genes paternos
Angelman
Incidencia
Incidencia de 1/ 15.000 a 30.000 nacimientos
Síndromes asociados con disomía uniparental
Síndrome de Prader-Willi (UPD15 materno)
Síndrome de Angelman (UPD15 paterno)
Diabetes mellitus neonatal transitoria (UPD6 paterno)
Síndrome de Silver-Russell (UPD7 materno)
Síndrome de Beckwith-Wiedemann (UPD11 materno)
Disomía uniparental del cromosoma 14 (UPD14)
Disomía uniparental
Complementación de los gametos
Dos gametos defectuosos (uno de cada progenitor) se combinan y, al completar mutuamente la deficiencia del otro, el cromosoma final proviene de un solo progenitor
Disomía uniparental
Rescate monosómico
El gameto inicial tiene un solo cromosoma de un progenitor (monosomía), y el otro gameto (que es normal) aporta otro cromosoma.
El cromosoma del gameto normal se duplica para “rescatar” la monosomía, y el individuo resultante termina con dos copias del cromosoma del mismo progenitor.
Disomía uniparental
Rescate trisómico
Ocurre cuando durante la fertilización se produce una trisomía
En lugar de mantener los 3 cromosomas, la célula puede eliminar uno de ellos lo que lleva a una disomía uniparental, con 2 cromosomas del mismo progenitor y ninguno del otro
Mecanismos que conducen a disomía uniparental
Rescate trisómico
Rescate monosómico
Complementación de los gametos
Disomía uniparental
Las 2 copias del cromosoma provienen del mismo progenitor, en lugar de que una copia provenga de la madre y otra copia del padre
Causa del Síndrome Angelman
Fecundación por un óvulo portador de una impronta masculina anormal persistente
Causa del Síndrome de Prader-Willi
Fecundación por un espermatozoide portador de una impronta femenina anormal persistente
Porcentaje de genes “improntados”
1%
Importancia del control de la expresión génica
(3)
Diferenciación celular: permite que las células con el mismo ADN desarrollen funciones diferentes en tejidos específicos
Adaptación: ayuda a las células a responder a estímulos ambientales, como nutrientes o estrés
Economía celular: evita la producción innecesaria de proteínas o ARN, optimizando recursos
Control de la expresión génica
Mecanismos involucrados
Metilación del ADN: solo el alelo que no está metilado será transcrito, y, por lo tanto, expresado
Modificación de histonas: Las modificaciones en la histonas, como la acetilación o la metilación, también afectan la estructura de la cromatina, influenciando si el gen se encuentra en una forma abierta (abierto) o cerrada (silenciado)
RNA no codificante: Algunos estudios sugieren que ciertos RNA no codificantes (ej. lncRNA) juegan un papel en la regulación de la impronta génica, ayudando a silenciar un alelo específico
