Introducción
El presente trabajo de investigación trata sobre
los genes letales. Los genes letales son genes que producen la
muerte prematura de la persona que lo porta. Están
presentes en muchas personas, pero no se manifiestan si no
están en homocigosis.
Hablaremos de las enfermedades y trastornos que pueden
llevar los genes letales, y otros cambios que especificaremos
mejor en las siguientes páginas.
Definición
Un gen letal es un gen que conduce a la
muerte prematura del individuo que lo porta. Es una
combinación alélica que conduce a la muerte. Pero
la combinación puede ser dominancia o recesión. Son
muy interesantes ya que no debería poder haber muchos,
pero si algunos son necesarios para mantener la salud
genética de una población. Hay una
definición más operativa: cualquier gen que impida
la reproducción es un gen letal. Desde el punto de vista
genético, un individuo que no puede reproducirse
está muerto.
Realmente es una alteración de las
proporciones mendelianas, ya que ciertos individuos
podrían morir tempranamente, dando lugar a que ciertos
fenotipos no se reprodujeran.
Se define entonces gen letal como aquel gen que al mutar
puede provocar un fenotipo letal. Un gen letal es por tanto un
gen cuya expresión produce la muerte del individuo antes
de que este llegue a la edad reproductora. Si la expresión
de un gen en vez de causar la muerte del individuo causa un
acortamiento de su ciclo biológico, un empeoramiento de su
calidad de vida o algún daño en su organismo, se
denomina gen deletéreo. Al igual que el resto de los
genes, los alelos de los genes letales así como los de los
deletéreos, sus variables, pueden tener un carácter
recesivo o dominante.
Patrones de
herencia
Estos genes siguen un patrón de herencia normal,
pero producen una alteración en las proporciones
fenotípicas mendelianas. Un alelo de un gen letal con
carácter dominante que llega a expresarse no se puede
transmitir a la siguiente generación por
definición, ya que si uno de sus 2 alelos resulta mortal y
se expresa con carácter dominante, se produciría la
muerte del individuo. Por tanto, el alelo letal dominante causa
la muerte del individuo tanto en heterocigosis como en
homocigosis, al igual que el alelo de un gen deletéreo
dominante se expresa tanto en heterocigosis como en
homocigosis.
En el caso de que el alelo letal o deletéreo
tenga carácter recesivo, este solo se expresará,
causando la muerte del individuo en el caso de genes letales o
daños en el caso de un gen deletéreo, en
condición de homocigosis.
En ese caso el individuo tampoco podrá ( en el
caso de los alelos letales) transmitir este gen a su
descendencia. Por tanto, la única forma de que un alelo
letal pase de un individuo que lo porta a su descendencia, es que
este alelo se encuentre en heterocigosis y que tenga
carácter recesivo, y por tanto, no se exprese, pero si
herede. El individuo no se vería afectado por el gen
letal, pero sí sería portador de él,
pudiendo así transmitirlo.
1) Letales dominantes: Es un alelo que produce
los efectos letales con que solo haya una copia de él. Son
los más raros, ya que podrían ser los salvajes y
acabar con una población. Solo sobreviven los
homocigóticos recesivos. Se cree que aparecen por
mutación recurrente.
Los genes letales suelen estar relacionados con una
Temperatura, con la cantidad de Luz, requerimientos
nutricionales, etc. Es frecuente cuando un individuo tiene un
problema para desarrollarse en una temperatura externa. Por ello
el gen letal se estimula y produce la muerte prematura del
individuo. Lo de la luz es muy típico en las plantas. Si
un individuo va a salir con una clorofila pobre, en unas
condiciones lumínicas pobres la planta se muere. Los
mutantes auxótrofos son también
supertípicos. Son organismos que no son capaces de
sintetizar por ellos mismos algún metabolito esencial. Los
mutantes cuando están en un medio rico funcionan bien,
pero si están en un medio pobre, la letalidad se
manifiesta. El gen Epiloga no aparece en homocigosis ya que se
abortan instantáneamente. Los pocos que sobreviven son
heterocigóticos. Estos tienen problemas de crecimiento,
tumores, retraso mental, etc., por lo que son personas que
fallecen antes de los cuatro años. La corea de huntington,
se manifiesta generalmente alrededor de los 40 años. Es un
gen letal que mata antes de lo que está establecido para
la esperanza media de vida de la población.
2) Letales Recesivos: La fenilcetonuria, la
hemofilia, la enfermedad de TaySachs, el albinismo y muchos otros
problemas típicos en humanos, son los más
frecuentes en la naturaleza. Son más frecuentes por
motivos obvios. Los genes mortales o deletéreos tienden a
desaparecer por mera selección natural.
3) Letales mutantes: Si una mutación hace
que sobre un gen deletéreo se cree un alelo dominante no
deletereo, lentamente el alelo mutante se impondrá sobre
el gen original haciendo que este quede socialmente
oculto.
La fenilalanina se transforma en tirosina por una
transaminasa. Esa enzima está regulada por el gen de la
fenilcetonuria. Solo en el caso de doble recesivo el gen puede
traer problemas a los individuos. Los fenilcetonuricos tienen
mucha más fenilalanina en sangre en consecuencia.
Presentan retrasos parciales o a veces microcefalia y otros
retrasos graves. Se suele comprobar mediante la llamada prueba
del talón, una prueba enzimática que se hace en el
nacimiento. Cuanto antes se detecta, mejor se puede arreglar el
tema.
Generalmente se aplican dietas bajas en fenilalanina.
Luego del desarrollo, la dieta puede cambiarse por una más
alta en fenilcetonas.
La hemofilia es un gen normal ligado al cromosoma X.
Suele haber mujeres homocigóticas para la hemofilia,
heterocigóticas sin hemofilia y homocigóticas sin
hemofilia. Los hombres solo tienen un X así que o lo
tienen o no lo tienen.
La enfermedad de Tay Sachs es muy típica
endogámica en la población judía. Ciertos
esfingolípidos se acumulan por no poder ser transformados.
Se acumulan en tejidos nerviosos y producen retrasos mentales. A
los 3 o 4 años suele producir la muerte, casi con
seguridad.
El albinismo es muy típico y afecta a muchas
cosas, tiene muchas formas. Aparece en individuos de distintas
maneras. La producción de melanina es una ruta compleja
que se produce desde muchos puntos. Intervienen cosas como los
genes de la testosterona. Puede ser desde poco deletéreo
hasta letal.
Ejemplos y
cruzamientos
Para ilustrar un ejemplo de gen letal, utilizaremos el
gen para el color amarillo del cuerpo en ratones. Dicho color
amarillo es la expresión fenotípica codificada por
el alelo AY, cuyo carácter es recesivo.
Como se ilustra en Ia fotografia, se
realizan diversos cruzamientos entre ratones con diversos
genotipos:
Puesto que de los ratones mueren antes de
nacer, se produce una alteraci6n delas proporciones mendelianas
esperadas, pasando a serla siguiente:
1/3 delos ratones que sobreviven tienen
fenotipo Aguti.
2/3 delos ratones que sobreviven tienen
fenotipo Amarillo.
Los ratones genotípicamente AYAY no son viables y
mueren antes del nacimiento.
En cambio, los ratones cuyo genotipo es AYA, son
amarillos y los ratones cuyo genotipo es A A presentan el
fenotipo Agutí. Cuando se produce un cruce de ratones
amarillos ratones con fenotipo Agutí, la descendencia
muestra la proporción esperada de 1:1 de ratones amarillos
y ratones con fenotipo Agutí. Cuando realizamos un cruce
entre los ratones heterocigotos, esperaríamos una
proporción 1/4 homocigoto para el color amarillo, 1/2
heterocigoto para el color amar illo y 1/4 homocigoto para el
agutí. Pero, los resultados obtenidos indican que dos
tercios son amarillos y un tercio son Agutí, ya que el
primer 1/4 muere antes de nacer. El alelo amarillo posee un
efecto dominante sobre el alelo Agutí, pero sucede que
cuando el ratón es homocigoto para este alelo ocurre un
efecto letal. La conclusión es que el alelo amarillo en
ratones es un alelo letal recesivo.
Ahora vamos a suponer un gen A Por ejemplo, supongamos
que del gen M, normal, existe un alelo m, letal. En un cruce
entre dos individuos heterocigóticos para este gen,
obtendremos el siguiente cuadro gamético:
Algunas
enfermedades
Algunas de las enfermedades producidas por genes letales
y deletéreos son la enfermedad de Tay-Sachs o la
enfermedad de Hungtinton.
La enfermedad de Tay-Sachs:
La enfermedad de Tay-Sachs es una enfermedad
mortal del sistema nervioso provocada por un alelo letal recesivo
de un gen que se encuentra en el cromosoma 15.
La enfermedad de Tay-Sachs tiene lugar con una carencia
de hexosaminidasa A, una proteína que ayuda a descomponer
un químico que se encuentra en el tejido nervioso, llamado
gangliósidos. Sin esta proteína, los
gangliósidos, en particular los gangliósidos GM2,
se acumu lan en las células, especialmente las neuronas en
el cerebro.
La enfermedad de Tay-Sachs es causada por un gen
defectuoso en el cromosoma 15 como se ha mencionado
anteriormente. El alelo que codifica dicha enfermedad tiene
carácter recesivo, y por tanto cuando ambos padres portan
el gen defectuoso para esta enfermedad, el hijo tiene un 25% de
probabilidades de desarrollarla ya que el niño tiene que
recibir dos copias del gen defectuoso, una de cada uno de los
padres, para resultar enfermo. Si sólo uno de los padres
le transmite dicho gen defectuoso, el niño se denomina
portador y no se enfermará, pero tendrá el
potencial de transmitirles la enfermedad a sus hijos.
Cualquier persona puede ser portadora de la enfermedad
de Tay-Sachs, pero la enfermedad es más común entre
la población judía asquenazí.
Aproximadamente 1 de cada 27 miembros de esta población
porta el gen para esta enfermedad.
La enfermedad de Tay-Sachs ha sido clasificada en sus
formas, infantil, Juvenil y adulta, dependiendo de los
síntomas y cuándo aparecen por primera vez. La
mayoría de las personas con la enfermedad presentan la
forma infantil, en la cual el daño neurológico
generalmente comienza mientras el bebé aún
está dentro del útero y los síntomas por lo
general aparecen cuando el niño tiene de 3 a 6 meses de
edad. La enfermedad tiende a empeorar muy rápidamente y el
niño por lo general muere a la edad de 4 ó 5
años. La enfermedad de Tay-Sachs de comienzo
tardío, que afecta a los adultos, es muy poco
común.
Entre los síntomas de la enfermedad cabe destacar
sordera, disminución en el contacto visual, demencia,
sobresaltos, distrofia muscular, apatía, retraso mental e
incapacidad de relación social, irritabilidad, paralisis
muscular, epilepsia y un retardo en el crecimiento entre otros
síntomas. Actualmente no tiene tratamiento, solo
técnicas dirigidas a la mejora o atenuación de los
síntomas.
La enfermedad de Huntington:
Otra enfermedad muy conocida causa por un alelo letal es
la enfermedad de Huntington, pero en este caso dominante,
es la denominada enfermedad de Huntington, la cual provoca un
acortamiento del ciclo de vida del individuo que la padece,
debido a que esta se manifiesta en el estado adulto de
vida.
Está controlada por un alelo dominante letal, por
lo cual se manifiesta en heterocigosis, a diferencia de la
enfermedad de Tay-Sachs Se presenta normalmente entre los 30 y
los 50 años de edad (aproximadamente), aunque los
síntomas se pueden desarrollar a cualquier edad.
Además, el padecimiento puede seguir caminos muy
diferentes, incluso en hermanos y parientes próximos. Esto
se debe a que, junto a la mutación específica del
gen de la huntingtina, intervienen además otros factores
hereditarios.
La enfermedad produce alteración cognoscitiva,
psiquiátrica y motora, de progresión muy lenta,
durante un periodo de 15 a 20 años. El rasgo externo
más asociado a la enfermedad es el movimiento exagerado de
las extremidades y la aparición de muecas
repentinas.
Además, se hace progresivamente difícil el
hablar y el tragar. En las etapas finales de la enfermedad, la
duración de los movimientos se alarga, manteniendo los
miembros en posiciones complicadas y dolorosas durante un tiempo
que puede prolongarse hasta horas.
Autor:
Rubén Antonio Núñez
Ramírez
Presentado a la Universidad Católica
Nuestra Señora de la Asunción como trabajo de
Investigación.-
Arq.- Tomas Romero Pereira –
María Auxiliadora – Itapúa – Paraguay
2010
UNIVERSIDAD CATOLICA
"Nuestra Señora de la
Asunción"
SEDE REGIONAL ITAPUA – SUB SEDE
MARÍA AUXILIADORA
Avda. Hna. Teresa Steinbock Tel. y Fax
(0764) 20 261
Carrera Ingeniería
Agronómica
Trabajo presentado a la cátedra de
Genética.
Profesor: Dr. Primo César
Torres.
