About this video

• Video Title: Seminario 14 Cromosomas sexuales y herencia - Rodolfo Rey
• Channel: Biología Molecular y Genética FMED - UBA
• Speakers: Rodolfo Rey
• Duration: 01:11:38

Overview

This video, presented by Rodolfo Rey, covers the topic of sex chromosomes and inheritance. It delves into the structure and behavior of sex chromosomes during cell division, X chromosome inactivation, and inheritance patterns linked to the X and Y chromosomes. The presentation also touches upon genetic diagnostics and distinguishes sex-linked traits from sex-influenced traits.

Key takeaways

• Sex Chromosome Structure: The X chromosome is significantly larger than the Y chromosome, possessing many more genes (867 vs. 55).
• Pseudoautosomal Regions: Both X and Y chromosomes have homologous regions called pseudoautosomal regions (PAR1 and PAR2) where genetic exchange can occur during meiosis, similar to autosomes.
• X Chromosome Inactivation (Lyonization): In females (XX), one X chromosome is largely inactivated early in embryonic development to equalize gene expression with males (XY), a process that is random, fixed, and incomplete. This inactivation results in a Barr body (sex chromatin) visible in interphase cells.
• Sex-Linked Inheritance:
  • X-linked recessive: Diseases manifest when the active X chromosome lacks a normal allele. Typically transmitted by carrier females to affected males.
  • X-linked dominant: Diseases manifest with an affected allele on the active X chromosome. Can affect both males and females, with affected females transmitting it to 50% of offspring regardless of sex.
  • Y-linked: Diseases are solely transmitted from father to son, as only males possess a Y chromosome. These are rare due to the limited genes on the Y chromosome, many of which are crucial for male fertility.
• Genetic Diagnosis: A comprehensive approach involving phenotyping, cytogenetic analysis (karyotype, microarray, MLPA), and DNA sequencing (Sanger or NGS) is used to diagnose sex chromosome-related disorders.

Claro, aquí tienes un resumen en español del seminario sobre cromosomas sexuales y herencia, diseñado para una guía de estudio en formato PDF:

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Guía de Estudio: Cromosomas Sexuales y Herencia

Presentado por: Rodolfo Rey Canal: Biología Molecular y Genética FMED - UBA

Introducción y Objetivos del Seminario

Este seminario aborda la genética relacionada con los cromosomas sexuales, incluyendo la inactivación del cromosoma X y los patrones de herencia ligados a los cromosomas X e Y. Los objetivos principales son:

• Repasar la estructura y función de los cromosomas sexuales.
• Comprender el comportamiento de los cromosomas sexuales durante la mitosis y meiosis.
• Explicar el fenómeno de la inactivación del cromosoma X.
• Analizar los patrones de herencia ligados al cromosoma X (recesiva y dominante) y al cromosoma Y.
• Comprender los mecanismos de transmisión de caracteres genéticos y las bases moleculares de algunas enfermedades.
• Distinguir entre herencia ligada al sexo y otros rasgos influenciados por el sexo.

1. Cromosomas Sexuales: X e Y

• Dotación Cromosómica: Los humanos tenemos 23 pares de cromosomas: 22 pares de autosomas y 1 par de cromosomas sexuales (XX en mujeres, XY en varones, con posibles excepciones).
• Diferencias entre X e Y:
  • El cromosoma X es considerablemente más grande que el Y.
  • El cromosoma X contiene muchos más genes (aprox. 867) que el cromosoma Y (aprox. 55). El X tiene unas 164 megabases, mientras que el Y tiene solo unas 60 megabases.
• Regiones Pseudoautosómicas (PAR): Existen dos regiones homólogas (PAR1 y PAR2) en los extremos de los brazos cortos y largos de los cromosomas X e Y. Estas regiones permiten el apareamiento y entrecruzamiento durante la meiosis, comportándose de forma similar a los autosomas.

2. Comportamiento de los Cromosomas Sexuales en la División Celular

• Mitosis: Durante la mitosis, las células diploides (2n) duplican su ADN y luego se dividen, dando lugar a dos células hijas idénticas a la célula madre. Los cromosomas homólogos (uno paterno y uno materno para cada par) se duplican y luego las cromátidas hermanas se separan.
• Meiosis: Es la división celular que ocurre en las células germinales (ovarios y testículos) para producir gametos (óvulos y espermatozoides). Consta de dos divisiones:
  • Meiosis I: Ocurre el apareamiento y entrecruzamiento de cromosomas homólogos, incluyendo los cromosomas sexuales en las regiones pseudoautosómicas. Los cromosomas homólogos se separan, reduciendo el número de cromosomas a la mitad (n), pero cada cromosoma aún consta de dos cromátidas hermanas.
  • Meiosis II: Las cromátidas hermanas se separan, resultando en gametos haploides (n) con una sola cromátida por cromosoma.
• Cromosomas Sexuales en Meiosis: Los cromosomas X e Y se aparean solo en las regiones pseudoautosómicas. Al final de la meiosis, se forman espermatozoides que portan un cromosoma X o un cromosoma Y (aproximadamente 50% cada uno), y óvulos que siempre portan un cromosoma X.

3. Inactivación del Cromosoma X (Lyonización)

• Concepto: En las hembras de mamíferos (individuos XX), uno de los dos cromosomas X se inactiva aleatoriamente en cada célula somática durante el desarrollo embrionario. Esto asegura que la dosis génica de los genes localizados en el X sea similar a la de los machos (XY), que tienen solo un X activo.
• Características:
  • Aleatoria: El cromosoma X que se inactiva (paterno o materno) se elige al azar en cada célula. Esto crea un mosaico genético, donde aproximadamente la mitad de las células tienen un X paterno activo y la otra mitad un X materno activo.
  • Fija/Permanente: Una vez que un cromosoma X se inactiva en una célula, todas las células derivadas de ella mantendrán el mismo patrón de inactivación.
  • Incompleta: Aproximadamente el 15-20% de los genes en el cromosoma X inactivo escapan a la inactivación y se expresan en ambos cromosomas X. Esto incluye los genes en las regiones pseudoautosómicas.
• Corpúsculo de Barr (Cromatina Sexual): El cromosoma X inactivo se condensa y forma una estructura visible en el núcleo de las células en interfase, llamada corpúsculo de Barr. El número de corpúsculos de Barr es igual al número de cromosomas X menos uno (Nº X - 1).
  • Mujer normal (46,XX): 1 corpúsculo de Barr.
  • Hombre normal (46,XY): 0 corpúsculos de Barr.
  • Síndrome de Turner (45,X): 0 corpúsculos de Barr.
  • Síndrome de Klinefelter (47,XXY): 1 corpúsculo de Barr.
  • Mujer Triple X (47,XXX): 2 corpúsculos de Barr.
• Excepciones a la Inactivación: La inactivación del X no ocurre en las células germinales (ovocitos) y en algunos tejidos extraembrionarios (como la placenta, donde se inactiva el X paterno de forma obligatoria).
• Gen XIST: El gen responsable de la inactivación del X se llama XIST. Se encuentra en el cromosoma X (región Xq13) y produce un ARN largo no codificante que recubre el cromosoma X inactivo, promoviendo su condensación y represión transcripcional.

4. Herencia Ligada al Cromosoma X

Las enfermedades ligadas al cromosoma X son causadas por genes ubicados en el cromosoma X.

• Herencia Ligada al X Recesiva:
  • Se manifiestan cuando el único alelo funcional en el X activo del varón es mutado, o cuando en la mujer (XX), ambos alelos en los cromosomas X activos son mutados (muy raro).
  • Los varones (XY) afectados heredan el alelo mutado de su madre portadora. Las mujeres (XX) portadoras suelen ser asintomáticas, pero pueden mostrar síntomas leves si el alelo mutado predomina en la inactivación aleatoria del X (ej. albinismo ocular ligado a X).
  • Ejemplos: Hemofilia, Daltonismo, Distrofia Muscular de Duchenne.
• Herencia Ligada al X Dominante:
  • Se manifiestan incluso con un solo alelo mutado en el X activo (tanto en varones como en mujeres).
  • Un varón afectado transmitirá el alelo mutado a todas sus hijas (que serán afectadas) pero a ninguno de sus hijos varones. Una mujer afectada tiene un 50% de probabilidad de transmitir el alelo mutado a cada hijo/a.
  • Ejemplos: Raquitismo hipofosfatémico, Síndrome de Rett.
• Importante: La idea de que "las mujeres transmiten y los varones sufren" es una simplificación. Existen casos de varones afectados que transmiten a sus hijas, y mujeres afectadas con enfermedades dominantes ligadas al X.

5. Herencia Ligada al Cromosoma Y

• Transmisión: Solo los varones heredan el cromosoma Y de su padre. Por lo tanto, las características ligadas al Y se transmiten exclusivamente de padres a hijos varones.
• Características: Son raras porque el cromosoma Y tiene pocos genes, y muchos de ellos (como los relacionados con la determinación testicular y la espermatogénesis) son esenciales para la fertilidad. Las mutaciones en estos genes a menudo resultan en infertilidad, impidiendo la transmisión.
• Ejemplo: Algunos casos de hipoacusia (sordera) o infertilidad masculina.

6. Diagnóstico Genético

El diagnóstico de enfermedades ligadas a los cromosomas sexuales implica:

1. Fenotipado: Evaluación clínica detallada del paciente (historia clínica, examen físico, estudios de imagen y laboratorio).
2. Estudio Genotípico:
   • Cariotipo: Análisis de los cromosomas para detectar anomalías numéricas (ej. 45,X o 47,XXY) o estructurales grandes.
   • Microarray (Array CGH) / MLPA: Técnicas para detectar deleciones o duplicaciones de segmentos de ADN más pequeñas.
   • Secuenciación de ADN:
     • Secuenciación de Sanger: Para analizar genes específicos cuando se sospecha una mutación concreta (estrategia de gen candidato).
     • Secuenciación de Nueva Generación (NGS): Para analizar múltiples genes o el genoma completo cuando la causa es desconocida o puede involucrar varios genes.

7. Rasgos Asociados al Sexo vs. Ligados al Sexo

• Ligados al Sexo: Causados por genes en los cromosomas sexuales (X o Y).
• Asociados al Sexo (o Influenciados por el Sexo): Rasgos o enfermedades que son más comunes en un sexo que en otro, pero no están directamente causados por genes en los cromosomas sexuales. Pueden deberse a factores hormonales u otros mecanismos genéticos (ej. calvicie de patrón masculino, algunos trastornos de tiroides).

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Este resumen cubre los puntos clave del seminario. Puedes expandir cada sección con más detalles o ejemplos específicos si lo necesitas para tu guía de estudio.