El análisis de pedigríes
En una familia de Tacuarembó, una forma de polidactilia (dedos de más) aparece en la abuela, en su hijo y en dos de sus nietos, sin saltear una sola generación. En otra familia de Rocha, dos padres con pigmentación habitual tienen una hija con albinismo y nadie más en la familia lo había manifestado. ¿Cómo puede una genetista decidir, solo mirando un dibujo de la familia, cómo se heredan estos dos rasgos? Ese dibujo se llama pedigrí y en esta página aprendés a leerlo.
Símbolos y lectura de un pedigrí
Un pedigrí (o árbol genealógico) resume cómo se transmitió un carácter en una familia a lo largo de varias generaciones. Es el método central para estudiar la herencia humana: en las personas no podemos hacer cruzamientos a voluntad como Mendel con sus arvejas, así que observamos los cruzamientos que ya ocurrieron.
Para que un pedigrí sirva, tiene que registrar como mínimo: el sexo de cada persona, si está afectada o no, quiénes son los progenitores y los hermanos (las relaciones entre ellos) y la generación a la que pertenece cada uno. Si además se sabe que la pareja es consanguínea (parientes), se marca con una línea doble. Sin esos datos no se puede reconocer ningún patrón.
Explicá el significado de los símbolos básicos de un pedigrí: cuadrados y círculos, símbolos rellenos y vacíos, línea horizontal que une a dos individuos y línea…
Explicá el significado de los símbolos básicos de un pedigrí: cuadrados y círculos, símbolos rellenos y vacíos, línea horizontal que une a dos individuos y línea vertical que desciende de ella.
¿Qué información mínima debe recoger un pedigrí para poder deducir el patrón de herencia de un carácter? Indicá al menos tres datos imprescindibles y justificá su…
¿Qué información mínima debe recoger un pedigrí para poder deducir el patrón de herencia de un carácter? Indicá al menos tres datos imprescindibles y justificá su utilidad.
Herencia autosómica: dominante y recesiva
Cuando el gen está en un cromosoma autosómico (no sexual), la enfermedad aparece con la misma frecuencia en varones y mujeres. Lo que distingue un patrón de otro es cómo aparece a lo largo de las generaciones.
Describí dos rasgos de un pedigrí que hagan sospechar que una enfermedad se hereda con un patrón autosómico dominante, y justificá cada uno de ellos.
Describí dos rasgos de un pedigrí que hagan sospechar que una enfermedad se hereda con un patrón autosómico dominante, y justificá cada uno de ellos.
Describí dos rasgos de un pedigrí que hagan sospechar que una enfermedad se hereda con un patrón autosómico recesivo, y explicá por qué en estos pedigríes es frecuente…
Describí dos rasgos de un pedigrí que hagan sospechar que una enfermedad se hereda con un patrón autosómico recesivo, y explicá por qué en estos pedigríes es frecuente encontrar padres sanos con hijos afectados.
Herencia recesiva ligada al cromosoma X
Cuando el gen está en el cromosoma X (como en el daltonismo o la hemofilia), el sexo de la persona cambia el resultado. Una mujer tiene dos cromosomas X (XX); un varón tiene un X y un Y (XY), así que con un solo alelo recesivo en su X ya se manifiesta el carácter.
En este esquema, el punto dentro del círculo marca a una mujer portadora: es heterocigota (X^{H}X^{h}), no está afectada pero puede transmitir el alelo.
Indicá dos rasgos de un pedigrí que orienten hacia una herencia recesiva ligada al cromosoma X, y explicá por qué en este patrón la mayoría de los afectados son varones.
Indicá dos rasgos de un pedigrí que orienten hacia una herencia recesiva ligada al cromosoma X, y explicá por qué en este patrón la mayoría de los afectados son varones.
En una enfermedad recesiva ligada al cromosoma X, un hombre afectado tiene hijos e hijas con una mujer sana no portadora. Explicá a cuáles de sus descendientes…
En una enfermedad recesiva ligada al cromosoma X, un hombre afectado tiene hijos e hijas con una mujer sana no portadora. Explicá a cuáles de sus descendientes transmitirá con seguridad su cromosoma X con el alelo mutante y qué consecuencia tendrá esto en el aspecto del pedigrí.
Una mujer de visión normal cuyo padre era daltónico está casada con un hombre de visión normal. La pareja tiene cuatro hijos: una hija sana, una hija portadora, un hijo…
Una mujer de visión normal cuyo padre era daltónico está casada con un hombre de visión normal. La pareja tiene cuatro hijos: una hija sana, una hija portadora, un hijo sano y un hijo daltónico. a) Asigná genotipos a los padres y a cada uno de los hijos. b) Explicá qué rasgo de esta familia es característico de la herencia ligada al cromosoma X.
Herencia dominante ligada al cromosoma X
Si el alelo del X es dominante (X^{D}), basta una copia para estar afectado, tanto en mujeres como en varones. Lo curioso es lo que pasa con los hijos de un padre afectado.
La pista para distinguir el dominante ligado al X del autosómico dominante está en los hijos de los varones afectados: en el autosómico dominante, un varón heterocigota afectado puede tener hijos varones afectados; en el ligado al X, jamás.
Explicá qué rasgo de un pedigrí permite diferenciar una enfermedad dominante ligada al cromosoma X de una enfermedad autosómica dominante, poniendo como referencia lo…
Explicá qué rasgo de un pedigrí permite diferenciar una enfermedad dominante ligada al cromosoma X de una enfermedad autosómica dominante, poniendo como referencia lo que ocurre con los hijos e hijas de los hombres afectados en cada caso.
El raquitismo hipofosfatémico resistente a la vitamina D es una enfermedad dominante ligada al cromosoma X. Un hombre afectado y una mujer sana tienen tres hijas y dos…
El raquitismo hipofosfatémico resistente a la vitamina D es una enfermedad dominante ligada al cromosoma X. Un hombre afectado y una mujer sana tienen tres hijas y dos hijos: todas las hijas están afectadas y ningún hijo varón lo está. a) Explicá por qué este resultado es el esperado para este patrón de herencia. b) Asigná los genotipos de los padres y de los hijos. c) Si una de las hijas afectadas tiene descendencia con un hombre sano, indicá qué proporción de sus hijos e hijas cabe esperar que estén afectados, justificándolo.
Herencia mitocondrial (herencia materna)
No todos los genes están en el núcleo. Las mitocondrias tienen su propio ADN (recordá la teoría endosimbiótica) y las mitocondrias del cigoto vienen casi todas del óvulo: el espermatozoide aporta prácticamente solo su núcleo. Entonces, un gen mitocondrial se hereda por vía materna.
En el pedigrí de una familia se observa que una enfermedad la transmiten todas las mujeres afectadas a todos sus hijos e hijas, mientras que ningún hombre afectado la…
En el pedigrí de una familia se observa que una enfermedad la transmiten todas las mujeres afectadas a todos sus hijos e hijas, mientras que ningún hombre afectado la transmite a ninguno de sus descendientes. Deducí qué tipo de herencia presenta esta enfermedad y justificalo a partir de dónde se localiza su información genética y cómo se transmite.
Descartar patrones con un solo dato
A veces una sola familia pequeña alcanza para descartar alternativas. La idea es probar cada patrón y ver si algún dato lo contradice.
| Si en el pedigrí ves… | Se descarta… |
|---|---|
| Dos padres sanos con un hijo afectado | Cualquier herencia dominante |
| Dos padres afectados con un hijo sano | Recesiva (autosómica o ligada al X): sus hijos serían todos afectados |
| Una hija afectada de padre sano | Recesiva ligada al X |
| Un varón afectado que transmite el carácter a un hijo varón | Ligada al X (de cualquier tipo) |
| Un varón afectado con una hija sana | Dominante ligada al X |
Cuando dos patrones son compatibles con los datos, se elige el más parsimonioso: el que explica todo con menos supuestos. En una enfermedad rara, por ejemplo, conviene preferir el patrón que no necesita que aparezcan «de la nada» varios portadores no emparentados.
Una pareja en la que los dos miembros padecen la misma enfermedad hereditaria tiene tres hijos: dos afectados y uno sano. Razoná si la enfermedad puede deberse a un…
Una pareja en la que los dos miembros padecen la misma enfermedad hereditaria tiene tres hijos: dos afectados y uno sano. Razoná si la enfermedad puede deberse a un alelo recesivo o a uno dominante e indicá el genotipo más probable de los padres.
Dos progenitores sanos tienen una hija afectada por una enfermedad hereditaria. Razoná por qué la enfermedad debe deberse a un alelo recesivo y por qué, además, no puede…
Dos progenitores sanos tienen una hija afectada por una enfermedad hereditaria. Razoná por qué la enfermedad debe deberse a un alelo recesivo y por qué, además, no puede tratarse de una herencia ligada al cromosoma X.
En el pedigrí de una enfermedad rara se observa lo siguiente: en la generación I, un hombre afectado y una mujer sana tienen en la generación II una hija afectada y un…
En el pedigrí de una enfermedad rara se observa lo siguiente: en la generación I, un hombre afectado y una mujer sana tienen en la generación II una hija afectada y un hijo sano; la hija afectada tiene con un hombre sano, en la generación III, un hijo afectado y una hija sana. a) Razoná si el pedigrí es compatible con una herencia autosómica dominante. b) Razoná si es compatible con una herencia dominante ligada al cromosoma X. c) Razoná si es compatible con una herencia autosómica recesiva. d) Concluí cuál o cuáles de los patrones son los más parsimoniosos para una enfermedad rara y justificalo.
Cómo deducir el patrón y los genotipos
Con todo lo anterior, podés seguir siempre el mismo camino:
El pedigrí del esquema muestra la transmisión de una enfermedad hereditaria en tres generaciones; los símbolos rellenos corresponden a individuos afectados. a) Deducí el…
El pedigrí del esquema muestra la transmisión de una enfermedad hereditaria en tres generaciones; los símbolos rellenos corresponden a individuos afectados. a) Deducí el patrón de herencia más probable de la enfermedad y justificalo. b) Indicá el genotipo de los individuos I-1 e I-2. c) Indicá los genotipos posibles del individuo marcado con ? y la probabilidad de que sea portadora, razonando la respuesta.
En una familia, una misma enfermedad aparece en el abuelo, en una hija suya y en dos de los tres hijos de esta, afectando por igual a hombres y mujeres; en cambio,…
En una familia, una misma enfermedad aparece en el abuelo, en una hija suya y en dos de los tres hijos de esta, afectando por igual a hombres y mujeres; en cambio, ningún hijo de las personas sanas de la familia está afectado. Deducí el patrón de herencia más probable y asigná los genotipos más probables a las tres generaciones.
Se estudian tres pedigríes distintos. En el pedigrí A, todos los hijos de las mujeres afectadas presentan la enfermedad y ningún hijo de hombres afectados la presenta.…
Se estudian tres pedigríes distintos. En el pedigrí A, todos los hijos de las mujeres afectadas presentan la enfermedad y ningún hijo de hombres afectados la presenta. En el pedigrí B, la enfermedad aparece en todas las generaciones y afecta por igual a hombres y mujeres, y todo afectado tiene al menos un progenitor afectado. En el pedigrí C, la enfermedad salta generaciones, afecta casi siempre a varones y nunca se transmite de padre a hijo varón. a) Asigná a cada pedigrí el patrón de herencia más probable. b) Justificá cada asignación a partir de los rasgos descritos. c) Indicá en cuál de los tres casos las mujeres pueden ser transmisoras sanas de la enfermedad.
Probabilidad de ser portador y riesgo de descendencia afectada
Una pareja sana que ya tiene una hija con fibrosis quística consulta a una genetista. Quieren saber el riesgo de que su próximo hijo tenga la enfermedad, y también el de su hijo sano, que se pregunta si es portador. ¿Por qué la respuesta para el hijo sano no es 1/2 ni 1/4, sino 2/3?
Los padres son Aa × Aa, así que los hijos posibles son 1 AA : 2 Aa : 1 aa. Pero a una persona que ya sabemos que es sana le sacamos la posibilidad aa.
Podés probar los cruces de un gen con el cuadro de Punnett:
Consanguinidad
Dos primos hermanos comparten abuelos, y por eso pueden haber heredado el mismo alelo recesivo de un antepasado común. Dos personas sin parentesco, en cambio, tendrían que coincidir por casualidad, algo poco probable si el alelo es raro. Por eso, en los hijos de parejas consanguíneas aumenta la frecuencia de las enfermedades autosómicas recesivas. Pero una vez que se sabe que ambos son Aa, el riesgo de cada hijo vuelve a ser 1/4: la consanguinidad cambia la probabilidad de que sean portadores, no el cruce entre portadores.
La fenilcetonuria es una enfermedad autosómica recesiva. Una pareja de primos hermanos, ambos sanos pero con un antecedente familiar de la enfermedad, tiene un hijo…
La fenilcetonuria es una enfermedad autosómica recesiva. Una pareja de primos hermanos, ambos sanos pero con un antecedente familiar de la enfermedad, tiene un hijo afectado. a) Indicá los genotipos de los padres. b) Calculá la probabilidad de que su siguiente hijo también padezca la enfermedad. c) Explicá por qué la consanguinidad aumenta la probabilidad de que aparezcan enfermedades recesivas en la descendencia.
Para una enfermedad autosómica recesiva, una mujer sana tiene un hermano afectado; sus padres son ambos sanos. La mujer se casa con un hombre sano cuyo padre estaba…
Para una enfermedad autosómica recesiva, una mujer sana tiene un hermano afectado; sus padres son ambos sanos. La mujer se casa con un hombre sano cuyo padre estaba afectado y cuya madre era homocigota normal. a) Calculá la probabilidad de que la mujer sea portadora. b) Indicá el genotipo del marido. c) Calculá la probabilidad de que el primer hijo de la pareja padezca la enfermedad.
Una pareja sana tiene cuatro hijos: dos varones sanos, un varón afectado por una enfermedad hereditaria y una mujer sana. Años después, la hija sana tiene con un hombre…
Una pareja sana tiene cuatro hijos: dos varones sanos, un varón afectado por una enfermedad hereditaria y una mujer sana. Años después, la hija sana tiene con un hombre sano un hijo afectado por la misma enfermedad. a) Razoná si la enfermedad se ajusta mejor a un patrón autosómico recesivo o a uno recesivo ligado al cromosoma X. b) Asigná los genotipos de la primera pareja y de la hija. c) Indicá qué probabilidad tenía a priori la hija de ser portadora.
Casos más complejos y consejo genético
Hay tres situaciones que complican el análisis.
1) Dos caracteres a la vez. Si los genes están en cromosomas distintos (o uno autosómico y otro en el X), se analizan por separado y las probabilidades se multiplican.
2) Enfermedades dominantes de aparición tardía. La enfermedad de Huntington es autosómica dominante y suele aparecer entre los 40 y 50 años.
3) Mezcla de patrones. Un pedigrí real puede tener más de una enfermedad o más de una explicación posible. Analizá una por vez, escribí lo que seguro sabés y recién después calculá probabilidades.
La enfermedad de Huntington se debe a un alelo autosómico dominante de manifestación tardía, que suele aparecer a partir de los 40-50 años. El padre de una mujer de 30…
La enfermedad de Huntington se debe a un alelo autosómico dominante de manifestación tardía, que suele aparecer a partir de los 40-50 años. El padre de una mujer de 30 años, actualmente sana, desarrolló la enfermedad a los 50. a) Indicá la probabilidad de que la mujer haya heredado el alelo. b) Calculá la probabilidad de que un hijo suyo lo herede. c) Explicá por qué las enfermedades dominantes de aparición tardía plantean un problema especial en el análisis de pedigríes y en el consejo genético.
En una familia se dan dos caracteres independientes: la sordera hereditaria, autosómica recesiva, y el daltonismo, recesivo ligado al cromosoma X. Un hombre sano y no…
En una familia se dan dos caracteres independientes: la sordera hereditaria, autosómica recesiva, y el daltonismo, recesivo ligado al cromosoma X. Un hombre sano y no daltónico, cuyo padre era sordo, tiene descendencia con una mujer sana portadora del alelo del daltonismo, cuya madre era sorda. a) Indicá los genotipos de la pareja. b) Calculá la probabilidad de que tengan un hijo varón sordo y daltónico. c) Calculá la probabilidad de que tengan una hija sana para ambos caracteres. d) Razoná si alguna hija de esta pareja podría ser daltónica.
Se investiga el historial clínico de una anomalía de la coagulación sanguínea en una familia de tres generaciones: En la generación I, un varón afectado (I-1) y una…
Se investiga el historial clínico de una anomalía de la coagulación sanguínea en una familia de tres generaciones:
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En la generación I, un varón afectado (I-1) y una mujer sana sin antecedentes (I-2) tienen dos descendientes: una hija sana (II-2) y un hijo sano (II-3).
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La mujer II-2 tiene descendencia con un hombre sano (II-1): su primer hijo varón (III-1) padece la anomalía, su segundo hijo varón (III-2) es sano y su tercera hija (III-3) es una mujer sana.
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El varón II-3 tiene dos hijas sanas con una mujer sana sin antecedentes familiares.
- a) Dibujá el árbol genealógico completo empleando los símbolos estándar internacionales e indicá el genotipo más probable de cada individuo.
- b) Argumentá detalladamente por qué el patrón de transmisión corresponde a una herencia recesiva ligada al cromosoma X, justificando por qué no puede tratarse de una herencia ligada al cromosoma Y ni de una herencia autosómica dominante.
- c) Explicá el concepto de «herencia cruzada» (criss-cross inheritance) aplicándolo a este pedigrí, señalando la ruta de transmisión concreta del alelo mutado desde la generación I hasta el individuo III-1.
- d) Si la mujer III-3 tiene descendencia con un varón sano, calculá la probabilidad de que su primer descendiente (sea varón o mujer) manifieste la enfermedad y la probabilidad de que tengan una hija portadora.
Volvé al principio: la polidactilia de Tacuarembó, presente en todas las generaciones y en ambos sexos, es el patrón de una herencia autosómica dominante; el albinismo de Rocha, con padres sanos y una hija afectada, es el de una herencia autosómica recesiva con padres portadores.