19.13: Pleiotropía - un gen afecta a más de un rasgo

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Hasta el momento, hemos discutido ejemplos donde cambiar la secuencia de ADN de un gen afecta a una proteína, lo que afecta a un rasgo específico (por ejemplo, el cambio de pelaje marrón a negro). Sin embargo, hay ejemplos en los que una mutación puede afectar a más de un rasgo. Esto se llama pleiotropía.

MC1R

MC1R, el gen que conduce a la diferencia entre perros amarillos y de color oscuro, también se encuentra en humanos. Recordemos que MC1R ayuda a determinar si se producirá principalmente eumelanina (pigmento oscuro) o feomelanina (pigmento rojizo más claro). Los humanos que producen principalmente eumelanina tienen el alelo activo de MC1R y tienen una piel más oscura que se broncea fácilmente y cabello más oscuro. Los humanos que producen principalmente feomelanina tienen proteínas MC1R inactivas y tienen el pelo rojo o rubio y piel clara con pecas que no se broncean fácilmente.

Un fenotipo secundario relativamente obvio de tener una piel más clara es que las tasas de cáncer de piel son más altas en esos individuos en comparación con los individuos que tienen piel más oscura que se broncea fácilmente. Dado que MC1R afecta la pigmentación de la piel, también tiene un efecto en las tasas de cáncer de piel. Además, MC1R tiene un efecto sobre las tasas de cáncer que no está relacionado con la pigmentación de la piel debido a sus interacciones con otros genes que regulan las respuestas inflamatorias, la reparación del ADN y la apoptosis (Feller, 2016).

Curiosamente, los individuos pelirrojos también exhiben mayor tolerancia al dolor debido a sus alelos MC1R (Liem, 2004; Liem, 2006). Hasta el momento, se desconoce el motivo de esto.

Se ha demostrado que las mutaciones en MC1R disminuyen el cartílago de rodilla en ratones (Lorenz, 2014). Nuevamente, el mecanismo para esto no se entiende, pero probablemente se relaciona con el papel de señalización de MC1Rs.

Los polimorfismos MC1R se han asociado con una disminución en el desarrollo de sepsis (envenenamiento de la sangre) en humanos (Seaton, 2017). Esto probablemente se deba al papel que juega MC1R en la inflamación (nuevamente, debido a su papel en la transducción de señales).

Se demostró que la activación de MC1R por agonistas (químicos que activan receptores) reduce varios síntomas dañinos en los riñones de ratas (Lindskog, 2010). No se entiende la razón específica de esto.

Pollos “Frizzled”

El alelo dominante “frizzle” hace que las plumas giren hacia arriba en lugar de permanecer planas contra el cuerpo del pollo (Figura\(\PageIndex{1}\)). Sin embargo, además de producir plumas defectuosas, el alelo frizzle también conduce a temperaturas corporales anormales, mayores tasas metabólicas y de flujo sanguíneo, y mayor capacidad digestiva. Además, los pollos que tienen este alelo también ponen menos huevos que sus contrapartes de tipo silvestre.

Foto de un pollo con plumas rizadas y esponjosas. — **Figura\(\PageIndex{1}\):** Un pollo “encrespado”. Crédito de la foto Joe Goldberg; Flickr.

Fenilcetonuria

La fenilcetonuria (PKU) es un trastorno que afecta los niveles del aminoácido fenilalanina en el cuerpo. Obtenemos fenilalanina de los alimentos, luego la procesamos dentro de nuestras células. Los individuos con PKU presentan una mutación en la enzima requerida para descomponer la fenilalanina. Los niveles de este aminoácido se construyen en individuos con PKU. Esta acumulación puede conducir a una variedad de síntomas diferentes, incluyendo discapacidad intelectual, convulsiones, mala fuerza ósea, erupciones cutáneas, trastornos mentales y conductuales, y una cabeza inusualmente pequeña. Si alguna vez has visto una advertencia en un paquete que dice “Fenilcetonúricos — contiene fenilalanina”, es por eso que.

Una etiqueta de Coke Diet con la siguiente advertencia: FENILCETONURICAS: CONTIENE FENIL

Referencias

Talador L, RAG Khammissa, Kramer B, Altini M, Lemmer J. 2016. Carcinoma basocelular, carcinoma de células escamosas y melanoma de cabeza y cara. Cabeza Cara Med. 12:11.

Liem EB, et. al. 2004. Se incrementa el requerimiento anestésico en pelirrojas. Anestesiología. 101 (2): 279-283.

Liem EB, Joiner TV, Tsueda K, Sessler DI. 2006. Sensibilidad incrementada al Dolor Térmico y Reducción de la Eficacia de Lidocaína Subcutánea en Pelirrojas. Anestesiología. 102 (3): 509-514.

Lindskog A, et. al. 2010. Los agonistas del receptor de melanocortina 1 reducen la proteinuria. J Am Soc Néphron. 21 (8): 1290-1298.

Lorenz J, et. al. 2014. La deficiencia de señalización del receptor de melanocortina 1 da como resultado un fenotipo de cartílago articular y acelera la patogénesis de la osteoartritis murina inducida quirúrgicamente. PLoS One. 9 (9): e105858.

Seaton ME, Parent BA, Mood RF, Wurfel MM, Muffley LA, O'Keefe GE, Gibran NS. 2017. POLIMORFISMOS DEL RECEPTOR DE MELANOCORTINA-1 Y RIESGO DE SEPSIS COMPLICADA DESPUÉS DE UN TRAUMA: UN ESTUDIO DE ASOCIACIÓN GÉNICA CANDIDATA. Choque. 47 (1): 79-85.