8.7: Conclusión del estudio de caso: Cáncer y resumen del capítulo

Conclusión del estudio de caso: cáncer en la familia

El árbol genealógico de Rebecca, como se ilustra en la Figura\(\PageIndex{1}\), muestra una alta incidencia de cáncer entre parientes cercanos. Pero, ¿son los genes la causa del cáncer en esta familia? Solo las pruebas genéticas, que es la secuenciación de genes específicos en un individuo, pueden revelar si un gen causante de cáncer se está heredando en esta familia.

Figura\(\PageIndex{1}\): Pedigrí para la familia de Rebecca, como se describe al inicio de este capítulo, mostrando individuos con cáncer (rojo) y aquellos que no tienen cáncer (azul). Los círculos representan mujeres, los cuadrados representan a los hombres.

Afortunadamente para Rebecca, los resultados de sus pruebas genéticas muestran que no tiene las mutaciones en los genes BRCA1 y BRCA2 que más comúnmente aumentan el riesgo de una persona de contraer cáncer. Sin embargo, no significa que no tenga otras mutaciones en estos genes que puedan aumentar su riesgo de contraer cáncer. Hay muchas otras mutaciones en los genes BRCA cuyo efecto sobre el riesgo de cáncer no se conoce, y puede haber muchas más aún por descubrir. Es importante continuar estudiando las variaciones en genes como el BRCA en diferentes personas para evaluar mejor su posible contribución al desarrollo de la enfermedad. Como ahora sabrás de este capítulo, muchas mutaciones son inofensivas, mientras que otras pueden causar efectos significativos en la salud, dependiendo de la mutación específica y del gen involucrado.

Es particularmente probable que las mutaciones en los genes BRCA causen cáncer porque estos genes codifican proteínas supresoras de tumores que normalmente reparan el ADN dañado y controlan la división celular. Si estos genes se mutan de una manera que hace que las proteínas no funcionen correctamente, otras mutaciones pueden acumularse y la división celular puede quedar sin control, lo que puede causar cáncer.

BRCA1 y BRCA2 están en los cromosomas 17 y 13, respectivamente, que son autosomas. Como mencionó el consejero genético de Rebecca, las mutaciones en estos genes tienen un patrón de herencia dominante. Ahora que ya conoces el patrón de herencia de los genes autosómicos dominantes si la abuela de Rebecca tuviera una copia de un gen BRCA mutado, ¿cuáles son las posibilidades de que la madre de Rebecca también tenga esta mutación? Debido a que es dominante, solo se necesita una copia del gen para aumentar el riesgo de cáncer, y debido a que está en los autosomas en lugar de cromosomas sexuales, el sexo del padre o descendencia no importa en el patrón de herencia. Ante esta situación, los óvulos de la abuela de Rebecca habrían tenido un 50% de probabilidad de tener una mutación del gen BRCA, debido a la ley de segregación de Mendel. Por lo tanto, la madre de Rebecca habría tenido un 50% de posibilidades de heredar este gen. A pesar de que Rebecca no tiene las mutaciones BRCA más comunes que aumenten el riesgo de cáncer, no significa que su también madre no, porque también solo habría un 50% de posibilidades de que se lo pasara a Rebecca. Por lo tanto, la madre de Rebecca también debería considerar hacerse la prueba de mutaciones en los genes BRCA. Idealmente, los individuos con cáncer en una familia deben ser evaluados primero cuando se sospecha una causa genética para que si se hereda una mutación específica, se pueda identificar y los demás miembros de la familia puedan ser evaluados para esa misma mutación.

Las mutaciones tanto en BRCA1 como en BRCA2 se encuentran a menudo en familias judías asquenazíes. Sin embargo, estos genes no están vinculados en el sentido cromosómico, porque están en diferentes cromosomas y por lo tanto se heredan de forma independiente, de acuerdo con la ley de Mendel de surtido independiente. ¿Por qué prevalecerían ciertas mutaciones genéticas en grupos étnicos particulares? Si las personas dentro de un grupo étnico tienden a producir descendencia entre sí, sus genes seguirán siendo prevalentes dentro del grupo. Estos pueden ser genes para variaciones inofensivas como la piel, el cabello o el color de los ojos, o variaciones dañinas como las mutaciones en los genes BRCA. Otras enfermedades y trastornos de base genética a veces se encuentran más comúnmente en grupos étnicos particulares, como la fibrosis quística en personas de ascendencia europea y la anemia falciforme en personas de ascendencia africana. Aprenderás más sobre la prevalencia de ciertos genes y rasgos en grupos étnicos y poblaciones particulares en el capítulo sobre Variación Humana.

Como aprendiste en este capítulo, la genética no es el único determinante del fenotipo. El ambiente también puede influir en muchos rasgos, como la altura del adulto y el color de la piel. El ambiente también juega un papel importante en el desarrollo del cáncer. 90 a 95% de todos los cánceres no tienen una causa genética identificada y a menudo son causados por mutágenos en el ambiente como la radiación UV del sol o productos químicos tóxicos en el humo del cigarrillo. Pero para familias como la de Rebecca, conocer su historial de salud familiar y su composición genética puede ayudarles a prevenir o tratar mejor las enfermedades que son causadas por su herencia genética. Si una persona sabe que tiene un gen que puede aumentar su riesgo de cáncer, puede hacer cambios en el estilo de vida, hacerse exámenes de detección de cáncer tempranos y más frecuentes, e incluso puede optar por someterse a cirugías preventivas que pueden ayudar a reducir su riesgo de contraer cáncer y aumentar sus probabilidades de supervivencia a largo plazo si el cáncer ocurre. La próxima vez que acudas al médico y te pregunten si algún miembro de tu familia ha tenido cáncer, tendrás una comprensión más profunda de por qué esta información es tan importante para tu salud.

Resumen del Capítulo

En este capítulo, aprendiste sobre la genética —la ciencia de la herencia—. Específicamente, aprendiste que:

• Los cromosomas son estructuras hechas de ADN y proteínas que están codificadas con instrucciones genéticas para elaborar proteínas. Las instrucciones están organizadas en unidades llamadas genes, la mayoría de las cuales contienen instrucciones para una sola proteína.
• Los humanos normalmente tienen 23 pares de cromosomas. De estos, 22 pares son autosomas, los cuales contienen genes para características no relacionadas con el sexo. El otro par consiste en cromosomas sexuales (XX en hembras, XY en machos). Sólo el cromosoma Y contiene genes que determinan el sexo.
• Los humanos tienen un estimado de 20,000 a 22.000 genes. La mayoría de los genes humanos tienen dos o más versiones posibles, llamadas alelos.
• Mendel experimentó con la herencia de rasgos en plantas de guisante, las cuales tienen dos formas diferentes de varias características visibles. Mendel cruzó plantas de guisante con diferentes formas de rasgos.
  • En el primer conjunto de experimentos de Mendel, cruzó plantas que sólo diferían en una característica. Los resultados llevaron a la primera ley de herencia de Mendel, llamada ley de segregación. Esta ley establece que hay dos factores que controlan una característica dada, uno de los cuales domina al otro, y estos factores se separan y van a diferentes gametos cuando un padre se reproduce.
  • En el segundo conjunto de experimentos de Mendel, experimentó con dos características a la vez. Los resultados llevaron a la segunda ley de herencia de Mendel, llamada ley del surtido independiente. Esta ley establece que los factores que controlan diferentes características se heredan independientemente unos de otros.
• Las leyes de herencia de Mendel, ahora expresadas en términos de genes, forman la base de la genética, la ciencia de la herencia. Mendel suele ser llamado el padre de la genética.
• La posición de un gen en un cromosoma es su locus. Un gen dado puede tener diferentes versiones llamadas alelos. Los cromosomas emparejados del mismo tipo se denominan cromosomas homólogos y tienen los mismos genes en los mismos loci.
• Los alelos que hereda un individuo para un gen dado conforman el genotipo del individuo. Un organismo con dos del mismo alelo se llama homocigoto, y un individuo con dos alelos diferentes se llama heterocigoto.
• La expresión del genotipo de un organismo se conoce como su fenotipo. Un alelo dominante siempre se expresa en el fenotipo, incluso cuando solo se ha heredado un alelo dominante. Un alelo recesivo se expresa en el fenotipo solo cuando se han heredado dos alelos recesivos.
• En la reproducción sexual, dos padres producen gametos que se unen en el proceso de fertilización para formar un cigoto unicelular. Los gametos son células haploides con solo uno de cada par de cromosomas homólogos, y el cigoto es una célula diploide con dos de cada par de cromosomas.
• La herencia mendeliana se refiere a la herencia de rasgos controlados por un solo gen con dos alelos, uno de los cuales puede ser completamente dominante al otro. El patrón de herencia de los rasgos mendelianos depende de si los rasgos están controlados por genes en autosomas o por genes en cromosomas sexuales.
  • Los ejemplos de rasgos mendelianos autosómicos humanos incluyen hoyuelos y unión del lóbulo de la oreja. Los ejemplos de rasgos ligados al X humanos incluyen daltonismo rojo-verde y hemofilia.
• Dos herramientas para estudiar la herencia son los pedigríes y las plazas Punnett. Un pedigrí es una gráfica que muestra cómo se transmite un rasgo de generación en generación. Un cuadrado de Punnett es una gráfica que muestra las proporciones esperadas de posibles genotipos en la descendencia de dos padres.
• La herencia no mendeliana se refiere a la herencia de rasgos que tienen una base genética más compleja que un gen con dos alelos y dominio completo.
  • Los rasgos alélicos múltiples son controlados por un solo gen con más de dos alelos. Un ejemplo de un rasgo de alelo múltiple humano es el tipo sanguíneo ABO.
  • La codominancia ocurre cuando dos alelos para un gen se expresan por igual en el fenotipo de heterocigotos. Un ejemplo humano de codominancia ocurre en el tipo sanguíneo AB, en el que los alelos I ^A e I ^B son codominantes.
  • La dominancia incompleta es el caso en el que el alelo dominante para un gen no es completamente dominante a un alelo recesivo, por lo que se presenta un fenotipo intermedio en heterocigotos que heredan ambos alelos. Un ejemplo humano de dominancia incompleta es la enfermedad de Tay Sachs, en la que los heterocigotos producen la mitad de enzima funcional que los homocigotos normales.
  • Los rasgos poligénicos están controlados por más de un gen, cada uno de los cuales tiene un efecto aditivo menor sobre el fenotipo. Esto da como resultado un continuo de fenotipos. Ejemplos de rasgos poligénicos humanos incluyen el color de la piel y la estatura adulta. Muchos de estos tipos de rasgos, así como otros, se ven afectados por el medio ambiente así como por los genes.
  • La pleiotropía se refiere a la situación en la que un gen afecta a más de un rasgo fenotípico. Un ejemplo humano de pleiotropía ocurre con la anemia falciforme, la cual tiene múltiples efectos en el cuerpo.
  • La epistasis es cuando un gen afecta la expresión de otros genes. Un ejemplo de epistasis es el albinismo, en el que la mutación albinismo niega la expresión de genes de color de piel.
• Los trastornos genéticos son enfermedades, síndromes u otras afecciones anormales que son causadas por mutaciones en uno o más genes o por alteraciones cromosómicas.
  • Los ejemplos de trastornos genéticos causados por mutaciones de un solo gen incluyen el síndrome de Marfan (autosómico dominante), la anemia falciforme (autosómica recesiva), el raquitismo resistente a la vitamina D (dominante ligada al X) y la hemofilia A (recesiva ligada al cromosoma X). Muy pocos trastornos genéticos son causados por mutaciones dominantes porque es menos probable que estos alelos se transmitan a generaciones sucesivas.
  • La no disyunción es el fracaso de los cromosomas replicados para separarse adecuadamente durante la meiosis. Esto puede resultar en trastornos genéticos causados por números anormales de cromosomas. Un ejemplo es el síndrome de Down, en el que el individuo hereda una copia extra del cromosoma 21. La mayoría de los trastornos cromosómicos involucran al cromosoma X. Un ejemplo es el síndrome de Klinefelter (XXY, XXXY).
  • Las pruebas genéticas prenatales, por ejemplo, por amniocentesis, pueden detectar alteraciones cromosómicas en el útero. Los síntomas de algunos trastornos genéticos pueden tratarse o prevenirse. Por ejemplo, los síntomas de la fenilcetonuria (PKU) se pueden prevenir siguiendo una dieta baja en fenilalanina durante toda la vida.
  • Las curas para trastornos genéticos aún se encuentran en las primeras etapas de desarrollo. Una cura potencial es la terapia génica, en la que los genes normales son introducidos en las células por un vector como un virus para compensar los genes mutados.

Revisión de resumen del capítulo

1. ¿Qué frase es correcta?
   1. Diferentes alelos del mismo gen se localizan en el mismo locus en cromosomas homólogos.
   2. Diferentes alelos del mismo gen se localizan en diferentes loci en cromosomas homólogos.
   3. Diferentes genes de los mismos alelos se localizan en el mismo locus en cromosomas homólogos.
   4. Diferentes alelos del mismo gen se localizan en diferentes loci en el mismo cromosoma.
2. Una persona tiene un hipotético genotipo Aa. Responde las siguientes preguntas sobre este genotipo.
   1. ¿Qué representan A y a?
   2. Si la persona expresa solo el fenotipo asociado con A, ¿es éste un ejemplo de dominio completo, codominio o dominio incompleto? Explique su respuesta. Además, describa cuáles serían los fenotipos observados si se tratara de alguna de las dos respuestas incorrectas.
3. Explique cómo una mutación que ocurre en un padre puede resultar en un trastorno genético en su hijo. Asegúrese de incluir qué tipo de celda o celdas en el padre deben verse afectadas para que esto suceda.
4. ¿Qué es un alelo que no se expresa en un heterocigoto llamado?
5. Verdadero o Falso. El sexo está determinado por un gen en un autosoma.
6. Verdadero o Falso. En la reproducción sexual, los padres y la descendencia nunca son idénticos.
7. Verdadero o Falso. En humanos, un gameto tendrá 23 cromosomas.
8. Verdadero o Falso. La expresión del fenotipo de un organismo produce su genotipo.
9. Verdadero o Falso. Es totalmente probable que un gen tenga más de dos alelos.
10. La ley de surtido independiente de Mendel establece que
    1. dos factores de la misma característica se separan en diferentes gametos.
    2. hay factores dominantes y recesivos.
    3. los factores que controlan diferentes características se heredan independientemente unos de otros.
    4. hay dos factores que controlan la herencia.
11. Genes enlazados:
    1. están en cromosomas homólogos.
    2. están en el mismo cromosoma.
    3. están en cromosomas adyacentes.
    4. están en cromosomas no homólogos.
12. Una mujer tiene daltonismo rojo-verde, que es un rasgo recesivo ligado al cromosoma X. Su marido no tiene daltonismo rojo-verde. ¿Cuál de las siguientes opciones es correcta?
    1. La mitad de sus hijas tendrán daltonismo rojo-verde.
    2. Todas sus hijas tendrán daltonismo rojo-verde.
    3. Todos sus hijos tendrán daltonismo rojo-verde.
    4. Todos sus hijos tendrán daltonismo rojo-verde.
13. ¿Cuál de los siguientes es un ejemplo de herencia mendeliana?
    1. Un rasgo que tiene tres alelos
    2. Un rasgo que está controlado por dos genes
    3. Un rasgo que está controlado por un solo gen con un alelo dominante y otro recesivo
    4. Un rasgo que tiene dos alelos, ambos de los cuales se expresan por igual en el fenotipo

Atribuciones

1. Pedigree de Rachel Henderson por CK-12 con licencia CC BY-NC 3.0
2. Texto adaptado de Biología Humana por CK-12 licenciado CC BY-NC 3.0