suanne m. gonzález quintana joan van ark chaparro gonzález mikal woods gabriel borges vélez...

Suanne M. González QuintanaJoan Van Ark Chaparro González

Mikal Woods Gabriel Borges Vélez

Bernardo Martínez ParedesMaribiliz Irizarry Torres

BIOL 4355 L01 Dr. José A. Cardé Serrano

Mutación Genética

Objetivos

◦Definir y comparar distintos tipos de mutaciones en una

misma enfermedad.

◦Explicar las mutaciones presentes en la enfermedad de

Beta Globina y el desorden en el colágeno ordenado.

◦Mencionar y explicar ejemplos de enfermedades genéticas

que pueden causar un desorden o varios.

◦Comprender como la reparación del DNA es afectada en

ciertos casos.

Mutación◦Cambio en la secuencia de DNA.

◦Tipos de mutaciones

◦Mutaciones de puntos

◦“Splice site mutations”

◦Deleciones e Inserciones

◦Pseudogenes y transposones

◦Diferentes tipos de mutaciones pueden causar el mismo

trastorno en un solo gen.

◦Hipercolesterolemia

Hipercolesterolemia

◦Trastorno hereditario que causa niveles de colesterol

transportados por las lipoproteínas de baja densidad

(c-LDL) altos.

◦Puede causar ataques cardiacos.

◦Surge por la incapacidad de eliminar la LDL de la sangre.

Tautomerismo◦Fenómeno que afecta las bases y su capacidad de formar

reconocimientos específicos entre las bases.

◦Cambio en la conformación de la base

◦Deaminación de bases

◦Oxidación de bases

Beta Globina ◦Ernest Irons

◦Nivel celular/molecular

◦Linus Pauling

◦Hemoglobina

◦ Diferencia Globina Beta

◦Hemoglobina Alfa y Beta

Beta Globina◦Ingram

◦Corta Enzima digestina

◦Fragmento 4 Posición diferente

◦MutaciónCélulas Falciformes

◦Sustitución

◦Valina Acido Glutámico

◦Sexto aminoácido Cadena Beta

◦CTC-CAC GAG-GUG

Beta Globina◦Valina◦Cambia Hemoglobina◦Oxigeno

◦Células Falciformes◦Dolor Parte del cuerpo bloqueada◦Manos◦Pies◦Intestinos

Desorden del colágeno ordenado◦Cuerpo Humano

◦Colágeno Tejido Conectivo

◦Colágeno

◦60% Hueso y cartílago

◦50-90%

◦Ligamentos

◦Tendones

◦Dentina

◦Genética Síntesis/distribución

◦35 genes 20 tipos

Desorden del colágeno ordenado

Desorden del colágeno ordenado◦Colágeno

◦Pro colágeno

◦Secuencia de Aminoácidos

◦Glicina-Prolina-Prolina modificada

◦Dos cadenas

◦Idénticas

◦Un gen

◦Otras

◦Segundo gen

◦Diferente secuencia

Desorden del colágeno ordenado◦Ehlers-Danlos Syndrome

◦Pro colágeno Cortada

◦No se ensambla

◦Otra mutación de colágeno

◦Pro colágeno Pérdida

◦Agregación fuera de la célula

Desorden del colágeno ordenado

◦Aneurisma aortica

◦Tejido Conectivo

◦Síndrome de Marfán

◦Exámenes Ultra sonido

◦Debilidad Aortica

◦Reviente

Fibrosis Quística

◦Caucásicos

◦Enfermedad heredada

◦Mucosa y Glándulas Sudoríparas

◦Órganos y Áreas

◦Moco grueso y pegajoso

◦Severidad Variada

◦No hay Cura

◦Tratable

◦30-40

Síntomas de Fibrosis Quística◦Acumulación de Moco

◦Problemas respiratorios

◦Toser y Falta de Aliento

◦Infecciones Respiratorias

◦Obstrucción Intestinal

◦Recién nacidos

◦Crecimiento y Peso

Deficiente

◦Piel Salada

◦Infertilidad Masculina y

Femenina

◦Canal o Ducto Deferente

Genética de Fibrosis Quística◦Puede Causar un Desorden o Muchos

◦Autosomal Recesiva

◦Alelos no Funcionales

◦Mutación en el Gen CFTR

◦Proteína Reguladora de la Conductancia

Transmembranal de la Fibrosis Quística

◦1,500-1,800 Mutaciones

◦Deleciones o Mutaciones Puntuales

Localizado en el Cromosoma

7o Localización Citogenética: 7q31.2

o Brazo Largo del Cromosoma 7

o Desde 117,470,771 hasta 117,668,664.

o Más o menos 197,893 Pares de Bases

CFTR◦Proteína

◦Células Epiteliales

◦Transportador ABC

◦Canal Transmembranal

◦Canal Iónico

◦Controla el Paso de Cloruro

◦Ayuda con el Paso de Agua

◦Mutación mas Común

◦Deleción de F508

Diagnostico Tratamientos◦Prueba del Sudor

◦Pruebas de Sangre

◦Molecular y Genética

◦Antibióticos

◦Terapias Respiratorias

◦Trasplante de Pulmón

◦Aparatos de Ventilación

◦Inhaladores

Gen LMNA◦Familia de Filamentos Intermediarios Tipo V

◦Mutaciones

◦Afecta la Proteína Lamina A

◦Distintas Enfermedades

◦Distintos Tejidos

◦Hutchinson-Gilford progeria syndrome

◦Distrofia Muscular

◦Desordenes Cardiacos

Localizado de LMNA

o Localización Citogenética: 1q22

o Brazo Largo del Cromosoma 1

o Desde 156,082,545 hasta156,140,088

o Más o Menos 57,543 Pares de Bases

Síndrome de Progeria

◦Envejecimiento en la Niñez

◦Mutación de sustitución

◦Posición 1,824

◦Citosina por Timina

◦Progerina

◦Lamina A

◦Falta 50 aminoácidos

◦Envoltura Nuclear

◦Célula Muere Prematuramente

Exposición Natural a

Mutágenos◦Todos los días nos exponemos a los agentes mutagénicos como la radiación y los químicos.

◦Radiación:

◦Fuentes naturales de radiación

◦Lugares de trabajos

◦Químicos:

◦Presentes en el ambiente

◦Lugares de trabajo

◦Radiación Ionizante

◦Más expuestos

◦Átomos inestables

◦Rompimiento del azúcar-fosfato en el AND

◦Tres tipos

◦Alfa

◦Beta

◦Gamma

◦Rayos X

◦Menos energía

Tienden a no representar peligro para la salud.

Exposición Natural a

Mutágenos

◦Enfermedades causadas por exposición natural a

mutágenos

◦Cáncer

◦Envejecimiento prematuro

◦Enfermedades respiratorias crónicas

◦Alergias

Exposición Natural a

Mutágenos

Ampliación de repeticiones

◦Distrofia Miotónica

◦La severidad se atribuía a factores psicológicos

◦Ampliación de las repeticiones de tripletes

◦Más de 15 desórdenes humanos heredados

◦ Estudio secuencia de genes

◦“CTG”

◦Tipo 2

◦Ampliación de repeticiones cuádruples

◦“CCTG”

Ampliación de repeticiones

◦Las bases de los tripletes repetidos se unen doblando la

cadena de ADN. (“Hairpins”)

◦Se produce un RNA abultado.

◦Se enlaza a una proteína que altera el “splicing” de

intrones en otros genes.

◦ Proteínas extra-largas “apagan” células

◦Enlaza a partes de factores de transcripción que tienen

extensiones repetitivas de amino ácidos.

◦Bloqueando proteosomas

◦Desencadenando apoptosis

Variantes en número de

copias◦Diferimos en el número de copias de secuencias

particulares de ADN.

◦“Copy Number Variants” (CNVs)

◦Contribuye a las diferencias entre las personas.

◦Puede no afectar el genotipo o causar interrupción en

la función de un gen.

◦Efecto directo e indirecto

◦Familia bélgica

◦Brazo corto del cromosoma 4

◦750,000 bases repetidas 5 veces en un tándem

◦Orejas bien pequeñas, huecos en los ojos y conductos de

lagrimales bloqueados.

◦Estudios que correlacionen CNVs a ciertos fenotipos para uso

médico.

Variantes en número de

copias

Importancia de la posición

◦Goblin Variants

◦Estas mutaciones pueden:

◦Causar anemia o cianosis

◦Ser silenciosas

◦Aumentar la afinidad por el oxígeno

Hemoglobina S y Hemoglobina C◦Mutación que ocurre al cambiar el aminoácido 6 de la

cadena β.

◦S tiene sickle cells disease

◦C es saludable

◦Ambas mutaciones son resistentes a la malaria

Hemoglobina M

◦Autosomal dominante

◦La mutación establece el “ferric form+3” y el oxígeno

no se puede unir a la hemoglobina

◦Enzima convierte el ferric form+3 a ferrous form+2

◦Síntoma es cianosis

Blue people of Troublesome Creek◦Martin Fugarte

◦Methemoglobinemia (gen recesivo)

◦Carece de cytochrome b5 reductase (enzima)

◦Methemoglobin Hemoglobina

◦Inbreeding provocó un gran pedigree con esta

enfermedad

◦Tableta de azul de metileno

◦Susceptibility to Prion Disorders

◦Aminoácido 129

◦Valine (VV) fatal familial insomnia

◦Methionine (MM) Creutzfeldt-Jakob disease

◦La mayoría de las personas son heterocigotos (VM)

◦Esta mutación puee alterar el aminoácido 178 (aspartic

acid) y convertirlo en asparagine

Importancia de la posición

◦Factors that Lessen the Effects of Mutation

◦Conditional mutation

◦Afecta el genotipo bajo ciertas condiciones

◦Ejemplo: G6PD

◦100 millones de personas carecen de esta enzima

◦Puede causar hemolytic anemia solo si:

◦La persona come flava beans

◦Antimalarial drugs

◦Stem cells

◦En la división celular, la célula madre se queda con las copias de DNA viejo y la progenitora con las copias nuevas

Importancia de la posición

Reparación del ADN

◦Reparación por escisión

◦Reparación “Mismatch”

◦Reparación de roturas en cadenas dobles

Desordenes de Reparación de ADN

◦Tricotiodistrofia

◦Causado por mutaciones en por

lo menos 5 genes que resulta en

defectuoso reparación por

escisión de nucleótidos

◦Síntomas incluyen: enanismo,

fotosensibilidad, retraso mental,

crecimiento lento, fallo en

audición, fallo en visión y muerte

temprano

◦Cáncer del Colon Heredable

◦Causado por mutaciones en

por lo menos 7 genes que

resulta en defectuoso

reparación “Mismatch”

◦Presencia de microsatélites

de tamaños distintos

Desordenes de Reparación de ADN

◦Xeroderma Pigmentosa

◦Tolerancia baja a luz solar

◦Causado por mutaciones en por

lo menos 7 genes que resulta en

defectuoso reparación por

escisión de base

Desordenes de Reparación de ADN

Conclusión◦Mutación es cambio en una base.

◦Dependiendo de la mutación será la enfermedad.

◦Mutación severa causará un trastorno mayor.

Referencias ◦http://highered.mheducation.com/sites/007246268x/

student_view0/chapter11/index.html

◦http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/17596858

◦http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ajpa.20653/

abstract

◦https://www.colesterolfamiliar.org/HFDiagnos.html

◦http://www.webconsultas.com/hipercolesterolemia/tipos-

de-hipercolesterolemia-344

Dinámica

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A. Missense Mutation B. Nonsense Mutation C. FrameshiftD. Deleción E. Inserción F. DuplicaciónG. Expanding Mutation