Conceptos clave sobre genética.

La genética es un pilar fundamental de la medicina, su estudio aporta información valiosa tanto para la prevención como para el diagnóstico de enfermedades. La genética médica es un área que presenta complejidad, en este blog intentaremos explicar ciertos conceptos básicos que permitan mejorar la comprensión de esta ciencia e iniciarse en su estudio.

El primer paso para empezar a hablar de genética es cómo se presenta esta información en el organismo.

La totalidad de la información genética de un organismo se llama genoma y se encuentra en forma de ADN. ADN es la abreviatura de ácido desoxirribonucleico, una molécula compleja que se encuentra dentro de cada célula de nuestro cuerpo. La información contenida en el ADN está codificada con un sistema de 4 nucleótidos: adenina (A), timina (T), citosina (C) y guanina (G). La unidad básica en genética son los genes y estos contienen la información para dar origen a las proteínas que forman nuestro organismo.

Podemos diferenciar dos tipos de ADN en función de su localización celular. El tipo mayoritario se encuentra en el núcleo de la célula y se conoce como ADN nuclear, sin embargo, también podemos encontrar otro tipo de ADN en las mitocondrias llamado ADN mitocondrial. El ADN nuclear se hereda de ambos padres, sin embargo, el ADN mitocondrial se hereda únicamente de la madre.

El ADN está empaquetado por proteínas llamadas histonas, que juntas forman la cromatina. El ensamblaje y desensamblaje del ADN por parte de las histonas es clave en la regulación y expresión de muchos genes. Cuando se produce la división celular, la cromatina se compacta mucho y forma cromosomas.

En los seres humanos, cada célula humana tiene 46 cromosomas, organizados en 23 pares, de los cuales 22 pares son autosómicos y 1 par de cromosomas sexuales. De cada par, uno de los cromosomas se hereda de la madre y el otro del padre.

En el caso de los cromosomas autosómicos, el hecho de que tengamos dos cromosomas significa que también tenemos dos copias de los genes que contienen. Cada versión de estos genes se llama alelo. Si para una determinada posición en el genoma los dos alelos son idénticos, el individuo es homocigoto para esa variante, pero si tiene dos versiones diferentes se considera heterocigoto.

Todos tenemos diferentes variantes genéticas que nos hacen únicos. Entre las variantes que podemos presentar, los polimorfismos de un solo nucleótido o SNP (Single Nucleotide Polymorphisms) son variantes comunes que se encuentran en más del 1% de la población. Además de los SNP encontramos mutaciones, se trata de variantes raras, presentes en menos del 1% de la población y que pueden estar asociadas a enfermedades genéticas.

Dependiendo del tejido en el que se producen, las mutaciones se clasifican en somáticas o germinales, lo que nos dará la diferencia entre enfermedades genéticas y hereditarias. El ADN de la línea germinal es el ADN que se encuentra en los gametos y en la mayoría de las células del cuerpo. El ADN somático es el ADN de un tejido específico en el que pueden producirse mutaciones localizadas que no se encuentran en el resto del cuerpo. Las mutaciones en el ADN de la línea germinal se heredan y se transmiten a la descendencia, mientras que las variantes del ADN somático no se heredan.

Cuando hablamos de genoma, hablamos de la información genética total de un individuo.

Llegados a este punto es importante recordar el dogma central de la biología molecular: el ADN se transcribe en ARN y el ARN se traduce en proteínas. Las regiones del genoma que se transcriben en proteínas se denominan regiones codificantes. El genoma contiene regiones codificantes y no codificantes. La parte más importante del genoma es el exoma, regiones codificantes que representan aproximadamente el 1-2% de todo el genoma. La elección entre una prueba del genoma y del exoma depende en gran medida de la indicación de la prueba.

Cuando se produce un fallo o cambio en la secuencia del ADN, se altera el código genético y por tanto, la síntesis de la proteína. Estos cambios, también conocidos como variantes, pueden presentarse de diferentes formas, como sustituciones, eliminaciones, duplicaciones, inversiones, entre otras. De igual forma, existen alteraciones a nivel cromosómico llamadas anomalías cromosómicas, que son la pérdida o ganancia de uno o más cromosomas (anomalías numéricas) o cuando hay pérdida o ganancia parcial de un cromosoma o cuando un fragmento de un cromosoma se encuentra en una posición anormal. ubicación (anomalías estructurales).

El genotipo es el conjunto de toda la información genética que conforma a un individuo.

Cuando se detecta una alteración en el genotipo, es importante establecer si se manifestará en el fenotipo, es decir, en las características observables del individuo, que pueden tener un impacto en su salud. Existen diferentes tipos de patologías con distinta repercusión en la salud de las personas, en términos generales podemos distinguir:

• Trastornos monogénicos: Un solo gen es responsable de un trastorno o patología también conocida como enfermedades mendelianas.
• Enfermedades multifactoriales: Las variantes relacionadas con este tipo de enfermedades aumentan la predisposición a presentarla, pero por sí solas no se espera que causen enfermedad, sino que surgen por el efecto combinado de los genes y el medio ambiente.

Cuando las variantes se producen durante el proceso reproductivo, por lo que no han sido heredadas de los padres, hablamos de variantes de novo.

Cuando las variantes se heredan de los padres, hablamos de variantes hereditarias y pueden seguir diferentes patrones de herencia dependiendo del cromosoma en el que se ubican y su mecanismo de generación de enfermedad:

• Autosómico dominante: El gen se localiza en un cromosoma autosómico y la herencia de una mutación en uno de los alelos es suficiente para desarrollar la enfermedad.
• Autosómico recesivo: el gen está en un cromosoma autosómico y para que un individuo desarrolle la enfermedad debe estar presente una mutación en ambas copias del gen. Ambos padres de una persona afectada son portadores. No suelen presentarse en todas las generaciones.
• Ligado al cromosoma X: el gen se encuentra en el cromosoma sexual X. Las mujeres pueden ser portadoras y la enfermedad se desarrolla principalmente en hombres, ya que solo tienen un cromosoma X.
• Herencia mitocondrial: La alteración es en el ADN mitocondrial. Puede afectar tanto a hombres como a mujeres, pero sólo se transmite por vía materna. Puede aparecer en cada generación.

Por otro lado, las variantes en un mismo gen no siempre tienen el mismo impacto en diferentes individuos, es decir, no afectan de la misma manera a su fenotipo.

En muchas ocasiones el ambiente o variantes en otros genes pueden afectar el desarrollo de la enfermedad ante la presencia de mutaciones. La penetrancia es el porcentaje de individuos que tienen un alelo determinado y que desarrollan el fenotipo asociado, que puede variar de persona a persona. La expresividad, por otro lado, es el grado en que el gen se expresa en un individuo, que puede verse influenciado por el medio ambiente u otros genes. Diferentes condiciones y enfermedades genéticas pueden tener diferente expresividad y penetrancia.

El estudio del genoma o exoma con fines preventivos o diagnósticos está adquiriendo cada vez más relevancia en la mayoría de áreas médicas. Un paso clave en este tipo de estudios es la interpretación de variantes. Este trabajo requiere de personal especializado y acceso a bases de datos públicas y privadas que permitan que la interpretación de variantes sea lo más actualizada y precisa posible.

Si deseas conocer mas información sobre este tema, o como realizarte una prueba genética especifica, no dudes en contactarnos.

Fuente: https://www.veritasint.com/blog/en/key-concepts-about-genetics/