M U T A C I O N E S G E NÉ T I C A S (97 2003)

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. . LA MUTACIÓN LA MUTACIÓN La mutación y la variación La mutación y la variación genética genética Tipos de mutaciones Tipos de mutaciones Tasas de mutación Tasas de mutación observadas observadas

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. .

LA MUTACIÓNLA MUTACIÓN

La mutación y la variación genética La mutación y la variación genética Tipos de mutacionesTipos de mutacionesTasas de mutación observadasTasas de mutación observadas

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Vogel F (1979) Genetics of Vogel F (1979) Genetics of retinoblastoma. Hum Genet retinoblastoma. Hum Genet 52:1-54.52:1-54.

Bibliografía complementariaBibliografía complementaria

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La paradoja del material genético: debe ser estable para poder ser transmitido, pero La paradoja del material genético: debe ser estable para poder ser transmitido, pero también debe poder cambiar para permitir la evolución. también debe poder cambiar para permitir la evolución.

Mutación es cualquier cambio o alteración estable de la estructura del material Mutación es cualquier cambio o alteración estable de la estructura del material hereditariohereditario

Es la única fuente de variabilidad en una especieEs la única fuente de variabilidad en una especie

Es una presión sistemática: aumenta la variabilidad de la especie y la heterogeneidad Es una presión sistemática: aumenta la variabilidad de la especie y la heterogeneidad genética entre poblacionesgenética entre poblaciones

Tipos:Tipos:- GenómicasGenómicas- CromosómicasCromosómicas- GénicasGénicas

La mutación y la variación genéticaLa mutación y la variación genética

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No disyuncionesNo disyunciones

Esquema de una no disyunciónEsquema de una no disyunción

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Consideremos 10.000 concepciones elegidas al azar.Consideremos 10.000 concepciones elegidas al azar.

Alrededor de 800 presentarán anormalidades cromosómicasAlrededor de 800 presentarán anormalidades cromosómicasDe estas 800:De estas 800:

Como mínimo 140 serán 45, X. Como mínimo 140 serán 45, X. Como mínimo 110 serán 47, +16Como mínimo 110 serán 47, +16Como mínimo 100 serán triploidesComo mínimo 100 serán triploidesComo mínimo 40 serán 47, +21Como mínimo 40 serán 47, +21Como mínimo 20 serán 47, +18Como mínimo 20 serán 47, +18El resto presentarán anormalidades varias El resto presentarán anormalidades varias

De las 800 concepciones, alrededor de 750 abortarán espontaneamente:De las 800 concepciones, alrededor de 750 abortarán espontaneamente:139 de las 140 que sean 45, X. 139 de las 140 que sean 45, X. Todas las 47, +16Todas las 47, +1699 de las 100 triploides. El superviviente tendrá una esperanza de vida muy 99 de las 100 triploides. El superviviente tendrá una esperanza de vida muy

cortacorta35 de los 40 que sean 47, +21. Los supervivientes tendrán síndrome de Down35 de los 40 que sean 47, +21. Los supervivientes tendrán síndrome de Down19 de las 20 que sean 47, +18. El superviviente tendrá una esperanza de vida 19 de las 20 que sean 47, +18. El superviviente tendrá una esperanza de vida

muy cortamuy cortaLa mayor parte de las que presenten anormalidades variasLa mayor parte de las que presenten anormalidades varias

NoNo disyuncionesdisyunciones

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TriploidíaTriploidía

Cariotipo 69,XXXCariotipo 69,XXX

MutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidía

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TriploidíaTriploidía

Mosaico Mosaico 46XY/69XXY46XY/69XXY

MutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidía

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Síndrome de TurnerSíndrome de Turner

Cariotipo de (45, X)Cariotipo de (45, X)

MutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

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Síndrome de PatauSíndrome de Patau

Trisomía (47, +13)Trisomía (47, +13)

MutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

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Síndrome de DownSíndrome de Down

Cariotipo de trisomía 21Cariotipo de trisomía 21

MutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

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Síndrome de DownSíndrome de Down

Norma lateral de recién nacido normal, joven normal y joven (47, +21)Norma lateral de recién nacido normal, joven normal y joven (47, +21)

MutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

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Síndrome de DownSíndrome de Down

Pliegue epicantal en un niño (47, +21)Pliegue epicantal en un niño (47, +21)

MutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

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Síndrome de KlinefelterSíndrome de Klinefelter

Principales carácterísticas de (47, XXY)Principales carácterísticas de (47, XXY)

MutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

Sin entradas

Poco vello

Desarrollo de pechos

Patrón de vellopúbicofemenino

Pequeñotamañotesticular

Lampiños

Hombros estrechos

Caderas anchas

Largos brazos y piernas

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Leucemia mieloide agudaLeucemia mieloide aguda

Cariotipo y células leucémicasCariotipo y células leucémicas

MutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíproca

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Translocación robertsonianaTranslocación robertsoniana

Cariotipo Cariotipo 45,XX,der(13;14)(q10;q10)45,XX,der(13;14)(q10;q10)

MutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíprocarobertsonianarobertsoniana

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Entrecruzamiento desigualEntrecruzamiento desigual

Posible efecto de sucesivos entrecruzamientos desigualesPosible efecto de sucesivos entrecruzamientos desiguales

MutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíprocarobertsonianarobertsoniana

EntrecruzamientoEntrecruzamientodesigualdesigual

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La hemoglobinaLa hemoglobina

Genes responsables de las diferentes subunidades de la hemoglobinaGenes responsables de las diferentes subunidades de la hemoglobina

MutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíprocarobertsonianarobertsoniana

EntrecruzamientoEntrecruzamientodesigualdesigual

Cromosoma 11

Cromosoma 16

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Cri du chatCri du chatMutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíprocarobertsonianarobertsoniana

EntrecruzamientoEntrecruzamientodesigualdesigual

DeleciónDeleción

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MutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíprocarobertsonianarobertsoniana

EntrecruzamientoEntrecruzamientodesigualdesigual

DeleciónDeleción

Cri du chatCri du chat

Cri du chatCri du chat

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MutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíprocarobertsonianarobertsoniana

EntrecruzamientoEntrecruzamientodesigualdesigual

DeleciónDeleción

Genealogía de Cri du chatGenealogía de Cri du chat

CRI DU CHATCRI DU CHAT

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RetinoblastomaRetinoblastomaMutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíprocarobertsonianarobertsoniana

EntrecruzamientoEntrecruzamientodesigualdesigual

DeleciónDeleción

Genealogía de retinoblastoma mostrando un caso sin penetranciaGenealogía de retinoblastoma mostrando un caso sin penetrancia

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RetinoblastomaRetinoblastomaMutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíprocarobertsonianarobertsoniana

EntrecruzamientoEntrecruzamientodesigualdesigual

DeleciónDeleción

Leucocoria en un niño con retinoblastomaLeucocoria en un niño con retinoblastoma

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RetinoblastomaRetinoblastomaMutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíprocarobertsonianarobertsoniana

EntrecruzamientoEntrecruzamientodesigualdesigual

DeleciónDeleción

Retinoblastoma calcificado por quimioterapiaRetinoblastoma calcificado por quimioterapia

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RetinoblastomaRetinoblastomaMutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíprocarobertsonianarobertsoniana

EntrecruzamientoEntrecruzamientodesigualdesigual

DeleciónDeleción

TumorTumor

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La hemoglobinaLa hemoglobinaMutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíprocarobertsonianarobertsoniana

EntrecruzamientoEntrecruzamientodesigualdesigual

DeleciónDeleciónDuplicaciónDuplicación

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La hemoglobinaLa hemoglobinaMutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíprocarobertsonianarobertsoniana

EntrecruzamientoEntrecruzamientodesigualdesigual

DeleciónDeleciónDuplicaciónDuplicación

Zeta,Epsilon

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La hemoglobinaLa hemoglobinaMutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíprocarobertsonianarobertsoniana

EntrecruzamientoEntrecruzamientodesigualdesigual

DeleciónDeleciónDuplicaciónDuplicación

Origen estimado de las cadenasOrigen estimado de las cadenas

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El cromosoma 7 de humanos y chimpancésEl cromosoma 7 de humanos y chimpancés

MutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíprocarobertsonianarobertsoniana

EntrecruzamientoEntrecruzamientodesigualdesigual

DeleciónDeleciónDuplicaciónDuplicaciónInversiónInversión

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La anemia falciformeLa anemia falciformeMutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíprocarobertsonianarobertsoniana

EntrecruzamientoEntrecruzamientodesigualdesigual

DeleciónDeleciónDuplicaciónDuplicaciónInversiónInversión

GénicasGénicas SustituciónSustitución

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La anemia falciformeLa anemia falciformeMutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíprocarobertsonianarobertsoniana

EntrecruzamientoEntrecruzamientodesigualdesigual

DeleciónDeleciónDuplicaciónDuplicaciónInversiónInversión

GénicasGénicas SustituciónSustitución

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La anemia falciformeLa anemia falciformeMutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíprocarobertsonianarobertsoniana

EntrecruzamientoEntrecruzamientodesigualdesigual

DeleciónDeleciónDuplicaciónDuplicaciónInversiónInversión

GénicasGénicas SustituciónSustitución

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La anemia falciformeLa anemia falciformeMutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíprocarobertsonianarobertsoniana

EntrecruzamientoEntrecruzamientodesigualdesigual

DeleciónDeleciónDuplicaciónDuplicaciónInversiónInversión

GénicasGénicas SustituciónSustitución

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DQA1*0101DQA1*0101 GGA GAT GAG GAG TTC TAC GTG GAC CTG GAG GGA GAT GAG GAG TTC TAC GTG GAC CTG GAG

DQA1*0102DQA1*0102 --- --- --- C-- --- --- --- --- --- --- --- --- --- C-- --- --- --- --- --- ---

DQA1*0103DQA1*0103 --- --- --- C-- --- --- --- --- --- --- --- --- --- C-- --- --- --- --- --- ---

DQA1*0201DQA1*0201 --- --C --- --- --- --T --- --- --- --- --- --C --- --- --- --T --- --- --- ---

DQA1*0302DQA1*0302 --- --C --- --- --- --T --- --- --- --- --- --C --- --- --- --T --- --- --- ---

DQA1*0401DQA1*0401 --- --C --- C-- --- --- --- --- --- -G- --- --C --- C-- --- --- --- --- --- -G-

DQA1*0101DQA1*0101 AGG AAG GAG ACT GCC TGG CGG TGG CCT GAG AGG AAG GAG ACT GCC TGG CGG TGG CCT GAG

DQA1*0102DQA1*0102 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---

DQA1*0103DQA1*0103 -A- --- --- --- --- --- --- --- --- --- -A- --- --- --- --- --- --- --- --- ---

DQA1*0201DQA1*0201 --- --- --- --- -T- --- AA- -T- --- CT- --- --- --- --- -T- --- AA- -T- --- CT-

DQA1*0302DQA1*0302 --- --- --- --- -T- --- -A- -T- --- CT- --- --- --- --- -T- --- -A- -T- --- CT-

DQA1*0401DQA1*0401 --- --- --- --- -T- --- T-T -T- --- -TT --- --- --- --- -T- --- T-T -T- --- -TT

DQA1*0101DQA1*0101 TTC AGC AAA TTT GGA GGT TTT GAC CCG CAG TTC AGC AAA TTT GGA GGT TTT GAC CCG CAG

DQA1*0102DQA1*0102 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---

DQA1*0103DQA1*0103 --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- --- ---

DQA1*0201DQA1*0201 --- CA- -G- C-- A-- --- --- --- --- --A --- CA- -G- C-- A-- --- --- --- --- --A

DQA1*0302DQA1*0302 --- C-- -G- --- A-- A-A --- --- --- --A --- C-- -G- --- A-- A-A --- --- --- --A

DQA1*0401DQA1*0401 T-- --A C-- --- A-- --- --- --- --- --A T-- --A C-- --- A-- --- --- --- --- --A

Alelos HLA-DQA1Alelos HLA-DQA1MutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíprocarobertsonianarobertsoniana

EntrecruzamientoEntrecruzamientodesigualdesigual

DeleciónDeleciónDuplicaciónDuplicaciónInversiónInversión

GénicasGénicas SustituciónSustitución

Un fragmento de la secuencia de varios alelos HLA-DQA1Un fragmento de la secuencia de varios alelos HLA-DQA1

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TalasemiasTalasemiasMutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíprocarobertsonianarobertsoniana

EntrecruzamientoEntrecruzamientodesigualdesigual

DeleciónDeleciónDuplicaciónDuplicaciónInversiónInversión

GénicasGénicasSustituciónSustituciónInserciónInserciónDeleciónDeleción

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Tasas de mutación estimadasTasas de mutación estimadasMutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíprocarobertsonianarobertsoniana

EntrecruzamientoEntrecruzamientodesigualdesigual

DeleciónDeleciónDuplicaciónDuplicaciónInversiónInversión

GénicasGénicasSustituciónSustituciónInserciónInserciónDeleciónDeleción

CarácterCarácter Tasa de mutaciónTasa de mutación(47, +13)(47, +13) 2,7 . 102,7 . 10-5-5

(47, +18)(47, +18) 7,3 . 107,3 . 10-5-5

(47, +21)(47, +21) 5,8 . 105,8 . 10-4-4

(47, XXX)(47, XXX) 5,9 . 105,9 . 10-4-4

(47, XXY)(47, XXY) 5,7 . 105,7 . 10-4-4

(47, XYY)(47, XYY) 5,1 . 105,1 . 10-4-4

Translocaciones robertsonianas (promedio)Translocaciones robertsonianas (promedio) 1,0 . 101,0 . 10-4-4

Translocaciones recíprocas (promedio)Translocaciones recíprocas (promedio) 4,3 . 104,3 . 10-4-4

Distrofia muscular de DuchenneDistrofia muscular de Duchenne 6,7 . 106,7 . 10-5-5

Síndrome del maullido de gatoSíndrome del maullido de gato 5,0 . 105,0 . 10-5-5

AcondroplasiaAcondroplasia 1,0 . 101,0 . 10-5-5

AniridiaAniridia 2,6 . 102,6 . 10-6-6

Distrofia miotónicaDistrofia miotónica 9,5 . 109,5 . 10-6-6

RetinoblastomaRetinoblastoma 8,0 . 108,0 . 10-6-6

AcrocefalosindactiliaAcrocefalosindactilia 3,5 . 103,5 . 10-6-6

Osteogénesis imperfectaOsteogénesis imperfecta 1,0 . 101,0 . 10-5-5

NeurofibromatosisNeurofibromatosis 7,3 . 107,3 . 10-5-5

Hemofilia AHemofilia A 4,4 . 104,4 . 10-5-5

MinisatélitesMinisatélites 1,0 . 1,0 . 1010-2-2

MicrosatélitesMicrosatélites 1,1 . 1,1 . 1010-3-3

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La amniocentesisLa amniocentesisMutacionesMutaciones

GenómicasGenómicasPoliploidíaPoliploidíaAneuploidíaAneuploidía

CromosómicasCromosómicasTranslocaciónTranslocación

recíprocarecíprocarobertsonianarobertsoniana

EntrecruzamientoEntrecruzamientodesigualdesigual

DeleciónDeleciónDuplicaciónDuplicaciónInversiónInversión

GénicasGénicasSustituciónSustituciónInserciónInserciónDeleciónDeleción