genèticapoblacióal·lelcontinurecessiudominantdiscontinugenlocimendellocuscromosomagenpolimorfismemonogèniccaràctercràctermonogènicgenotipraçapahomozigòticgenotiph

Mites sobre els polimorfismes monogènics humans

Estudi de l’herència de nou polimorfismes monogènics en la meva família

Quim Espuny Planelles

Mites sobre els polimorfismes monogènics humans

Poligènics amb distribució continua?

Monogènics

discontin

Caràcters polimòrfics escollits:

• Lòbul de l’orella separat o enganxat a la galta

• Línea frontal dels cabells en línea recta o en forma de pic

• Capacitat d’enrotllar la llengua en forma d’U

• Dit gros de la mà extensible (dit de l’autoestopista)

• Dit petit de la mà corbat o recte

• Sot a la barbeta

• Clotet a les galtes

• Grup sanguini (cas d’al·lelisme múltiple)

• Sistema Rh

Considerats bons marcadors genètics

Població estudiada

De què parteixo? Hipòtesi inicial

• Els diferents gens polimòrfics escollits:

• Són monogènics (presenten un sol locus) i es transmeten mitjançant

herència mendeliana simple.

• Són bons marcadors genètics en poblacions humanes.

• Les freqüències fenotípiques de la meva família s’acosten a les freqüències

de la majoria de persones del meu entorn.

Part teòrica

L’herència biològica

Lleis de Mendel i Teoria cromosòmica

de l’herència

Interpretació de les lleis de Mendel i

terminologia actuals

Modificacions a la genètica mendeliana

Genètica humana

Models d’herència

Caràcters hereditaris i variabilitat humana

L’arbre genealògic

Com ho faig? Procediment

Part pràctica

Estudi de l’herència familiar de nou polimorfismes genètics

Anàlisi comparatiu de les freqüències fenotípiques de la meva família amb les

d’una mostra de població

Càlcul de les freqüències al·lèliques dels polimorfismes estudiats

Com ho faig? Procediment

Objectius

(per a cada un dels polimorfismes escollits):

Establir la localització del gen responsable del caràcter (locus)

Determinar el model d’herència que segueix, partint de la hipòtesi que tots ells es transmeten seguint un model d’herència mendeliana simple

Establir els genotips possibles dels individus estudiats

Fer una estimació de les freqüències fenotípiques i genotípiques de cada un dels caràcters i determinar quin és el fenotip més freqüent en la meva família

Comprovar si compleixen les condicions per ser considerats marcadors genètics en poblacions humanes

Estudi de l’herència familiar de nou polimorfismes genètics

LOCALITZACIÓ DEL GEN RESPONSABLE DEL CARÀCTER (LOCUS)

ESTUDI DE L’ARBRE GENEALÒGIC DE CADA CARÀCTER

Determino l’al·lel

dominant i el recessiu

Confecciono de l’arbre

genealògic

Indico el fenotip amb la fotografia

Suposo herència

mendeliana simple

Relaciono cada fenotip

amb el genotip

corresponent

EXEMPLE: LÒBUL DE L’ORELLA ENGANXAT O SEPARAT DE LA GALTA

EL LÒBUL DE L’ORELLA ENGANXAT O SEPARAT DE LA GALTA ÉS UN CARÀCTER

MONOGÈNIC AMB DOS AL·LELS (dominant i recessiu), QUE SEGUEIX UN MODEL

D’HERÈNCIA AUTOSÒMICA DOMINAT I AMB EL LOCUS LOCALITZAT AL CROMOSOMA

22. PER TANT, ÉS UN BON EXEMPLE D’HERÈNCIA MENDELIANA SIMPLE QUE ES POT

UTILITZAR COM A MARCADOR GENÈTIC.

Podem concloure el mateix de l’estudi dels polimorfismes:

• Línea frontal dels cabells en línea recta o en forma de pic

• Presència o absència de sot a la barbeta

• Presència o absència de clotet a les galtes

• Grup sanguini

• Sistema Rh

Molt estudiats

QUÈ PASSA AMB ELS ALTRES TRES POLIMORFISMES?

Capacitat d’enrotllar la llengua en U

Capacitat apresa

Pares homozigots

recessius

No és un caràcter genètic simple i no és bon exemple per mostrar com a model d’herència mendeliana simple

QUÈ PASSA AMB ELS ALTRES TRES POLIMORFISMES?

Capacitat de doblegar més de 45 l’última falange del dit gros de la mà

No són caràcters genètics simples i no són bons exemples per mostrar com a

models d’herència mendeliana simple

Dit petit de la mà corbat o recte

POLIMOSRFISMEFREQÜÈNCIA FENOTÍPICA FREQÜÈNCIA GENOTÍPICA

Dominant Recessiu AA Aa A_ aa

LÒBUL DE L’ORELLA(Dominant: Separat de la galta)

40% 60% 0% 20% 20% 60%

LÍNEA FRONTAL DEL CABELL(Dominant: En forma de pic)

55% 45% 0% 50% 5% 45%

CAPACITAT D’ENROTLLAR LA LLENGUA (Dominant: Enrotllar-la)

57% 43% 0% 48% 9% 43%

DOBLEGAR 45 EL DIT POLZE(Dominant: Recte)

80% 20% 0% 20% 60% 20%

CURVATURA DEL DIT PETIT (Dominant: Corbat)

38% 62% 0% 29% 9% 62%

SOT A LA BARBETA(Dominant: Presència de sot)

10% 90% 0% 10% 0% 90%

CLOTETS A LES GALTES(Dominant: Presència de clotets)

5% 95% 0% 5% 0% 95%

Genotip determinat al 100%Predomina el fenotip recessiu

CÀLCUL DE LES FREQÜÈNCIES FENOTÍPIQUES I GENOTÍPIQUES DE CADA UN DELS CARÀCTERS

CÀLCUL DE LES FREQÜÈNCIES FENOTÍPIQUES I

GENOTÍPIQUES DE CADA UN DELS CARÀCTERS

50%

Anàlisi comparatiu de les freqüències fenotípiques de la meva família amb les d’una mostra de població

Per gènere

Homes

Dones

0

10

20

30

40

50

60

Menors de18 anys

De 18 a 35anys

De 35 a 60anys

Majors de60 anys

Per edatMostra: 117 persones

Hipòtesi: Com la meva família pertany a aquesta zona geogràfica des de fa

moltes generacions, les freqüències fenotípiques de la meva família s’han d’acostar

a les freqüències fenotípiques de la majoria de persones de la població estudiada

ANÀLISI DELS RESULTATS

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

Família Mostra

Càlcul de les freqüències al·lèliques dels polimorfismes estudiats.

Llei de Hardy i Weinberg

EspermatozoidesFreqüències genotípiques

a la següent generació

A = p a = q = 1-p f(AA) = p2

Òvuls

A = p AA = p2 Aa = pq= p (1-p) f(Aa) = 2pq = 2p(1-p)

a =q= 1-p Aa = pq = p (1-p) aa = (1-p)2 f(aa) = q2 = (1-p)2

Llei de Hardy i Weiberg: Si una població no es veu afectada per cap factor pertorbador

(mutació, selecció natural, migració, deriva genètica i absència de panmixi), la seva

composició genètica es mantindrà constant de generació en generació.

CARÀCTER

ESTUDIAT% Dominant % Recessiu

Freqüència de

l’al·lel

dominant

Freqüència

de l’al·lel

recessiu

72,2 27,8 S = 53% s = 47%

Línea frontal del cabell 78,6 21,4 P = 54% p = 46%

Sot de la barbeta 13,8 86,2 B = 7% b = 93%

Clotet a les galtes 17 83 C = 9% c = 91%

Rh 85,1 14,9 D = 61% d = 39%

CÀLCUL DE LES FREQÜÈNCIES AL·LÈLIQUES DELS POLIMORFISMES ESTUDIATS

Fenotip GenotipFreqüència

genotípica

Freqüència

fenotípica% Fenotip

Grup A

IA IA p2

p2+2pr 40IA I0 2pr

Grup B

IB IB q2

q2+2qr 6IB I0 2qr

Grup AB IA IB 2pq 2pq 6

Grup O I0 I0 r2 r2 48

Freqüència IA (p) Freqüència IB (q) Freqüència IO (r)

25 % 6 % 69 %

CÀLCUL DE LES FREQÜÈNCIES AL·LÈLIQUES DELS POLIMORFISMES ESTUDIATS

Conclusions

Fenotip Genotip

Freqüències FreqüènciesFenotípiques fenotípiques(família) (mostra)

Conclusions

Conclusions

Hi ha tres polimorfismes: la capacitat d’enrotllar lallengua, el dit de l’autoestopista i el dit petit corbat, que nos’ajusten a un model d’herència simple i no podenconsiderar-se marcadors genètics fiables ni es podenutilitzar com exemples d’herència mendeliana simple,contràriament al que sostenen la majoria de llibres de text.