Enfermedad hereditaria

Las enfermedades hereditarias son aquel conjunto de enfermedades genéticas cuya característica principal es su supervivencia de generación en generación, transmitiéndose de padres a hijos y así sucesivamente (en un determinado momento del tiempo, algo hace cambiar la genética, y ese algo sobrevive en los genes, las mismas circunstancias que hicieron cambiar la genética en un determinado momento del tiempo, pueden volver a suceder en otro momento del tiempo, así que la herencia genética, es la herencia   de la humanidad).

Enfermedades monogénicas

Son enfermedades hereditarias monogénicas las causadas por la mutación o alteración en la secuencia de ADN de un solo gen. También se llaman enfermedades hereditarias mendelianas, por transmitirse a la descendencia según las leyes de Mendel. Se conocen más de 6.000 enfermedades hereditarias monogénicas, con una prevalencia de un caso por cada 200 nacimientos. Aun así, son menos que las enfermedades poligénicas.

Las enfermedades monogénicas se transmiten según los patrones hereditarios mendelianos como:

• Enfermedad autosómica recesiva. Para que la enfermedad se manifieste, se necesitan dos copias del gen mutado en el genoma de la persona afectada, cuyos padres normalmente no padecen la enfermedad, pero portan cada uno una sola copia del gen mutado, por lo que pueden transmitirlo a la descendencia. Se transmite por los cromosomas no sexuales (autosomas). La probabilidad de tener un hijo afectado por una enfermedad autosómica recesiva entre dos personas portadoras de una sola copia del gen mutado (que no manifiestan la enfermedad) es de un 25%.
• Enfermedad autosómica dominante. Sólo se necesita una copia mutada del gen para que la persona esté afectada por una enfermedad autosómica dominante. Normalmente uno de los dos progenitores de una persona afectada padece la enfermedad y estos progenitores tienen un 50% de probabilidad de transmitir el gen mutado a su descendencia, que padecerá la enfermedad.
• Enfermedad ligada al cromosoma X. El gen mutado se localiza en el cromosoma X. Estas enfermedades pueden transmitirse a su vez de forma dominante o recesiva.

Algunas enfermedades monogénicas son:

• Anemia falciforme (cromosoma 11) - autosómica recesiva.
• Fibrosis quística (cromosoma 7, básicamente) - autosómica recesiva.
• Fenilcetonuria (cromosoma 12, básicamente) - autosómica recesiva.
• Enfermedad de Batten (cromosoma 16) - autosómica recesiva.
• Hemocromatosis (cromosoma 6 la forma clásica) - autosómica recesiva.
• Deficiencia de alfa-1 antitripsina (cromosoma 14) - autosómica recesiva.
• Enfermedad de Huntington (cromosoma 4) - autosómica dominante.
• Enfermedad de Marfan (cromosoma 15, básicamente) - autosómica dominante.
• Distrofia muscular de Duchenne (cromosoma X) - ligada al sexo recesiva.
• Síndrome de cromosoma X frágil (cromosoma X) - ligada al sexo recesiva.
• Hemofilia A (cromosoma X) - ligada al sexo recesiva.

Fibrosis Quistica

La fibrosis quística (abreviatura FQ) es una enfermedad genética de herencia autosómica recesiva que afecta principalmente a los pulmones, y en menor medida al páncreas, hígado e intestino, provocando la acumulación de moco espeso y pegajoso en estas zonas. Es uno de los tipos de enfermedad pulmonar crónica más común en niños y adultos jóvenes, y es un trastorno potencialmente mortal; los pacientes suelen fallecer por infecciones pulmonares debido a Pseudomonas o Staphylococcus.

 Anemia de células falciformes

Es una patología que causa que el glóbulo rojo se deforme y adquiera apariencia de una hoz; y esta nueva forma provoca dificultad para la circulación de los glóbulos rojos, por ello se obstruyen los vasos sanguíneos y causan síntomas como dolor en las extremidades. Los glóbulos rojos también padecen de una vida más corta provocando anemia por no ser reemplazados a tiempo.

Esto ocurre por una hemoglobinopatía, enfermedad que afecta a la hemoglobina, una proteína que forma parte de los glóbulos rojos y se encarga del transporte de oxígeno. Es de origen genético y se da por la sustitución de un aminoácido ácido glutámico por valina en la sexta posición de la cadena Beta globina;esto provoca que a menor presión de oxígeno, el eritrocito se atrofie en la forma antes mencionada.

La enfermedad de Batten

 Es una enfermedad hereditaria mortal que afecta al sistema nervioso y que comienza en la niñez. Los primeros síntomas de este trastorno aparecen generalmente entre las edades de 5 y 10 años, cuando los padres o los médicos advierten que un niño previamente normal ha comenzado a presentar convulsiones o problemas de visión. En algunos casos los primeros signos son sutiles, manifestándose en cambios de personalidad y del comportamiento, lentitud en el aprendizaje, torpeza o tropiezos al caminar.

Al pasar del tiempo, los niños afectados padecen incapacidades mentales, convulsiones más severas y la pérdida progresiva de la vista y de las capacidades motrices. Los niños que padecen la enfermedad de Batten terminan quedando ciegos, postrados en una cama y hasta dementes. La enfermedad de Batten a menudo es mortal al llegar a los últimos años de la adolescencia o al llegar a la edad de 20 años.

La enfermedad de Batten. 

También conocida como enfermedad de Spielmeyer-Vogt-Sjogren-Batten, es la forma más común de un grupo de trastornos llamados ceroidolipofuscinosis neuronales (NCL por su sigla en inglés). Aunque la enfermedad de Batten se considera generalmente como la forma juvenil de NCL, algunos médicos suelen utilizar el término de enfermedad de Batten para describirtodas las formas de ceroidolipofuscinosis. Se incluye dentro de las lipidosis o enfermedades por almacenamiento de lípidos.

La hemocromatosis

 Es una enfermedad hereditaria que afecta almetabolismo del hierro, provocando un acúmulo excesivo e incorrecto de este metal en los órganos y sistemas del organismo. No se debe confundir con la hemosiderosis, afección caracterizada por el exceso de hemosiderina en los tejidos, que no llega a producir daño orgánico. Cuando el depósito de hierro es tal que ocasiona perjuicio a los órganos en los que se acumula (especialmente el hígado), se habla de hemocromatosis.

En concentraciones fisiológicas, el hierro es un elemento vital para el organismo gracias a su capacidad de recibir y ceder electrones. Sin embargo, cuando se encuentra en grandes cantidades pierde esta función y genera radicales libres, causantes del daño orgánico presente en la enfermedad.

La distrofia muscular de Duchenne

 Es una enfermedad hereditaria con un patrón de herencia de tipo recesivo ligado al cromosoma X, por lo que se manifiesta en hombres y las mujeres sólo son transmisoras de la enfermedad, pero no presentan los síntomas. Es la distrofia muscular más común. Es una miopatía de origen genético que produce destrucción de músculo estriado. Afecta a todas las razas.  La distrofia muscular se produce por mutaciones en la distrofina, proteína encargada de conectar los filamentos de actina con la matriz extracelular. Al producirse la mutación, la célula muscular degenera, porque ya no hay contacto entre la matriz y la lámina basal de la célula. . Este gen es el más grande que existe en la naturaleza, ya que tiene un tamaño de 2,6 Mb y 79 exones. Debido a su gran tamaño, se hace imposible su secuenciación para detectar mutaciones que den lugar a la enfermedad.

La fenilcetonuria, 

También conocida como PKU, es un error congénito del metabolismo causado por la carencia de la enzima fenilalanina hidroxilasa, lo que se traduce en la incapacidad de metabolizar el aminoácido tirosina a partir de fenilalanina en el hígado. Es una enfermedad congénita con un patrón de herencia recesivo. Es un tipo de hiperfenilalaninemia.

La fenilcetonuria (del inglés phenylketonuria = PKU) es un trastorno del metabolismo; el cuerpo no metaboliza adecuadamente un aminoácido, la fenilalanina, por la deficiencia o ausencia de una enzima llamada fenilalanina hidroxilasa. Como consecuencia, la fenilalanina se acumula y resulta tóxica para el sistema nervioso central, ocasionando daño cerebral.

Deficiencia de alfa-1 antitripsina 

Es un trastorno genetico  hereditario que puede ocasionar que puede ocasionar en la tercera y cuarta década de vida una enfermedad pulmonar obstructiva crónica.Se puede manifestar con menos frecuencia desde el nacimiento hasta cualquier momento en la vida como una enfermedad hepatica cronica.

Daltonismo

 Es un defecto genetico que proviene del quimico y matematico ingles john dalton y se dice que padecia de esta enfermedad y consiste en la dificultad de distinguir algunos colores.La combinación de estos tres colores básicos: rojo, verde y azul permite diferenciar numerosos tonos. El ojo humano puede percibir alrededor de 8000 colores y matices con un determinado nivel de luminancia. Es en el cerebro donde se lleva a cabo esta interpretación.

El tipico ejemplo del Numero 74

Sindrome X Fragil

También conocido como síndrome de Martin-Bell, es un trastorno hereditario que ocasiona deficiencia mental, pudiendo ser éste desde moderado a grave, y siendo la segunda causa genética del mismo, sólo superada por el Sindrome de Down.

La mutación que origina el síndrome afecta a una región del cromosoma X en la que se sitúa el gen FMR-1. La expansión del trinucleótido tiene lugar en la región reguladora del gen, siendo este trinucleótido CGG (Citosina-Guanina-Guanina). Cuando el número de repeticiones supera el valor umbral de 230 repeticiones se produce la metilación del gen y, por tanto, éste pierde su función, produciendo así el síndrome del X frágil.

Enfermedad de Marfan

El síndrome de Marfan es una enfermedad rara del tejido conectivo, que afecta a distintas estructuras, incluyendo esqueleto,pulmones, ojos, corazón y vasos sanguíneos.

Se caracteriza por un aumento inusual de la longitud de los miembros. Se cree que afecta a una de cada 5.000 personas y, a diferencia de otros problemas genéticos, no afecta negativamente a la inteligencia.

Enfermedad de Huntington

La enfermedad se produce mediante un único factor hereditario. El defecto genético se encuentra a nivel del cromosoma 4. Afecta a una proteína de función desconocida y expresión en numerosos tejidos, llamada Huntingtina. El defecto se debe a una expansión de tripletes CAG que codifican la síntesis de la glutamina. En la secuencia original hay 34 repeticiones, y en la enfermedad, más de 40. Aunque todavía no están establecidas completamente las bases fisiopatológicas de la enfermedad, se cree que esas «colas adicionales de glutamina», hacen que las proteínas interaccionen entre sí de manera hidrofóbica y se facilite la formación de precipitados y acúmulos proteicos, especialmente en el cerebro.

Hemofilia 

La enfermedad está causada por un alelo recesivo del gen F8 ubicado en el cromosoma X (Xq28), por lo que se desarrolla en hombres y en mujeres homocigotas. Sin embargo, se ha descrito una forma leve de la enfermedad en hembras heterocigotas, probablemente debido a una lionización desfavorable (inactivación del cromosomas X normal en la mayoría de las células). Aproximadamente el 30% de los pacientes no tienen antecedentes familiares, por lo que su enfermedad es presumiblemente debida a mutaciones nuevas.

Esta anomalía hereditaria se manifiesta en las mujeres, pero en muy bajo porcentaje, ya que las mujeres normalmente son portadoras del gen, igualmente están expuestas a sus consecuencias, ya que para manifestar la enfermedad necesitarían dos copias defectuosas, cosa muy poco probable. Actualmente, en España, la incidencia de personas nacidas con hemofilia es una de cada 15.000

¿Que son los sistemas?

Los sistemas son una porción del universo que esta compuesto por un conjunto de elementos organizados que interaccionan entre si

Tipos de Sistemas:

Sistemas Abiertos: son los sistemas más comunes. Este tipo de sistema tiene intercambio de materia y energía con el exterior. Un ejemplo: automóvil (entra combustible, aceite, aire. Salen gases de escape, desechos, se produce energía)..una vela quemándose. 

Sistemas Cerrados: En este sistema solo hay intercambio energético con el exterior. No hay intercambio de masa. Ejemplo: el equipo de frío de un refrigerador doméstico. El fluido de trabajo circula en circuito cerrado y solo hay intercambios de calor o energía eléctrica con el exterior. Otro sistema que (en la práctica) se puede considerar como sistema cerrado no aislado es la tierra.Una olla a presión que no permita el escape de gases.

Sistemas Aislados: No hay intercambio ni de masa ni de energía con el exterior. En la práctica estos sistemas son una manera cómoda para analizar situaciones.El ejemplo de un sistema aislado más usual es el termo, aquel sistema cuyo intercambio de energía con el medio es despreciable en el tiempo en que se estudia el sistema.

Agente Estresor

El estrés  es una reacción fisiológica del organismo en el que entran en juego diversos mecanismos de defensa para afrontar una situación que se percibe como amenazante o de demanda incrementada.

Síntoma provocado por alguna situación en problema, los síntomas son algunos notables como el nerviosismo (temblar) o estar inquieto. Otros no son tan notables como la aceleración del corazón, las pupilas dilatadas, la sudoración, la piel se torna rugosa y se erizan los vellos de la piel (como en brazos o piernas).

Estímulos Estresantes

El concepto estresor (desencadenante de estrés, factor de estrés) describe todas las cargas o exigencias externas que provocan una reacción de estrés. Un autobús que se ha perdido, una catástrofe natural, un accidente de auto,o lo mas reciente ocurrido en el norte de chile... la naturaleza propia de cada agente estresante es distinta.

Sistema Nervioso y Endocrino

El sistema nervioso y el endocrino poseen las mismas funciones: integrar y controlar las funciones que permiten coordinar las actividades de nuestro organismo. 

Existen  diferencias entre ambos en cuanto a la forma en que actúan. El sistema endocrino utiliza mensajeros químicos, las hormonas, y su medio de transporte es la sangre, siendo una acción lenta y prolongada mientras que el nervioso utiliza impulsos nerviosos y, utiliza como trasmisión una red de neuronas  dando lugar a acciones rápidas y de corta duración.

¿De que manera los antihistaminicos impiden la acción de la histamina sobre las células dianas?

La histamina actúa en la respuesta inflamatoria, y sus células diana son las del músculo liso de bronquios y de intestino, que producen broncoconstricción y aumento de los movimientos peristálticos, respectivamente. También actúa sobre las células endoteliales de vasos sanguíneos, provocando vasodilatación y aumento de permeabilidad con una llegada de mayor flujo de sangre a la zona y edema. En los leucocitos (neutrófilos, macrófagos y linfocitos) induce quimiotaxis. Esto ocurre gracias a que estas células expresan receptores de la histamina conocidos como receptores H1.

Los medicamentos antihistamínicos actúan bloqueando los receptores específicos de histamina y evitando que esta sustancia interactúe con ellos. Esencialmente, este tipo de medicamentos bloquea los efectos biológicos de la histamina y reduce los síntomas de una reacción alérgica.   

¿Porque se dice que el sol es la principal fuente de energía que mantiene a los seres vivos en el planeta?

 La principal importancia del Sol para la Tierra es que éste es la mayor fuente de energía y que gracias a él existe la vida en nuestro planeta

Del Sol depende toda la vida terrestre, de la energía que recibimos de esta fuente, un 30% es dispersada por la atmósfera o reflejada por las nubes y la superficie terrestre, un 50 % es absorbida por el suelo y los océanos en forma de calor, casi el 20% restante es absorbido por los gases de la atmósfera  el vapor de agua y gotas de agua; y apenas un 0,1%, aproximadamente, queda a disposición de los organismos fotosintéticos que forman las bases de las cadenas alimenticias.

El sol nos provee en lo inmediato de energía en forma de calor, pero, ademas, parte de su energía ha ingresado en cadenas alimenticias que nos incluyen; por otra parte ha ido acumulándose lentamente en combustibles fósiles (carbón, petroleo, y gas natural); otra mas mueve los vientos y corrientes de agua que nos proveerán de energía eólica e hidráulica, transformables en otras formas, por ejemplo, la eléctrica 

¿Que ocurre con un ser vivo que deja de intercambiar materia y energía con el ambiente?

Las plantas necesitan sustancias simples para alimentarse y las convierten en sustancias  complejas que forman parte de su cuerpo (asimilación) las obtienen de cosas que ya se murieron 

- los animales consumen estas sustancias complejas que las plantas fabricaron y las convierten en parte de su propio cuerpo 

- cuando mueren las plantas o animales, estas sustancias complejas son descompuestas (convertidas en otras más simples) por los descomponedores (bacterias y hongos) y van al ambiente, donde son aprovechadas otra vez por las plantas 

Homeostasis y Estres

El estrés y la homeostasis están en desacuerdo unos con otros en el cuerpo de un organismo vivo. Un organismo está diseñado para estar en un estado de homeostasis, donde todos los sistemas dentro de su cuerpo están funcionando de manera óptima. Estrés empuja el organismo de la homeostasis, obligándolo a compensar los cambios en el medio ambiente o dentro de sus sistemas internos En biología, el estrés puede referirse a los desafíos físicos y ambientales, así como los emocionales y psicológicos que pueden tener un efecto en el cuerpo de un organismo.Los organismos no son nunca totalmente libre de estrés y son por lo tanto nunca en un verdadero estado de homeostasis, aunque son por lo general en un estado que es relativamente estable

Dogma de la biología

El dogma central de la biología molecular es un concepto que ilustra los mecanismos de transmisión y expresión de la herencia genética tras el descubrimiento de la codificación de ésta en la doble hélice del ADN. Ésto nos propone que existe una unidireccionalidad en la expresión de la información contenida en los genes de una célula, es decir, que el ADN es transcrito a ARN mensajero y que éste es traducido a proteína, elemento que finalmente realiza la acción celular. El dogma también postula que sólo el ADN puede duplicarse y, por tanto, reproducirse y transmitir la información genética a la descendencia. Fue articulado por Francis Crick en 1958 por primera vez, y se restableció en un artículo de Nature publicado en 1970.

Bases Nitrogenadas 

1. Las bases nitrogenadas son compuestos orgánicos cíclicos, que incluyen dos o más átomos de nitrógeno. Son parte fundamental de los nucleósidos, nucleótidos, nucleótidos cíclicos (mensajeros intracelulares), dinucleótidos (poderes reductores) y ácidos nucleicos.

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Tipos de Base Nitrogenada

 La adenina : es una de las cinco bases nitrogenadas que forman parte de los ácidos nucleicos (ADN y ARN) y en el código genético se representa con la letra A. Las otras cuatro bases son la guanina, la citosina, la timina y el uracilo. En el ADN la adenina siempre se empareja con la timina.

La guanina: es una base nitrogenada púrica, una de las cinco bases nitrogenadas que forman parte de los ácidos nucleicos (ADN y ARN) y en el código genético se representa con la letra G. 

La citosina es una de las cinco bases nitrogenadas que forman parte de los ácidos nucleicos (ADN y ARN) y en el código genético se representa con la letra C. 

La timina es un compuesto heterocíclico derivado de la pirimidina. Es una de las cinco bases nitrogenadas constituyentes de los ácidos nucleicos (las otras cuatro son la adenina, la guanina, el uracilo y la citosina); forman parte del ADN y se representa con la letra T. 

Empaquetamiento del ADN

 Primer nivel de empaquetamiento o fibra de cromatina de 100 Å. Es conocido como <<collar de perlas >>. Está constituida por la fibra de ADN de 20 Å (doble hélice) asociada a histonas, las cuales son proteínas básicas de baja masa molecular.

Segundo nivel de empaquetamiento o fibra de cromatina de 300 Å. Se le conoce como <<solenoide>>. Se forma por el enrollamiento sobre sí misma de la fibra de cromatina de 100 Å condensada. En cada vuelta hay seis nucleosomas y seis histonas que se agrupan entre sí y constituyen el eje central de la fibra de 300 Å. Durante la interfase, en el núcleo se encuentra la mayor parte de la cromatina, la eucromatina, en forma de fibras de 100 Å. En cambio, en los cromosomas, el nivel más bajo de empaquetamiento es de la fibra de 300 Å.

Tipos de cromosomas

 Hay 4 tipos de cromosomas

 Metacéntrico formado por brazos o cromátides iguales. 

Submetacéntrico formado por brazos o cromátides desiguales, las cromátides inferiores tienen mas longitud que las superiores. 

Acrocéntrico, quien presenta cromátides inferiores( telómeros) y ciertos elementos morfológicos propios de ellos como la constricción secundaria, el organizador nucleolar y los satélites que son formaciones esferoidales separados del cuerpo del cromosoma por una constricción secundaria. 

Telocéntricos, con cromátidas inferiores ( telómeros). 

Replicación del ADN

El uso de un ADN existente como molde para la síntesis de nuevas hebras de ADN

Proceso que en eucariotas ocurre en el núcleo.

Mecanismos de Replicacion 

Watson y Crick proponen 3 modelos de replicacion de ADN

Replicacion de conservativa 

Replicacion Semiconservativa

Replicacion  Dispersativa

¿Como se replica el ADN?

En una doble hélice cada hebra servirá de molde y, mediante la complementariedad de bases, se formará una hebra copia de cada hebra molde, quedando al final dos dobles hélices formadas por una hebra antigua (molde) y una hebra nueva (copia). En 1957, experimentos realizados por Meselson y Stahl confirmaron esta hipótesis. 
Hipótesis conservativa: tras la duplicación quedan dos hebras antiguas y dos hebras nuevas formando una doble hélice. 
Hipótesis dispersa: se propone que las hebras están formadas por fragmentos distintos de ADN antiguo y ADN recién sintetizado 

Ciclo Celular  y Replicacion 

Es una secuencia  de sucesos que conducen primeramente al crecimiento de la célula y posteriormente a la división de las células hijas

Maquinaria proteica - enzimatica 

ADN Helicasa 

Son miembros de la superfamilia de proteinas AAA+, caracterizadas por un sitio catalítico y de unión  con nucleótidos  conocido como el dominio AAA+.

Rompe puentes de hidrogeno (A=T ; T=A)

Requiere 2 moleculas de ATP

Proteina SSB

son un conjunto de proteínas encargadas de la estabilización del ADN monocatenario generado por la acción de las helicasas al separar las cadenas complementarias, impidiendo así que las hebras simples de ADN se renaturalicen o formen estructuras secundarias de manera que éste pueda servir de molde para la replicación de la doble hélice.

Topoisomerasas 

son enzimas capaces de actuar sobre la topología del ADN, ya sea enredándolo para permitir que se almacene de manera más compacta o desenredándolo para que controle la síntesis de proteínas y para facilitar la replicación del mismo. Estas enzimas son necesarias debido a los inherentes problemas causados por la configuración estructural del ADN.

ADN polimerasa 

ADN POL III: Agrega subunidades de nucleótidos a las cadenas separadas, para formar una nueva cadena de ADN a partir de un molde o plantilla de ADN (extremo 3’). Realiza prueba de lectura.

 ADN POL I: Sintetiza el ADN que reemplaza los primers de ARN. 

ADN POL II: Encargada de Reparación del ADN

ADN primasa 

Sintetiza cebadores de ARN cortos en la cadena retrasada. 

Comienza la replicación de la cadena conductora.