Pruebas que implican el estudio de ADN mediante un análisis de ligamiento, secuenciación o cualquiera de los diferentes métodos utilizados para la detección de mutaciones.

Método para determinar la cantidad de diversos componentes, incluyendo ADN, ARN y proteínas, por comparación con un estándar conocido; se puede utilizar para determinar el número de copias de una secuencia de ADN (es decir, para investigar posibles mutaciones por duplicación y deleción), mediante la comparación visual de la intensidad de las bandas o la cuantificación numérica con densitometría. Si un gen presenta copias adicionales, la intensidad es de más del 100% en el gel o película; mientras que si se ha perdido una copia del gen, la intensidad es de aproximadamente un 50%.

Estudio de los fragmentos de  ADN de tamaño previsible originados por la digestión (corte) de una cadena de ADN por una enzima de restricción específica. Las alteraciones (mutaciones o polimorfismos) producidas en la secuencia de ADN que destruyen o crean nuevos sitios de corte en el ADN, modifican el tamaño (y el número) de los fragmentos de ADN resultantes de la digestión por una enzima de restricción específica.

Proceso mediante el cual se determina la secuencia de nucleótidos en un segmento de ADN.

Algunas implicaciones clínicas

Se puede secuenciar un gen completo, pero la mayoría de las veces se secuencian sólo regiones específicas del gen que muy probablemente contendrán mutaciones (p. ej. los exones y los límites entre los intrones y los exones).

Al secuenciar un segmento de ADN, se identifican la mayoría de las variaciones producidas con respecto a la secuencia normal (por el contrario, el análisis mutacional identifica sólo mutaciones específicas en un segmento determinado de ADN).

Tipos de alteraciones de las secuencias que se pueden detectar:

Alteraciones de secuencia descritas en la literatura como patógenas

Alteraciones de secuencias previsiblemente patógenas, pero no descritas en la literatura

Alteraciones de secuencias de significación clínica imprevisible

Alteraciones de secuencias previsiblemente benignas, pero no descritas en la literatura

Alteraciones de secuencias benignas descritas en la literatura

Posibilidades en caso de que no se detecten alteraciones de las secuencias:

El paciente no presenta una mutación en el gen analizado (p. ej. hay una alteración de la secuencia en otro gen, en un locus diferente)

El paciente presenta una alteración de la secuencia que no se puede detectar mediante el análisis de secuencias (p. ej. deleción de tamaño grande)

El paciente presenta una alteración de la secuencia en una región del gen (p. ej. una región intrónica o reguladora) que no se ha detectado en el análisis de laboratorio

1Adaptado de ACGM Recommendations for Standards for Interpretation of Sequence Variations (2000)

Método utilizado para identificar las proteínas que se acortan (truncan) a consecuencia de mutaciones que causan específicamente la terminación prematura del proceso de traducción del ARNm.

La utilización de técnicas de secuenciación, análisis mutacional, rastreo de mutaciones o cualquier otro medio de estudio molecular genético, para detectar variantes en un gen que pueden estar asociadas a trastornos genéticos específicos. El análisis directo del adn es posible sólo cuando se conoce el gen o genes o la región genómica, asociados con la enfermedad.

Pruebas para detectar la presencia de una mutación específica (p. ej. Glu6Val en la Anemia de Células Falciformes), un tipo de mutación específica (p. ej. la expansión de trinucleótidos repetidos asociada a la Ataxia Espinocerebelosa tipo 1, deleciones asociadas a la Distrofia Muscular de Duchenne) o un conjunto de mutaciones (p. ej. un grupo de mutaciones en la Fibrosis Quística). Difiere de la secuenciación génica completa o el rastreo de mutaciones, en que éstos detectan la mayoría de las mutaciones en la región investigada.

El análisis mutacional se utiliza en las dos situaciones siguientes:

I. Estudio de enfermedades en las que:

La mayoría o todos los individuos afectados presentan la misma mutación (p. ej. Anemia de Células Falciformes).

La mayoría o todos los individuos afectados presentan el mismo tipo de mutación (p. ej. expansión de repeticiones de trinucleótidos).

Un grupo de mutaciones son las más comunes y explican un elevado porcentaje de los casos (véase Tabla).

II. Estudio de los miembros a riesgo de una familia tras haber identificado la mutación patológica específica de la familia en un pariente afectado. Por ejemplo, si en el análisis de la secuencia se identifica una mutación patológica en un miembro afectado de la familia, todos los familiares a riesgo deben ser sometidos sólo a un análisis mutacional dirigido a detectar esa mutación específica de la familia.

Algunas implicaciones clínicas

El análisis mutacional no es generalmente el primer estudio de genética molecular que se utiliza para la identificación de mutaciones en enfermedades que se sabe están asociadas con una proporción alta de mutaciones raras (por ejemplo, específicas de una familia).

Si en un individuo afectado no se puede detectar una mutación en el análisis mutacional, puede que sea necesario realizar un análisis de la secuencia o un rastreo de otras mutaciones para identificarla.

Estudios de Genética molecular desarrollados especialmente en un laboratorio clínico en función de las necesidades, para detectar una mutación específica que predispone a una enfermedad que no se puede identificar por otros medios clínicos. Las situaciones en las que puede utilizarse un análisis mutacional individualizado son las siguientes: a) estudios de miembros de una familia que tienen riesgo de desarrollar una enfermedad específica, al haberse identificado una mutación patológica en un miembro afectado de esa misma familia; b) estudios prenatales en familias en las que se ha identificado una mutación patológica en un miembro afectado.

Término que indica que un individuo que es heterocigoto en dos loci adyacentes presenta esas dos mutaciones en el mismo cromosoma, en vez de una en cada cromosoma homólogo (configuración en trans). 

Configuración en cis comparada con la configuración en trans:

Término que se aplica cuando un individuo es heterocigótico en dos loci adyacentes y presenta  dos mutaciones, una en cada uno de los dos cromosomas homólogos.

Configuración en trans comparada con la configuración en cis:

Transferencia de secuencias de ADN entre dos genes muy similares, que se produce la mayoría de las veces por un entrecruzamiento desigual durante la meiosis. Puede ser un mecanismo que da lugar a una mutación si la transferencia de material altera la secuencia codificadora del gen o si el mismo material transferido contiene una o más mutaciones.

Asociación entre determinada mutación o mutaciones (genotipo) y el fenotipo resultante. 

Pruebas destinadas a identificar a los individuos en una población determinada que presentan un riesgo más alto de tener o desarrollar un trastorno específico o de presentar una mutación génica por la cual desarrollarían un trastorno específico.

Tipo de técnica de rastreo de mutaciones que consiste en el análisis de un segmento de ADN para detectar errores de emparejamiento entre pares de bases normales y mutados.

Método para identificar la dosis o la expresión génica mediante la medición de la absorción de la luz en una autorradiografía (película) de una banda (o mancha) que representa el ADN, el ARN o una muestra de proteínas. Es una técnica útil para detectar mutaciones por duplicación y mutaciones por deleción heterocigótica.

Técnica de electroforesis para muestras de adn de cadena doble que utiliza un gel en el que se crea un gradiente desnaturalizante mediante una sustancia química, por ejemplo, urea. Se emplea para la identificación de mutaciones que afectan al patrón de migración del adn en esas condiciones de electroforesis. La presencia de la mutación se detecta mediante comparación del patrón electroforético (punto de desnaturalización) de la muestra problema con la secuencia salvaje u original.

Cromatografía líquida desnaturalizante de alto rendimiento. En genética es un método utilizado para la detección de mutaciones de uno o pocos nucleótidos. La base de la técnica es la diferencia de migración que presentan fragmentos homodúplex (secuencia doble de ADN que presenta un 100% de apareamiento entre las bases) frente a los heterodúplex (apareamiento no total) durante su migración por un gradiente en una columna.

Describe un rasgo o trastorno de manifestación dominante causado por una [GLOSARIO]mutación[FIN_GLOSARIO] en un gen del cromosoma X. El fenotipo está expresado en mujeres heterocigóticas, así como en varones hemicigóticos (que sólo tienen un cromosoma X); los varones afectados suelen presentar un fenotipo más severo que las mujeres afectadas.

Arbol genealógico que representa un patrón de herencia dominante ligada al cromosoma X.

Probabilidad de transmisión de una mutación de un gen dominante ligado al cromosoma X.

Técnica de electroforesis para muestras de ADN de cadena doble que utiliza un gel en el que se crea un gradiente desnaturalizante mediante una sustancia química, por ejemplo, urea. Se emplea para la identificación de mutaciones que afectan al patrón de migración del ADN en esas condiciones de electroforesis. La presencia de la mutación se detecta mediante comparación del patrón electroforético (punto de desnaturalización) de la muestra problema con la secuencia salvaje u original.

Técnica electroforética que consiste en el análisis de un segmento de ADN para detectar errores de emparejamiento entre pares de bases normales y mutadas (ver explicación esquemática). Se emplea para el rastreo de mutaciones.

Método de detección de mutaciones basado en la separación de proteínas en función del valor de pH en el que su carga neta es cero (punto isoeléctrico). Se suele utilizar conjuntamente con la técnica western blot para permitir la identificación de productos proteicos de tipo salvaje frente a mutante. La alteración de una secuencia de adn que dé lugar a una sustitución de aminoácidos puede variar el punto isoeléctrico de una proteína.

Frecuencia con la que una prueba proporciona un resultado negativo cuando el individuo sometido a dicha prueba no está afectado y/o no presenta la mutación del gen en cuestión.

La aparición casual de un trastorno o anomalía en un individuo cuyo riesgo de recurrencia no es probable en su familia.

Pruebas que implican el estudio del ADN, mediante análisis de ligamiento, secuenciación o detección de mutaciones, utilizando uno o varios de los diferentes métodos disponibles.

Análisis genético cuyo objetivo es la cuantificación del número de repeticiones de grupos de tres nucleótidos en un segmento determinado de ADN.

Pruebas de diagnóstico prenatal ofrecidas a familias en las que se han identificado mutaciones patológicas en un miembro afectado.

Acontecimiento mutacional o alteración en la replicación/segregración de los cromosomas, que se produce una vez que un óvulo ha sido fertilizado por un espermatozoide y generalmente da lugar a mosaicismo (presencia de dos o más líneas celulares genéticamente distintas en el mismo organismo).

Variación en el fenotipo no hereditaria (generalmente referido a un único rasgo) que es causado por condiciones ambientales. Imita a un fenotipo producido por un genotipo específico. No es un tipo de mutación, ya que no es hereditaria.

Unidad básica de la herencia que consiste en un segmento de adn que codifica una proteína específica o un segmento de una proteína (o una molécula de ARN) con una característica o función determinada.

Gen implicado en procesos de crecimiento y/o diferenciación celular. Cuando este gen sufre una mutación que causa una pérdida o reducción en su función, la célula puede progresar a cáncer, generalmente en combinación con otros cambios genéticos.

Las mitocondrias son organelas citoplasmáticas que producen ATP (la energía que origina la mayoría de las reacciones químicas en el organismo) y contienen su propio genoma. Las mutaciones producidas en los genes mitocondriales son responsables de diversos síndromes reconocidos y se heredan siempre de la madre, puesto que los óvulos contienen mitocondrias, mientras que los espermatozoides no.

Individuo que es heterocigoto para mutación en dos loci genéticos diferentes. Es decir, es portador de dos mutaciones en genes distintos.

Diferentes mutaciones producidas en un mismo gen, que dan lugar a un fenotipo único.

Situación en que las mutaciones producidas en Genes que se encuentran en diferentes loci cromosómicos dan lugar al mismo Fenotipo.

Situación en que las mutaciones producidas en genes distintos dan lugar al mismo fenotipo.

Ejemplo de heterogeneidad genética: Retinitis pigmentosa (RP).

Fenotipo: Las anomalías de los fotorreceptores (bastoncillos y conos) de la retina dan lugar a una adaptación inadecuada a la oscuridad, causan pérdida de visión periférica y finalmente pérdida progresiva de visión.

Loci implicados: mutaciones producidas en más de 35 genes diferentes dan lugar a retinitis pigmentosa no sindrómica, que es clínicamente indistinguible. A esto se debe que no sea posible deducir qué gen es el alterado basándose sólo en el examen ocular.



Comparar y contrastar el concepto de heterogeneidad genética con lo siguiente:

Heterogeneidad alélica: Un solo fenotipo originado por diferentes mutaciones en el mismo gen y locus cromosómico. (Nota: algunos trastornos muestran heterogeneidad genética, otros heterogeneidad alélica y otros ambas características).

Expresividad variable: variación de las manifestaciones clínicas (tipo y severidad) de una enfermedad genética entre individuos que presentan la misma alteración genética, incluso dentro de la misma familia.

(Nota: La heterogeneidad genética implica que los individuos con diferentes genotipos tienen el mismo fenotipo, mientras que la expresividad variable implica que los individuos con el mismo genotipo presenten un fenotipo que muestra diferencias tanto en la severidad como en la edad de comienzo de sus manifestaciones).

Discrepancia entre el tamaño de los microsatélites en el adn de tejido tumoral comparado con el no tumoral de la misma persona, a consecuencia de las mutaciones producidas en un gen en la vía de reparación de los errores de emparejamiento de bases del adn (MMR). Estos gen es si no estuviesen mutados corregirían normalmente estos errores.

Sistema de control de la integridad del ADN, en el que intervienen determinados genes, que identifica, escinde y corrige los errores de emparejamiento de las bases durante la replicación del ADN. Las mutaciones producidas en los genes responsables de este mecanismo pueden dar lugar a determinadas enfermedades genéticas y algunos tipos de cáncer.

Segmentos repetitivos de ADN que comprenden de dos a cinco nucleótidos (repeticiones de dinucleótidos/trinucleótidos/ tetranucleótidos/ pentanucleótidos) dispersos por todo el genoma en las regiones no codificadoras que hay entre o dentro de los genes (intrones), se utilizan frecuentemente como marcadores en el análisis de ligamiento debido a la alta variabilidad natural existente en el número de repeticiones entre los individuos. Estas regiones son propiamente inestables y susceptibles a mutaciones.

Cualquier alteración producida en un gen con respecto a su estado natural; puede ser patológica o una variante no patológica.

Presencia de un gen alterado en el óvulo o espermatozoide (célula germinal) que puede transmitirse a las generaciones siguientes.

Alteración en un gen que está presente por primera vez en un miembro de una familia, como resultado de una mutación producida en una célula germinal (óvulo o espermatozoide) de uno de los progenitores o zigoto.

Sustitución de un solo par de bases que da lugar a la traducción de un aminoácido diferente en esa posición.

Mutación cuyo producto génico afecta de forma adversa al producto génico normal de tipo salvaje de la misma célula, normalmente al dimerizarse (combinarse) con él. En las moléculas poliméricas, tales como el colágeno, las mutaciones dominantes negativas suelen ser más deletéreas que las que no originan ningún producto génico (mutaciones nulas o alelos nulos).

Mutación que altera o suprime la secuencia específica que indica el sitio en el que tiene lugar el splicing de un intrón. A consecuencia de estas mutaciones, uno o más intrones permanecen en el ARN mensajero maduro y pueden alterar la generación del producto proteico.

En una familia, la alteración observada en una secuencia que causa una determinada enfermedad o predispone a ella; la mutación puede ser rara o común.

Mutación (normalmente una sustitución de bases) localizada en un intrón que genera un sitio de corte y empalme (splicing) alternativo que compite con los sitios de splicing normales durante el procesamiento del ARN. Esta mutación da lugar a la formación de ARN mensajero maduro con secuencias intrónicas.

Alteración nueva de un gen, que no ha sido previamente descrita. No debe confundirse con mutación “nueva” o “de novo”.

Tipo de mutación patológica rara que se observa sólo en unas pocas familias.

Alteración en un gen que causa o predispone a un individuo a desarrollar una enfermedad específica.

Inserción o deleción de una secuencia de pares de bases que no es múltiplo de tres y por lo tanto, altera el marco de lectura del triplete, lo que da lugar normalmente a la creación de un codón de terminación (parada) prematuro y cuyo resultado es un producto proteico truncado.

Mutación génica que incrementa la susceptibilidad o predisposición de un individuo a desarrollar una determinada enfermedad. Cuando se heredan mutaciones patogénicas en estos genes de susceptibilidad, es probable, pero no seguro, que el individuo desarrolle síntomas de la enfermedad.

Alteración en la secuencia del ADN causada por el cambio, inserción o deleción de un único nucleótido.

Mutación que no produce un cambio en el marco de lectura del triplete cuando se produce la transcripción de ADN a ARN mensajero. Estas mutaciones, sin embargo, pueden dar lugar a la síntesis de un producto proteico anormal si, al traducirse el ARN a proteína, el cambio de triplete supone un cambio de aminoácido.

Mutación que altera un codón convirtiéndolo en uno de terminación (stop codon) prematura del proceso de traducción.

Procedimiento que genera millones de copias de un segmento corto de ADN mediante ciclos repetidos de: 1) desnaturalización del ADN, 2) acoplamiento de los oligonucleótidos y 3) extensión mediante la acción de la ADN polimerasa. La PCR es un procedimiento muy común en los estudios de genética molecular y se puede utilizar para: 1) generar una cantidad suficiente de ADN para realizar determinadas pruebas (p. ej. análisis de la secuencia, rastreo de mutaciones); o 2) puede ser una prueba diagnóstica en sí misma (por ejemplo amplificación específica del alelo, cuantificación del número de repeticiones de trinucleótidos).

Uso de PCR para determinar la cantidad de ADN o ARN en una muestra; se utiliza frecuentemente para detectar mutaciones por deleción y mutaciones por duplicación.

Cuando en un locus determinado, que es heterocigoto para un alelo mutante deletéreo y un alelo normal, se produce una deleción, u otro evento mutacional, en el alelo normal que convierte a la célula bien en hemicigótica (es decir, con un único alelo deletéreo), bien en homocigótica para el alelo deletéreo.

Rasgo o patología causado por las contribuciones aditivas de mutaciones producidas en múltiples genes en diferentes loci.

Técnica para el rastreo de mutaciones que identifica segmentos de ADN de cadena sencilla que muestran un patrón de migración anormal en la electroforesis en gel.

Mayor propensión de un individuo a padecer una enfermedad determinada debido a la presencia de una o más mutaciones génicas asociadas con un aumento del riesgo de que se manifieste la enfermedad y/o debido a la existencia de antecedentes familiares que también indican una mayor probabilidad de que se desarrolle la enfermedad.

Copia de un gen que carece normalmente de intrones y de otras secuencias de ADN esenciales para su función. Los pseudogenes, aunque son genéticamente similares al gen funcional original, no se expresan y frecuentemente contienen numerosas mutaciones.

Secuencias de adn muy susceptibles a mutaciones debido a una inestabilidad inherente, tendencia hacia un entrecruzamiento desigual o predisposición química a sustituciones de nucleótidos simples; región en la que se observan mutaciones con más frecuencia de la habitual.

Parte específica de un cromosoma o de un gen que cuando experimenta alguna alteración (deleción, duplicación u otras mutaciones) produce el conjunto característico de anomalías fenotípicas asociadas con un síndrome o enfermedad determinada.

Secuencias de ADN muy susceptibles de ser mutadas debido a una inestabilidad inherente, tendencia hacia un entrecruzamiento desigual o predisposición química a sustituciones de nucleótidos simples; región en la que se observan mutaciones con más frecuencia de la habitual.

Proporción de individuos en una población determinada que están afectados por una patología específica o que presentan mutaciones en un gen determinado; en el proceso de asesoramiento genético esto se determina generalmente mediante una comparación con el riesgo personal del paciente, dados sus antecedentes familiares u otras circunstancias.

Secuencia específica de ADN o ARN prefabricada, que se marca con uno de los diversos métodos disponibles y se utiliza para detectar la presencia de una secuencia complementaria cuando se une (hibrida) a ella.

La tasa de mutación de un gen o una secuencia de ADN es la frecuencia en la que se producen nuevas mutaciones en ese gen o la secuencia en cada generación.

Son regiones de ADN (200-2000 pares de bases) capaces de moverse de manera autosuficiente de una parte a otra parte del genoma, mediante un mecanismo de corta-pega y cuya consecuencia es la producción de mutaciones.

Se denomina variabilidad genética a los cambios genéticos que aparecen en los genes de una especie o de una población. La variabilidad genética permite la evolución de las especies, ya que en cada generación solamente una fracción de la población sobrevive y se reproduce transmitiendo características particulares a su progenie. De esta manera, a mayor variabilidad genética, mayor velocidad en el desarrollo de los cambios evolutivos. La variabilidad genética se origina por mutaciones y recombinaciones genéticas. Los procesos que dirigen o eliminan variabilidad genética son la selección natural y la deriva genética.