Table Of Contentgenetica humana 28/3/07 17:50 Página 1
Incluye CD-ROM
Genética Humana
Conceptos, mecanismos y aplicaciones de
la Genética en el campo de la Biomedicina
Texto multimedia
Francisco Javier Novo Villaverde
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Genética Humana
Conceptos, mecanismos y aplicaciones
de la Genética en el campo
de la Biomedicina
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CELL AND MOLECULAR BIOLOGY IN ACTION SERIES
Genética
Humana
Conceptos, mecanismos
y aplicaciones de la Genética
en el campo de la Biomedicina
Texto multimedia
Francisco Javier Novo Villaverde
Departamento de Genética
Universidad de Navarra
Madrid • México • Santafé de Bogotá • Buenos Aires • Caracas • Lima • Montevideo • San Juan
San José • Santiago • São Paulo • White Plains
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Datos de catalogación bibliográfica
GENÉTICA HUMANA. Conceptos, mecanismos
y aplicaciones de la Genética en el campo de la Biomedicina
Francisco Javier Novo Villaverde
PEARSON EDUCACIÓN, S.A., Madrid, 2007
ISBN: 9788483223598
Materia:Genética, 575
Formato 170 ×240 Páginas: 000
Todos los derechos reservados.
Queda prohibida, salvo excepción prevista en la Ley, cualquier forma
de reproducción, distribución, comunicación pública y transformación
de esta obra sin contar con autorización de los titulares de propiedad intelectual.
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DERECHOS RESERVADOS
© 2007 PEARSON EDUCACIÓN, S. A.
Ribera del Loira, 28
28042 Madrid
GENÉTICA HUMANA. Conceptos, mecanismos y aplicaciones de la Genética
en el campo de la Biomedicina
Francisco Javier Novo Villaverde
ISBN: 9788483223598
Deposito Legal: M-
PEARSON PRENTICE HALL es un sello editorial autorizado de PEARSON EDUCACIÓN, S. A.
Equipo editorial
Editor: Miguel Martín-Romo
Técnico editorial: Marta Caicoya
Equipo de producción:
Director:José Antonio Clares
Técnico:María Alvear
Diseño de cubierta: Equipo de diseño de Pearson Educación, S. A.
Composición: Claroscuro Servicio Gráfico, S. L.
Impreso por:
IMPRESO EN ESPAÑA - PRINTED IN SPAIN
Este libro ha sido impreso con papel y tintas ecológicos
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Utilización de este texto
Las figuras son un elemento fundamental en este texto multimedia. Por lo tanto,
se aconseja vivamente seguir a la vez el texto y las figuras.
El método habitual de estudio comenzará con la lectura de un apartado para in-
tentar comprender los conceptos y mecanismos mostrados. A continuación, el lector
deberá observar atentamente las figurascorrespondientes a ese apartado, volviendo
después al texto para repasar y fijar los contenidos que no hubiesen quedado claros
en la primera lectura.
En la página web www.unav.es/genetica/GH/ estarán disponibles actualizacio-
nes, noticias, enlaces, etc., relacionados con este texto.
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0-INDICE CONTENIDO 5/12/06 06:46 Página VII
Índice de contenido
Prólogo IX
A)Introducción
1. El flujo de la información genética 3
1.1 Los ácidos nucleicos 3
1.2 Visión general del proceso de expresión génica 5
1.3 La transcripción 6
1.4 Regulación de la transcripción en eucariotas 8
1.5 Maduración del ARN mensajero 9
1.6 El ayuste (splicing) y su regulación 10
1.7 Traducción y código genético en eucariotas 13
2. El ADN en el núcleo de la célula eucariota 17
2.1 La cromatina durante el ciclo celular 17
2.2 Replicación de la cromatina en interfase 19
2.3 Formación y segregación de los cromosomas durante la mitosis 23
2.4 Gametogénesis y meiosis 25
2.5 Recombinación a nivel molecular 29
3. Técnicas básicas de genética molecular 33
3.1 Tecnología del ADN recombinante: métodos y usos más frecuentes 33
3.2 Enzimas de restricción 37
3.3 Técnicas básicas de hibridación de ácidos nucleicos 38
3.4 Amplificación in vitro de ADN (PCR) 40
3.5 Secuenciación del ADN 44
3.6 Microarrays 47
B) El genoma humano
4. La geografía del genoma humano 51
4.1 Historia y desarrollo del Proyecto Genoma Humano 51
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0-INDICE CONTENIDO 5/12/06 06:46 Página VIII
VIII 4.2 Estructura del genoma humano y variación inter-individual 58
4.3 El ADN repetitivo 62
G 4.4 El genoma mitocondrial 66
e
n
é 5. El genoma humano en acción 69
t
ic 5.1 La secuencia influye en el estado funcional de la cromatina 69
a
5.2 Modificaciones epigenéticas y su importancia en la regulación
H
u del estado funcional de la cromatina 71
m
5.3 Relación entre secuencia, estructura y función de la cromatina:
a
n territorios cromosómicos 78
a
6. Origen de la variación genética en humanos 81
6.1 Variación en el ADN: polimorfismos y mutaciones 81
6.2 Mecanismos de reparación del ADN en humanos. Enfermedades
causadas por alteraciones en los mecanismos de reparación 82
C) La transmisión de los caracteres hereditarios
7. Genética mendeliana 93
7.1 Planteamiento experimental de Mendel 94
7.2 Monohíbridos: primera Ley de Mendel 95
7.3 Segunda Ley de Mendel: dihíbridos y trihíbridos 99
7.4 Redescubrimiento del trabajo de Mendel 102
7.5. ¿Dónde están los «factores unitarios»? La teoría cromosómica
de la herencia 103
8. Herencia relacionada con el sexo 107
8.1 Cada sexo tiene distinta constitución cromosómica 107
8.2 Los genes situados en el cromosoma X muestran un modo especial
de herencia 108
8.3 Determinación genética del sexo en humanos 109
8.4 Compensación de dosis: hipótesis de Lyon 111
8.5 Estructura de los cromosomas sexuales humanos 114
9. Modificaciones de las proporciones mendelianas 117
9.1 Modo de estimar si se cumplen las proporciones mendelianas
esperadas 117
9.2 Modificaciones de las proporciones mendelianas al estudiar
un carácter 120
9.3 Modificaciones del dihibridismo. Interacción génica y epistasia 123
10. Genética de los caracteres cuantitativos 129
10.1 Genética de los caracteres cuantitativos: experimentos
de Johannsen, Nilsson-Ehle y East 129
10.2 Modelo poligenes-ambiente y enfermedades multifactoriales 133
10.3 Heredabilidad en sentido amplio y en sentido restringido. Cálculo
de la heredabilidad en Genética Humana 135
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0-INDICE CONTENIDO 5/12/06 06:46 Página IX
11. Ligamiento genético en humanos 139 IX
11.1 El concepto de ligamiento genético: fracción de recombinación y
distancia genética 139 Í
n
11.2 Informatividad de los marcadores utilizados en estudios de d
i
ligamiento 142 c
e
11.3 El cálculo del LOD score 144
d
11.4 Ligamiento no paramétrico y su utilización en Genética Humana 147 e
c
o
12. Los genes en las poblaciones 153 n
t
12.1 El equilibrio de Hardy-Weinberg 153 e
n
12.2 Cambios en las condiciones que mantienen el equilibrio: i
d
cruzamientos no aleatorios 155 o
12.3 Cambios en las condiciones que mantienen el equilibrio: efectos
del tamaño poblacional 158
12.4 Cambios en las condiciones que mantienen el equilibrio: migración
o flujo genético 160
12.5 Cambios en las condiciones que mantienen el equilibrio:
recombinación y mutación 160
12.6 Cambios en las condiciones que mantienen el equilibrio: selección 161
12.7 Aplicaciones en Genética Humana 165
12.8 Formación de la Teoría Sintética de la Evolución 167
12.9 Explicación actual del proceso evolutivo y sus limitaciones 169
D) Patología genética
13. Citogenética 177
13.1 El estudio de los cromosomas humanos 177
13.2 Anomalías del número de los cromosomas 180
13.3 El fenómeno de no disyunción meiótica 183
13.4 Anomalías estructurales de los cromosomas 185
14. Mutaciones simples como causa de enfermedad 189
14.1 Características generales de las mutaciones 189
14.2 Mutaciones simples: tipos y nomenclatura 190
14.3 Potencial patogénico de las mutaciones en el ADN codificante
y en el ADN no-codificante intragénico e intergénico 190
14.4 Potencial patogénico de las mutaciones en el ADN no-codificante 192
14.5 Nomenclatura general de mutaciones 195
15. Potencial patogénico de las secuencias repetidas 199
15.1 Mutaciones en secuencias que están repetidas en tándem 199
15.2 Expansión de trinucleótidos: neuropatías por expansiones de CAG
y enfermedades por expansión de otros trinucleótidos 200
15.3 Neuropatías por expansiones de CAG 201
15.4 Enfermedades por expansión de otros trinucleótidos 202
15.5 Otras enfermedades por expansión de secuencias repetidas 204
15.6 Mutaciones debidas a repeticiones dispersas 205
15.7 Desórdenes genómicos 206
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0-INDICE CONTENIDO 5/12/06 06:46 Página X
X 16. Efectos fenotípicos de las mutaciones 211
16.1 Pérdida de función, fenotipos recesivos y haploinsuficiencia 212
G 16.2 Fenotipos dominantes por ganancia de función 213
e
16.3 Alteraciones de la impronta genómica 215
n
é 16.4 Mutaciones que afectan a la morfogénesis 221
t
i
c
a
17. Diagnóstico de enfermedades genéticas 227
H
u 17.1 Estrategias generales de diagnóstico de enfermedades genéticas 227
m
17.2 Métodos de detección de mutaciones 228
a
n 17.3 Aplicación del ligamiento genético al diagnóstico: el proceso de
a
diagnóstico indirecto de enfermedades genéticas 234
18. Genética clínica 237
18.1 Genética clínica y consejo genético 237
18.2 Enfermedades de herencia autosómica 239
18.3 Enfermedades de herencia ligada al cromosoma X 243
18.4 Teorema de Bayes y su aplicación al cálculo de riesgos genéticos 246
18.5 Enfermedades por alteración del ADN mitocondrial 248
18.6 Diagnóstico prenatal 252
E) Nuevas herramientas de la genética moderna
19. Terapia génica 257
19.1 Componentes de un sistema de terapia génica y vías de
administración 257
19.2 Naturaleza del ácido nucleico terapéutico 258
19.3 Tipos de vectores y su utilización en distintas estrategias
de transferencia génica 260
19.4 Aplicaciones clínicas de la terapia génica en el momento actual 270
20. Bioinformática del genoma humano 273
20.1 La Bioinformática 273
20.2 Bases de datos en Genética Humana: bases de datos de secuencias 274
20.3 Bases de datos en Genética Humana: bases de datos relacionadas
con enfermedades 276
20.4 Búsquedas en bases de datos con BLAST 277
20.5 Navegadores del genoma humano 279
Índice analítico 281
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