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TEMA 3: ORIGEN DE LA VARIACIÓN GENÉTICA EN HUMANOS

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Tema 3. Origen de la variación genética en humanos
Variación en el ADN: polimorfismos y mutaciones. Recombinación a nivel
molecular: modelos de sobrecruzamiento y conversión génica. Mecanismos
de

reparación

del

ADN

en

humanos.

Enfermedades

causadas

por

alteraciones en los mecanismos de reparación. Organización y expresión
de losgenes de las inmunoglobulinas.

Variación en el ADN: polimorfismos y mutaciones
La variación observable en los individuos se debe en gran medida a la variación genética, sobre la que se
añade la variación producida por la influencia del ambiente. La variación genética se debe a la presencia
de cambios genéticos heredables a nivel celular (de una célula a sus células hijas) que además son
transmitidosa la siguiente generación si afectan a la línea germinal (pero no son transmitidos si
solamente afectan a células somáticas). Como es sabido, un gen —localizado en un locus— puede
presentarse en formas diferentes debidas a variaciones en la secuencia. Cada forma alternativa se
denomina alelo, y el porcentaje de individuos de la población que presenta cada alelo se denomina
frecuencia alélica.Cuando un locus se presenta, al menos, en dos formas alélicas y la frecuencia alélica
del alelo más raro es del 1% o mayor, ese locus se llama locus polimórfico, y esa variación se denomina
polimorfismo. La variación inter-individual garantiza la adaptación de una especie a condiciones
ambientales cambiantes, pero los mismos mecanismos que crean esa variación son también
responsables de originarmutaciones más graves, que en algunos individuos desencadenan una
enfermedad.
En humanos, la variación entre individuos se genera principalmente de dos maneras:
durante el proceso de reproducción sexual, la segregación aleatoria de los cromosomas de cada
progenitor a los gametos producirá gametos con distintas combinaciones de los cromosomas
que estaban en la célula diploide original. Para entenderesto es útil imaginarse todos los
cromosomas de una célula diploide como la suma de dos conjuntos haploides, el paterno y el
materno. Así, cada pareja de cromosomas homólogos consta de un homólogo de origen paterno y
otro de origen materno. Cuando los homólogos se separan en la meiosis, no pasan todos los de
origen paterno a una de las células hijas, y todos los de origen materno a la otra; por elcontrario, se
distribuyen aleatoriamente. Como los homólogos pueden tener pequeñas diferencias en los alelos
presentes para algunos genes, el resultado es que cada gameto lleva una combinación única de
cromosomas de origen paterno y materno mezclados. La variabilidad que se puede generar por
este sencillo mecanismo es altísima, porque con 23 parejas de cromosomas el número de
combinaciones posibleses igual a 223, ó lo que es lo mismo 8.388.608. Además, en cada meiosis
hay intercambio de material genético por recombinación entre cromosomas homólogos, lo que
genera todavía más variabilidad genética. En la especie humana se ha calculado que se producen
unos 55 sobrecruzamientos por célula, porque ese es el número medio de quiasmas que se
observan. Esto supone una media de al menos 2sobrecruzamientos por par cromosómico,
incluidos los cromosomas sexuales. Es probable que el número total de eventos de recombinación
sea todavía mayor al número de quiasmas, porque no todas las recombinaciones producen un
sobrecruzamiento (como se verá a continuación). Por tanto, el grado de intercambio de material
genético entre cromátides de cromosomas homólogos es bastante alto, y hace que loscromosomas

TEMA 3: ORIGEN DE LA VARIACIÓN GENÉTICA EN HUMANOS
que finalmente llegan a un gameto sean ligeramente distintos a los cromosomas que estaban
presentes en la célula inicial. Como resultado de esto, la variabilidad genética generada durante la
meiosis es alta, y por eso la probabilidad de que dos individuos tengan dos descendientes
genéticamente idénticos es prácticamente nula. Esto es...