Herencia Mitocondrial

No todos los genes son heredados por igual de ambos padres.

El genoma extracelular es heredado solamente a través de la madre.

Las mitocondrias masculinas no contribuyen a la formación de los nuevos zigotos. El patrón da lugar a pedigrees en los cuales todos los niños de una madre afectada pueden estar afectados y ninguno de los niños de un padre normal pueda estar afectado.

En la práctica, la expresión de las enfermedades heredadas a través de las mitocondrias es a menudo variable y puede ser de penetrancia  imcompleta.  Esta observación es posible , debido en parte al hecho que una población de mitocondrias , que puede en sí misma ser genéticamente heterogénea, es en el hecho transmitida por la madre.

Si todas las mitocondrias transmitidas por la madre son del mismo genotipo, esto se llama homoplasmia.  Si existen diferencias genéticas entre ellas, se llama heteroplasmia.

A pesar de su pequeño tamaño en relación al genoma nuclear ( 1:200.000) , las mutaciones del genoma mitocondrial son una contribución significativa de la enfermedad en humanos.  Esto es en parte debido a que la tasa de mutación asociada con la replicación del genoma mitocondrial es 10 veces más alta que la del genoma nuclear y que consiste , proporcionalmente y con mucha diferencia, de secuencia no codificada.

A la fecha (2009) existen 326 síndromes, trastornos y fenotipos peculiares asociados a mutaciones en el genoma mitocondrial.  21 de estos trastornos tiene alguna implicancia con hipoacusia sensorioneural, lo que indica que el requisito de una población sana de mitocondrias es muy importante para las células encargadas de la audición normal.

Uno de los más remarcables ejemplos de una característica heredada a través de las mitocondrias y cuya expresión es afectada por el medio ambiente es la pérdida auditiva originada en hipersensibilidad a los aminoglicósidos.

El fenotipo de esa hipersensibilidad es el resultado de una simple transición de la base  A a la  G en la posición 1555 en el rRNA mitocondrial 12S.  Esta mutación ocasiona que una parte de la estructura  de transcripción del 12S rRNA  se asemeje muy estrechamente al sitio de unión de los aminoglicósidos al rRNA bacterial.   Cuando un aminoglicósido como la estreptomicina se administra a pacientes que llevan esta mutación, se une al mutante 12S rRNA e impide su funcionamiento en el traslado de los genes mitocondriales.  Esto resulta en pérdida de mitocondrias que puede llevar a la muerte celular o a la pérdida de su función normal.  Efectuar un screening para esta mutación antes de iniciar un tratamiento con aminoglicósidos puede reducir la incidencia de ototoxicidad.

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