TEM2 - Los errores que nos matan y nos hacen evolucionar

Question 1

¿Quién introdujo el término “mutación” y en qué año?

Answer 1

Hugo De Vries en 1901

Question 2

Definición de mutación

Answer 2

Cualquier cambio permanente en el material génico no debido a la segregación independiente de los cromosomas o a la recombinación que ocurre durante la meiosis.

Cualquier alteración en la secuencia de nucleótidos del ADN.

Question 3

Mutaciones puntuales

Answer 3

Inserción o deleción de un par de bases o la sustitución de un par de bases por otro

Question 4

Clasificación de las mutaciones.

Answer 4

Las mutaciones se clasifican según diferentes criterios:

• Por sus causas - espontáneas o inducidas por agentes mutágenos, sustancias cancerígenas, radiaciones…
• Por el tipo de células donde ocurren - somáticas o germinales (las heredables, se encuentran el el ADN de los gametos)
• Por el cromosoma donde tienen lugar - autosómicas o ligadas al cromosoma X (o al Y) = transmisión ligada al sexo.
• Mutaciones genómicas = cambio en el número de cromosomas - aneuploidías por pérdida = monosomía o por ganancia = trisomía) y poliploidías, cuando hay más de dos copias de cada cromosoma en el genoma de un individuo
• Por el cambio molecular que ocurre en el ADN - puntuales (SNP) y de marco (frameshift mutacion)
• La mutación basada en sus efectos fenotípicos.

Question 5

Mutaciones espontáneas

Answer 5

Por fallos en la copia de ADN

Ejemplo - las citosinas metiladas, al reaccionar con el agua, pueden transformarse en Timinas, de tal forma que si la maquinaria de corrección del ADN no lo detecta a tiempo, al replicarse la cadena, se insertará en ese punto la base complementaria de la timina - adenina - en vez de guanina

Question 6

Traslocaciones recíprocas

Answer 6

Cuando segmentos grandes de ADN se intercambian entre los cromosomas

Una translocación recíproca puede ser:

Equilibrada (cuando no hay pérdida ni adición de material cromosómico). Las translocaciones equilibradas no suelen estar asociadas con anomalías fenotípicas; sin embargo, en casos raros, las alteraciones en los puntos de rotura pueden afectar a un gen y causar efectos adversos, incluyendo algunos trastornos genéticos conocidos.

No equilibrada (cuando hay pérdida o adición de material cromosómico). Las translocaciones no equilibradas casi siempre dan lugar a un fenotipo anormal.

Question 7

Inserción

Answer 7

Segmentos grandes de ADN, que por deleción se han cortado de un cromosoma, se insertan en otro cromosoma distinto del original.

Question 8

Deleción

Answer 8

Segmentos grandes de ADN se cortan del cromosoma original y se insertan en otro diferente

Question 9

SNP

Answer 9

Mutaciones puntuales

Mutación consistente en la sustitución de un solo nucleótido que da lugar a Polimorfísmo de un solo nucleótido

Question 10

Mutación de marco

(frameshift mutation)

Answer 10

Al insertarse o suprimirse uno o varios o muchos pares de nucleótidos en la secuencia normal de ADN se altera el patrón de lectura de tripletes.

Question 11

¿Que mutaciones pueden producir cambios en el fenotipo?

Answer 11

Las puntuales (SNP)

Las de marco

Las genómicas

Question 12

¿Cómo pueden aparecer nuevos genes?

Answer 12

Las mutaciones NO originan nuevos genes, sino variantes alélicas.

Puede ocurrir que durante el entrecruzamiento propio de la meiosis, el intercambio entre los cromosomas no sea equilibrado, y que uno se quede con trozos de ADN sin a su vez donar la parte correspondiente - tendríamos dos loci de un mismo gen en un mismo cromosoma

Question 13

Mutación genómica y tipos

Answer 13

Variación en el número de cromosomas

Euploidías - La mutación afecta al número de juegos completos de cromosomas con relación al número normal de cromosomas de la especie. Implica cambios en lotes enteros de cromosomas y no sólo en algunos cromosomas como es el caso de la aneuploidia

Aneuploidías - Son mutaciones que afectan sólo al número de cromosomas de una pareja, pero sin llegar al juego completo. Monosomías y trisomías

Question 14

¿Qué se modifica?

Mutación basada en sus efectos fenotípicos. Tipos.

Answer 14

Modificación de los tripletes o de la secuencia de tripletes.

• Mutación con pérdida de función. bien porque la secuencia resultante tras la mutación no codifique nada o porque la nueva proteína tenga poca funcionalidad. Pueden ser recesivas o dominantes
• Mutación con ganancia de función. El. alelo mutado puede codificar una nueva secuencia de aminoácidos o afectar a las regiones reguladoras del gen para que se exprese en mayor medida.
• Mutación letal. Cuando una mutación da lugar a la interrupción de un proceso biológico esencial para la vida (con que provoque esterilidad, ya se considera letal)

Question 15

Tipos de mutación basada en pérdida de función

Answer 15

Dominante -

• cuando en heterocigosis el alelo normal no sea suficiente para permitir el adecuado funcionamiento.
• cuando el alelo mutado codifique una proteína que impide el funcionamiento apropiado del producto del alelo no mutado

Recesiva - cuando en heterocigosis, el alelo no mutado sea suficiente para garantizar el funcionamiento normal.

Question 16

Mutación silenciosa o sinónima

Answer 16

Cuando el triplete alterado por una mutación puntual da lugar en la proteína al mismo aminoácido original.

Question 17

Fenómenos genéticos que, quedando fuera de las posibilidades teóricas de Mendel, también caen dentro del marco de las leyes que él descubrió

Answer 17

• Herencia intermedia -
• Codominancia, Dominancia Incompleta y Pleitropismo = fenotipos donde los heterocigotos presentan un fenotipo más complejo que lo descrito por Mendel - grupo sanguíneo AB0.
• Epistasia

Question 18

Herencia intermedia

Answer 18

El fenotipo depende de cuántos alelos de un tipo u otro haya en el genotipo (Don Diego de noche)

Question 19

¿Cómo funcionan los grupos sanguíneos A B y 0?

Answer 19

Los sujetos heterocigotos para los alelos A y B (genotipo AB) presentan fenotipo doble - tanto A como B son funcionales, por lo que en los glóbulos rojos de sujetos AB se forman los dos antígenos.

Los sujetos AA, A0, BB, y B0 solo producen una de las dos variantes posibles

El alelo 0 es recesivo, porque no produce ningún antígeno.

Question 20

Gen de la hemoglobina humana

Answer 20

La hemoglobina humana está formada por dos polipéptidos:

globinas alfa = codificada por gen Hbα

globinas beta = codificada por gen Hbβ

La β globina normal esta codificada por el alelo Hbβ^A. Pero hay más de 400 variantes de este gen, y uno de ellos Hbβ^s codifica un polipétido anormal que ocasiona anemia falciforme.

Si nos centramos en este alelo Hbβ^S, y comparando heterocigotos (Hbβ^AHbβ^S), con homocigotos normales (Hbβ^AHbβ^A) y afectados (Hbβ^SHbβ^S), se pueden establecer diferentes relaciones de dominancia según como consideremos el fenotipo:

• A nivel molecular - Codominancia - en los heterocigotos, se expresan los dos, así que en sus glóbulos rojos se encuentra B-globina normal y anormal.
• A nivel celular - Dominancia incompleta - oxigeno normal = todo normal. poco oxigeno = se colapsan algunos glóbulos rojos.
• El alelo Hbβ^S es dominante cuando se trata la la malaria

Question 21

Pleitropismo

Answer 21

Un mismo gen puede estar involucrado en varios rasgos fenotípicos (Condición en la cual la mutación en un solo gen afecta a múltiples características fenotípicas)

Ejemplo - Gen codificante de la globina β, (uno de los polipéptidos de la hemoglobina), el cual tiene más de 400 variantes alélicas distintas:

• Hbβ^A - codifica el polipéptido normal
• Hbβ^S - codifica un polipéptido anormal que produce la anemia falciforme, resistente a la malaria.

En función del rasgo fenotípico que estemos analizando - anemia o resistente a la malaria, cambiará la dominancia de los alelos.

Question 22

Epistasia

Answer 22

Cuando La manifestación fenotípica de los alelos de un gen puede depender del genotipo del sujeto en otro gen diferente = cuando la expresión de un gen es requisito imprescindible para la expresión de otro gen.

Fenotipo Bombay.

Question 23

Fenotipo Bombay

Answer 23

A nivel molecular:

• grupo sanguíneo A - debido a la acción de una enzima que añade el polisacárido A** a la **sustancia H
• grupo sanguíneo B - debido debido a la acción de una enzima que añade el polisacárido B** a la **sustancia H
• grupo sanguíneo 0 - no añade polisacárido.

Una mujer fenotípicamente grupo 0, tuvo dos hijos con un hombre A - una hija del grupo A y un hijo del grupo AB, lo cual era imposible, considerando que para ser fenotípicamente 0 solo se puede ser homocigoto recesivo (00), por lo que no puede aportar ningún alelo B al cigoto. Los hijos solo podían ser 0 o A.

Resultó que la mujer era homocigoto recesivo para el gen que codifica el polímero H (hh) por lo que no lo sintetizaba, y éste era imprescindible para la unión (y por tanto, expresión) de los polímeros A y B.

Los hijos sí recibieron el alelo H del padre, lo que hizo que se manifestara el verdadero grupo sanguíneo de la madre, que de haberse podido manifestar habría sido AB o B.

Question 24

Herencia monogénica

Answer 24

= Rasgos o caracteres mendelianos

Caracteres determinados por un único gen (color amarillo o verde del guisante)

Para estudiar qué tipo de genes pueden estar involucrados en rasgos fenotípicos (en humanos) se recurre al estudio del patrón de transmisión del carácter. La información se presenta resumida en forma de genealogía o pedigrí

Question 25

¿De qué dos factores dependen los patrones de transmisión de un carácter mendeliano (herencia monogénica)? ¿Qué tres tipos de patrones se establecen?

Answer 25

• El tipo de cromosoma donde se halla el gen implicado
• localización autosómica (el locus se halla en un autosoma = cualquiera de los cromosomas que no sean sexuales)
• localización ligada a los cromosomas sexuales.
• El tipo de expresión fenotípica de las variantes alélicas del gen - dominancia / recesividad

Tres tipos de patrones:

1. T. Autosómica dominante - Gen FOXP2 y el lenguaje
2. T. Autosómica recesiva - Fenilcetonuria (PKU)
3. T. Ligada al sexo - Síndrome del X frágil

Question 26

Transmisión Autosómica Dominante - Ejemplo

Answer 26

Descrito en 2001 en la familia KE. Notable alteración en capacidades lingüísticas + dificultades motoras orofaciales que deterioran la articulación del lenguaje (dispraxia verbal).

El pedigrí la la familia muestra como este fenotipo es compatible con la acción de un alelo dominante.

Estudios moleculares demostraros que los individuos afectados eran portadores de una mutación sin sentido en el gen FOXP2 (que codifica un factor de transcripción) - cromosoma 7q31.

Question 27

Función del gen FOXP2

Tipo de gen

Localización

Relevancia

Propiedades

Answer 27

• Gen con función reguladora (codifica un factor de transcripción).
• Localizado en el cromosoma 7q31
• Relevancia - relaciona de una manera directa un rasgo específicamente humano (lenguaje) y un gen.

(este gen no es privativo de la especia humana, también se halla en el genoma de aves y mamíferos. Lo interesante es que solo hay tres sustituciones de aminoácidos de la proteína que codifica el gen que diferencien a ratones y humanos y solo 1 entre ratones y primates = i.e. se trata de un gen muy conservado filogenéticamente y ha sufrido una evolución muy rápida y muy tardía - entre neandertales y nosotros - diferencia solo en un intrón, que parece afectar a la regulación de la expresión de este gen y explicar el desarrollo lingüístico de nuestra especie)

Question 28

Transmisión Autosómica Recesiva y Ejemplo

Answer 28

En este caso, solo lo homocigotos manifiestan el carácter y, por tanto, cada uno de sus progenitores debe tener en su genotipo al menos un alelo para ese locus.

Los heterocigotos no manifiestan el rasgo, pero son portadores del alelo causante.

Ejemplo paradigmático - Fenilcetonuria (PKU)

La fenilcetonuria es una enfermedad recesiva, porque los heterocigotos producen los dos tipos de enzima, la defectuosa y la normal, y la normal es suficiente para evitar daño cerebral.

Question 29

PKU

¿Qué es?

¿Qué gen lo produce? Cromosoma de dicho gen

Qué produce

Explicación

Answer 29

Fenilcetonuria

• El responsable es un alelo recesivo de un gen (PAH) ubicado en el cromosoma 12.
• Produce discapacidad cognitiva si no se trata a tiempo.
• La explicación - acumulación de fenilanina durante los primeros días del nacimiento, lo cual altera el proceso de producción de mielina produciendo desmielinización de las fibras nerviosas (la enzima encargada de metabolizarla - fenilanina-hidroxilasa - es defectuosa = la mutación puntual que hace que la enzima tenga triptófano en la posición 408 en lugar de arginina)
• La fenilcetonuria es una enfermedad recesiva, porque los heterocigotos producen los dos tipos de enzima, la defectuosa y la normal, y la normal es suficiente para evitar daño cerebral.

Question 30

Transmisión ligada al sexo

Answer 30

A diferencia de los autosomas, de los que cada descendiente recibe una sola copia de cada progenitor, los cromosomas sexuales se heredan de una manera especial:

• El cromosoma Y, solo se trasmite de macho a macho
• El cromosoma X de los machos siempre procede de la madre.
• Cromosoma Y = muy pocos genes
• Cromosoma X = alrededor de 1000 genes (en lo que a estos genes se refiere, los machos son haploides o hemicigóticos, así que no se puede hablar de dominancia o recesividad)
• En las hembras, uno de los cromosomas X está desactivado, pero dependiendo de la célula, será el X del padre o el X de la madre = por eso se dice que sus tejidos son genéticamente mosaicos.

Question 31

¿Por qué los tejidos de las células de las mujeres genéticamente mosaicos?

Answer 31

Porque en función del grupo de células del que se trate, tendrá activo el X recibido del padre o el de la madre.

Por tanto, el fenotipo de la célula dependerá en cada caso del X activo.

Question 32

¿Cómo funciona el gen XIST?

Answer 32

Cuando se expresa, produce un ARN que, en vez de salir al citoplasma, se une al cromosoma X e impide su transcripcion y así lo inactiva (y es uno de los dos cromosomas X de las mujeres)

Question 33

¿Qué gen es el causante de la baja estatura en las mujeres Turner?

Answer 33

En gen SHOX.

Este gen se encuentra entre el 15% del cromosoma X que escapa a la inactivación producida por el gen XIST.

Casualmente también se encuentra también en la región pseudoautosómica del cromosoma Y.

Question 34

Ejemplos de enfermedades ligadas al cromosoma X de carácter recesivo.

Answer 34

(Solo se puede hablar de recesividad o dominancia para las hembras que tienen dos cromosomas X, pero no para los machos)

Daltonismo - incapacidad de distinguir el color rojo (protanopo) o el verde (deuteranopo). Incidencia en los hombres =8% y en las hembras = 0,04%

Hemofilia - deficiencia en el factor VIII que impide que la sangre coagule normalmente

Question 35

¿De qué tipo de transmisión génica depende el daltonismo, en qué consiste y qué tres tipos hay?

Answer 35

• Transmisión ligada al sexo (al cromosoma X) recesiva.
• Causada por la ausencia de un pigmento visual involucrado en la respuesta de los conos a determinadas longitudes de onda asociadas con la percepción del color.
• Tipos:

- Deuteranopía = ausencia total de los fotorreceptores del color verde. ​

- Protanopía = ausencia total de los fotorreceptores del color rojo.

• Tritanopía = condición muy poco frecuente en la que están ausentes los fotorreceptores retinianos del color azul.

Question 36

Síndrome de X Frágil

¿Gen involucrado?

¿Qué produce esta mutación a nivel molecular?

¿Qué sucede citológicamente?

¿Qué síntomas produce?

Answer 36

• Gen FMR-1 - que se expresa en el tejido cerebral - la mutación impide su expresión hipermetilación. - De hecho, pacientes con este síndrome de X frágil han sufrido la deleción de dicho gen.
• Esta mutación produce un aumento en el número de repeticiones del triplete CGG (sujetos normales - triplete repetido entre 6-54 veces / sujetos afectados = + de 200)
• Dos veces más frecuente en hombres que en mujeres:

- Discapacidad mental moderada en varones y conductas características = conducta autista, habla desorganizada, aversión a mantener la mirada

- CI moderadamente bajo en mujeres portadoras.

Question 37

Gen SRY

¿Qué tipo de gen es? ¿En qué cromosoma se halla?

¿Qué proteína codifica? ¿Qué produce esta proteína?

¿Cuál es la función principal de este gen?

Answer 37

= Región determinante del sexo del cromosoma Y (gen responsable del fenotipo masculino)

• Gen regulador ( = codifica un factor de transcripción) que se halla obviamente en el cromosoma Y, se activa entre la 6ª y 8ª semana de gestación.
• Codifica una proteína FDT = Factor Determinante de testículos, que inicia una cascada de acontecimientos consistente en la expresión de otros muchos genes, entre los de destaca el gen SOX9.
• Aunque este gen tiene como efecto la diferenciación de testículos, su función única es potenciar la expresión de otro gen - el gen SOX9 (en cromosoma 17)

Question 38

Gen SOX9

Answer 38

• Se halla en cromosoma 17
• Segundo gen implicado en la diferenciación de testículos (su expresión es potenciada por el SRY)
• Este gen también codifica un factor de transcripción que regula a su vez la expresión de otros genes
• Es la cantidad de producto sintetizado a partir del gen SOX9 lo que inclina la balanza hacia la diferenciación como testículos de las gónadas bipotenciales.
• La insuficiencia funcional del gen da lugar a fenotipo femenino

Question 39

Dos causas por las que un cariotipo 46, XX puede presentar un fenotipo masculino

Answer 39

• Cuando, por traslocación, se encuentra el gen SRY en el sujeto XX
• Donde, por duplicación, en sujetos XX (= y ausencia de SRY) existe una copia extra del gen SOX9 (cromosoma 17)

Question 40

¿Qué datos empíricos demuestran que el gen SRY es responsable del fenotipo masculino?

Answer 40

• Se halla presenta en todos los varones
• En los sujetos XY a los que, por deleción, les falta el locus de este gen, son fenotípicamente mujeres.
• Lo mismo ocurre cuando dicho gen ha sufrido una mutación que lo hace incapaz de funcionar correctamente - bien por no sintetizarse la proteína o bien porque la proteína resultante no es funcional
• Cuando este gen se encuentra, por traslocación, en sujetos cuyo cariotipo es XX, el fenotipo es masculino

Question 41

Síndrome de Feminización Testicular

Answer 41

Enfermedad de transmisión ligada al sexo de carácter recesivo.

Mutación del gen, curiosamente del cromosoma X, que codifica el receptor de andrógenos, lo que impide que la testosterona llegue al núcleo de las células y ejerza sus funciones regulatorias (diferenciación masculina, crecimiento muscular….)

Los padecen aquellos sujetos que presentan genotipo XY y testículos, pero su fenotipo es aparentemente femenino. Cuando la insensibilidad a los andrógenos (causa de este síndrome) es completa, la orientación sexual es típicamente femenina.

Question 42

Hiperplasia Adrenal Congénita

Answer 42

Rasgo autosómico recesivo

Consiste en una deficiencia en el gen CYP21, que impide la síntesis de la enzima 21-hidroxilasa esteroide adrenal, lo cual resulta en un exceso de producción de testosterona por parte de la corteza adrenal y una reducción en la síntesis de cortisol - lo que complica aún más el síndrome)

Las mujeres que portan la mutación nacen con genitales externos masculinos, pero sus genitales internos son femeninos. Muchas presentan cierta masculinización comportamental.

Question 43

Qué son los “relojes biológicos” y dónde se encuentra su mecanismo de funcionamiento.

Answer 43

Son mecanismos celulares endógenos que regulan la fisiología y la conducta de modo acorde con el ciclo geológico y cuyo funcionamiento está determinado por la acción coordinada de varios genes.

Se hallan en el núcleo supraquiasmático del hipotálamo.

Existen variantes de estos genes (alelos), alelos que permiten explicar diferencias fenotípicas en lo que se refiere al ciclo natural de actividad/inactividad propia de los mamíferos.

Question 44

Gen Tau (hamsters)

Answer 44

Variante genética del gen involucrado en la regulación del ritmo circadiano de los mamíferos.

Los homocigotos para el gen tau presentan ciclos de 20 horas, mientras que los ciclos de los heterocigotos son de 22.

Question 45

Síndromes asociados a variantes alélicas asociadas a la regulación del ciclo circadiano

Answer 45

• Síndrome de Fase Adelantada del sueño (ASPS) - Alteración en gen PER2
• Síndrome de Fase Demorada del sueño (DSPS) - alteración de la variante del gen PER3
• Insomnio Familiar Fatal - enfermedad autosómica dominante
• Narcolepsia

Question 46

Síndrome de Fase Adelantada del sueño (ASPS)

Answer 46

Alteración en gen PER2 (se acumula proteína PER2 por una sustitución del aminoácido serina por glicina y se acelera el proceso) - guarda paralelismo con variante tau. Se duermen entre las 6-9 tarde y se despiertan entre las 2-5 de la mañana

Question 47

Síndrome de Fase Demorada del sueño (DSPS)

Answer 47

Alteración asociada (parece ser) a la variante del gen PER3

Afecta a menos del 1% de la población

Los sujetos que lo padecen tienen que esperar hasta las 3:00 para dormirse y se despiertan entre las 10:00 y las 15:00 (si es que pueden permitírselo)

Question 48

Insomnio Familiar Fatal

Answer 48

Enfermedad autosómica dominante.

Caracterizada por insomnio intratable, trastornos motores y deterioro cognitivo consistente en pérdida de la capacidad de atención, déficits en la memoria a corto plazo y en general en un proceso de degeneración cognitiva que termina en demencia y muerte

El alelo que causa este síndrome se halla en una variante del mismo gen que produce el Síndrome de Creutzfeldt-Jakob

Question 49

Narcolepsia

Answer 49

Trastorno neurológico relacionado con el sueño

Su causa es un alelo recesivo. Incapacidad para regular el patrón circadiano de sueño-vigilia normal, somnolencia diurna excesiva, parálisis de sueño, alucinaciones hipnagógicas y cataplexia (pérdida súbita del tono muscular y pérdida del equilibrio).

Los pacientes entran directamente en la fase REM (fase de sueño paradójico = aunque la persona está dormida, las ondas cerebrales son similares a las de la vigilia)

Mutación del gen que codifica el receptor de hipocretina.

Question 50

¿Qué es la hipocretina y qué relación tiene con la narcolepsia?

Answer 50

Es un neurotransmisor que se encuentra únicamente en el hipotálamo lateral y que participa en la regulación de los niveles de alerta o vigilancia (también en la regulación de la ingesta).

En la narcolepsia humana, este neurotransmisor está ausente. En la narcolepsia en perros, son los receptores de hipocretina los que no son funcionales. En estos casos, se produce la cataplexia en momentos inapropiados y sin la pérdida de consciencia propia del sueño REM

Question 51

Genes relacionados con la ingesta (ejemplos y funcionamiento)

Answer 51

• Gen responsable de la producción de Leptina
• Gen que codifica el receptor neuronal de leptina
• Gen que codifica el receptor de melanocortina MC4R

Question 52

Relación entre Leptina y obesidad

Answer 52

La leptina es una hormona peptídica producida por los adipocitos, que regula la ingesta actuando sobre receptores hipotalámicos.

Su efecto se atribuye a que potencia la señal de saciedad provocada por la ingesta = la cantidad de leptina circulante correlaciona con la masa de grasa corporal.

Una de las mutaciones que se encuentran en personas obesas consiste en una deleción de guanina en la posición 133 que da lugar a una leptina incompleta (=fisiológicamente inactiva). La mutación que da lugar a que no se sintetice ninguna leptina determina el mismo fenotipo.

Otra forma de obesidad mendeliana relacionada con la leptina se relaciona con un alelo mutante que corresponde al gen que codifica el receptor neuronal de leptina que anula su funcionalidad

Question 53

¿Qué efectos fenotípicos tiene la mutación del gen que codifica el receptor de melanocortina MC4R?

Answer 53

Mutaciones que producen una pérdida total de función de este receptor ocasionan en los sujetos portadores hiperfagia y obesidad.

Heterocigotos - entre el 2% y el 5% de sujetos con obesidad infantil

Homocigotos - mayor grado de obesidad

Question 54

¿Qué elementos y mecanismos fundamentales tenemos que conocer en relación a la acción de los neurotransmisores?

Answer 54

La acción de los neurotransmisores se ejerce en un contexto anatómico-funcional sumamente importante - la sinapsis, punto de contacto entre neuronas

En estrecha relación con los neurotransmisores están las proteínas receptoras (receptores) de las que depende todo el efecto que los neurotransmisores puedan llegar a tener sobre la fisiología neuronal y sobre la conducta.

Las enzimas que catalizan la síntesis de los neurotransmisores y las proteínas transportadoras tienen una influencia directa en la concentración sináptica del neurotransmisor, tanto a corto como a largo plazo, influyendo también en su efecto.

Los dos neurotransmisores que más relación han demostrado con respecto a la conducta humana son la serotonina y la dopamina

Question 55

Donde se produce la serotonina y cual es su función

Answer 55

Neuronas de los núcleos rafe, estructura troncoencefálica que proyecta sus axones sobre muchas zonas del sistema nervioso central, especialmente ola corteza cerebral, la amígdala y la médula espinal

Modular la actividad fisiológica de las neuronas sobre las que actúa

Question 56

¿Con qué comportamientos se asocian niveles bajos de serotonina (5-HT)?

Answer 56

• Depresión
• Dificultades de autocontrol
• Despliegue excesivo de conductas agresivas (ratones mutantes carentes de un tipo de receptor 1B (5-HT_B) muestran mayor agresividad que ratones normales
• Se ha asociado la inactividad por knockout del receptor de serotonina 5-HT_1A con manifestaciones de ansiedad en adultos. Este efecto solo se puede revertir si se reemplaza el receptor durante las 3 primeras semanas de vida = la funcionalidad adulta de este receptor 5-HT_1A tiene un periodo crítico

Question 57

Cómo funcionan los transportadores de neurotrasmisotes

Answer 57

La función del transportador es devolver el neurotransmisor a la neurona presináptica desde el espacio sináptico, lo que constituye una forma de desactivación del neurotransmisor = así funcionan muchos antidepresivos tipos PROZAC, inhibiendo la recaptación de serotonina.

Question 58

SERT - qué es, cuál es su función

Answer 58

Gen que codifica el Transportador de Serotonina

Dos alelos, uno largo (l) y otro corto (s)

Los homocigóticos para el corto (s), y en menor medida, los heterocigoticos, muestran una hiperreactividad de la amígdala y tienden a presentar más ansiedad - se ven muy afectados por experiencias traumáticas durante el desarrollo - tendencia a trastornos depresivos.

Es como si estuvieran siendo tratados de forma permanente con PROZAC (antidepresivo) porque al sufrir un bloqueo constante de la recaptación durante todo el desarrollo, la actividad serotoninérgica disminuye.

Question 59

MAOA

Answer 59

Gen de la Monoaminoxidasa A

Involucrado en los niveles de serotonina (y noradrenalina) - Responsable de su degradación.

Su inactividad está relacionada con impulsividad y conductas violentas

Question 60

Cambios conductuales relacionados con variaciones en los niveles de DOPAMINA

Answer 60

• Alteraciones motoras propias del Parkinson - asociadas a niveles bajos
• Deterioro conductual propio de la esquizofrenia - asociado a niveles elevados.
• La actividad motora espontánea está regulada por este neurotransmisor.
• En humanos, existe polimorfismo en la proteína que constituye el receptor D4 de dopamina - los individuos que portan la variante codificada por el alelo largo, son personas ávidas de novedad y buscadores de situaciones placenteras.
• Trastorno de déficit de atención con hiperactividad (TDAH; ADHD) - asociados tanto a transportador de dopamina DAT1 (homocigóticos para variante larga (10 repeticiones) = presentan + hiperactividad) como a receptor DR4D (homocigóticos para variante larga (7 repeticiones) = síntomas déficit de atención)

Question 61

Localización y Funcionalidad receptor dopaminérgico D4

Answer 61

Este receptor D4 ejerce funciones inhibitorias sobre las neuronas (esp. las del córtex prefrontal).

Se expresa en el hipotálamo y la parte del sistema límbico involucrada en procesos emocionales, así como en la corteza prefrontal.

Parece estar involucrado en procesos de atención y otras funciones cognitivas superiores.

Su variante larga es menos eficaz, lo que puede explicar ciertas alteraciones del comportamiento, como hiperactividad y déficit de atención. Los individuos que portan esta variante = buscadores de sensaciones

Los ratones knockout para el gen del receptor muestran una especial sensibilidad al alcohol, la cocaína y la metanfetamina, lo que apunta a que portadores de este alelo son más propensos a hacerse adictos.