Análisis de Pedigree

Visión general

Un pedigrí es un diagrama que muestra la historia de un rasgo de una familia. El análisis de pedigríes puede revelar (1) si un rasgo es dominante o recesivo, (2) el tipo de cromosoma, autosómico o sexual, al cual un rasgo está vinculado, (3) genotipos de miembros de la familia, y (4) probabilidades de fenotipos en generaciones futuras. Para las familias con antecedentes de enfermedades autosómicos o relacionadas con el sexo, esta información puede ser crucial para la planificación familiar.

Los pedigríes muestran las historias familiares

En varias especies de vegetales y animales, los científicos estudian la herencia de fenotipos, o rasgos, utilizando experimentos de apareamiento cuidadosamente controlados llamados cruces. Por ejemplo, los cruces monohíbridos pueden establecer el dominio o el recesismo del rasgo, y los cruces de prueba pueden determinar el genotipo (homocigoto o heterocigoto) de un organismo que exhibe un fenotipo dominante conocido.

Los seres humanos, sin embargo, no pueden ser cruzados ética o factiblemente. Por lo tanto, los investigadores analizan los pedigríes, o árboles genealógicos, para entender cómo se heredan los rasgos y enfermedades humanas. Los pedigríes muestran la historia de una familia de un rasgo a través de generaciones y miembros de la familia. Utilizando los mismos principios que se aplican a las cruces para analizar eventos reproductivos que ya se han producido, se puede inferir información sobre la heredabilidad del rasgo.

Filas de un pedigrí representan generaciones de una familia

En un pedigrí típico, los cuadrados representan a los machos y los círculos representan a las hembras. Los cuadrados o círculos sombreados significan la presencia de un rasgo de interés. Las filas son generaciones, a veces etiquetadas con números romanos. La generación más antigua comprende la fila superior, con cada generación posterior en filas separadas. Dentro de cada generación, o fila, los miembros de la familia pueden ser etiquetados numéricamente de izquierda a derecha y corresponden con su generación y posición Por ejemplo, el segundo individuo en la primera generación es I-2.

Una línea horizontal que conecta a dos padres se llama una línea de matrimonio, aunque el matrimonio no esté necesariamente involucrado. Una línea vertical de descenso que se extiende hacia abajo desde una línea de matrimonio se conecta a una línea de hermanos horizontal. Individuos conectados a la línea de descenso a través de la línea de hermanos son descendientes. Individuos que no están directamente conectados a la línea de hermanos entraron en la familia a través de líneas de matrimonio, y no son descendientes biológicos de la generación anterior.

Los pedigríes revelan información sobre la herencia del rasgo y de la enfermedad

Los rasgos dominantes se distribuyen de manera diferente a los rasgos recesivos. La herencia también es distinta de los rasgos determinados por los genes en los cromosomas sexuales en comparación con los rasgos relacionados con los autosomas (cromosomas no sexuales). Al examinar la presencia y ausencia de un rasgo a lo largo de la historia de una familia, el análisis pedigrí puede proporcionar información sobre la herencia de rasgos. Aunque muchas enfermedades están influenciadas por múltiples genes, varias muestran patrones de herencia mendeliana. Para estas condiciones, los pedigríes pueden dar pistas importantes sobre el riesgo de herencia y propagación de enfermedades.

Los rasgos causados por genes en los autosomas y que requieren dos copias de alelos para influir en un fenotipo son autosómicos recesivos. Varios trastornos son autosómicos recesivos, incluyendo fibrosis quística, enfermedad de Tay-Sachs y enfermedad de orina de jarabe de arce. La mayoría de las personas con estas enfermedades tienen padres heterocigotos que no tienen la afección pero tienen un alelo causal.

Estos portadores pueden impartir la enfermedad a sus hijos sin saberlo, lo que explica parcialmente por qué las enfermedades autosómicas recesivas son más comunes que sus contrapartes dominantes. Comparar generaciones en un pedigrí puede revelar si un rasgo autosómico es dominante o recesivo. Ninguno de los padres tiene el rasgo, pero un niño lo hereda. Por lo tanto, debe ser recesivo.

Las pecas y el polidáctilo (dedos de las manos o de los dedos de los dedos adicionales) son rasgos autosómicos dominantes en los seres humanos, que requieren una sola copia del alelo determinante para influir en el fenotipo. Las enfermedades autosómicas dominantes, como la enfermedad de Huntington, afligen al 50 % de la descendencia con un padre afectado. Muchas de estas enfermedades no causan síntomas hasta más tarde en la vida, después de la edad reproductiva. Los niños pueden heredar estas enfermedades de padres afectados sin saberlo, lo que pone de relieve la importancia de analizar los antecedentes familiares. Aunque ambos padres exhiben el rasgo, uno de sus hijos no lo hace. Dado que un cruce entre dos padres recesivos produce constantemente un fenotipo recesivo, este rasgo debe ser dominante.

Los rasgos pueden ser autosómicos o vinculados al sexo

Además de 44 autosomas, los seres humanos tienen dos cromosomas sexuales, que son homólogos en las hembras (XX), pero no homólogos en los machos (XY). Los rasgos determinados por los cromosomas sexuales están vinculados al sexo. La mayoría de los rasgos ligados al sexo en los seres humanos son recesivos ligados al X. Sólo los machos pueden heredar rasgos ligados a Y porque las hembras carecen de un cromosoma Y. Además, el cromosoma X contiene genes de codificación de proteínas de 800-900 en comparación con 70-80 en el cromosoma Y.

Los rasgos ligados al X incluyen hemofilia, distrofia muscular y daltonismo rojo-verde. Dado que los machos tienen sólo un cromosoma X, son hemicigos (en lugar de homocigotos o heterocigotos) para un rasgo ligado al X. Los machos son más susceptibles a los rasgos recesivos ligados al X que las hembras porque no tienen un segundo alelo para enmascarar potencialmente un alelo recesivo causal.