Descubrimiento y manipulación de los Genes. Conexión con la Biología y la Medicina / Discovery and handling of Genes. Connetions with Biology and Medicine

En esta revisión se analiza el avance que han experimentado los conocimientos biológicos como consecuencia del descubrimiento y manipulación de los genes, las interacciones de la genética y la medicina, y las perspectivas de la edición genómica

This review analyses the advances of biological knowledge derived from the discovery and handling of genes, the connections between genetics and medicine and the perspectives of genomic editing

Catarata congénita en un paciente con aneuploidía cromosómica 47, XYY / Cataract in a patient with 47, XYY sex chromosome aneuploidy

CASO CLÍNICO: Paciente masculino de 16 años de edad con antecedente de miopía alta y catarata congénita unilateral, talla alta, dismorfias faciales, hiperlaxitud de falanges y alteraciones de la conducta. La madre tenía antecedente de 3 pérdidas gestacionales. Se realizó cariotipo en sangre periférica reportando 47,XYY. Discusión: Los pacientes con aneuploidía 47,XYY tienen mayor riesgo de malformaciones congénitas, las alteraciones oftalmológicas no son frecuentes. La evaluación de pacientes con talla alta y alteraciones de la conducta debe incluir cariotipo como parte del abordaje diagnóstico

CASE REPORT: The case concerns a 16 year-old boy with a history of high myopia and unilateral congenital cataract, tall stature for age, facial dysmorphism, hypermobile metacarpal-phalangeal joints, as well as behavioural problems. The mother had a history of recurrent pregnancy loss. Chromosomal analysis of the peripheral blood lymphocytes reported 47,XYY. DISCUSSION: Patients with sex chromosome aneuploidy 47,XYY have higher risk of congenital malformations, although ophthalmological anomalies are unusual. Evaluation of patients with tall stature and behavioural problems should include a chromosomal analysis in order to determine the aetiology

Cribado prenatal no invasivo de aneuploidías mediante análisis de ADN fetal en sangre materna / Non-invasive prenatal screening for aneuploidy through analysis of cell-free fetal DNA from maternal blood

El objetivo de este trabajo es analizar la sensibilidad y la especificidad en gestaciones únicas del análisis de cell free DNA (cfDNA) en sangre materna para el diagnóstico de las principales trisomías fetales (t21,t18 y t13), así como comparar los resultados con los obtenidos mediante el cribado combinado bioquímico ecográfico (CC); 582 gestaciones de más de 10 semanas fueron estudiadas. Todos los resultados con alto riesgo fueron confirmados mediante determinación prenatal del cariotipo o tras el nacimiento. Se realizó seguimiento posnatal en todos los casos, excepto en 5 gestaciones en las que no pudo ser confirmado el cariotipo por pérdida fetal tardía o aborto y renuncia de los padres a su estudio. El análisis de cfDNA fue posible tras la primera determinación en 97.1% de las muestras. En 3 (0,5%) no se obtuvo resultado tras 2 o incluso 3 extracciones; 14 fetos presentaron alto riesgo de t21 en sangre materna que fue confirmado en todos los casos; 3 fetos con alto riesgo de t18 en el estudio no invasivo fueron también confirmados tras el estudio del cariotipo fetal. No hubo falsos positivos ni negativos en la muestra analizada. La sensibilidad del CC fue del 87,5% para una tasa del 6,7% de falsos positivos. El análisis de cfDNA en sangre materna permite con alta sensibilidad y especificidad establecer el riesgo de las principales trisomías fetales. Los resultados obtenidos son probablemente superiores a los del CC. El número de procedimientos invasivos en la población de estudio se redujo de forma muy significativa (AU)

The aim of this study was to assess the sensitivity and specificity of cell-free (cfDNA) screening for diagnosis of the main fetal trisomies (t21,t18 y t13) and to compare its efficiency with that of first-trimester combined screening (FTS). A total of 582 samples were analyzed from singleton pregnancies above 10 weeks of gestation. All abnormal results were confirmed either with a prenatal invasive procedure or by neonatal karyotyping. Postnatal follow-up was also carried out in all but 5 low-risk pregnancies in which the karyotype could not be confirmed due to late fetal loss or miscarriage or parental refusal. cfDNA determination provided a risk score at the first attempt in 97.1% of the samples. Only 3 cases failed after 2 or 3 redraws (0.5%). High-risk results were provided by the Harmony test in 14 cases for t21 and in 3 for t18. No false positive results were observed. No false negative results were obtained in any of the 557 cases with a result of low-risk and postnatal follow-up. The sensitivity of FTS was 87.5%, with a false positive rate of 6.7%. cfDNA analysis in maternal blood has high sensitivity and specificity in establishing the risk of the main fetal trisomies. The results are probably superior to those obtained with FTS. The number of invasive procedures in the study population was significantly reduced (AU)

La asimetría genética sexual de la población mestiza de Nicaragua mediante el análisis De STRS del cromosoma Y una primera aproximación a la caracterización genética de la población de Nicaragua / The genetic sexual asymmetry of the mixed race population of Nicaragua by means of anal analysing the STRS of the Y chromosome: A first approach to the genetic characterisation of the population of Nicaragua

El análisis de STRs del cromosoma Y resulta de gran utilidad para diversas aplicaciones de la genética forense y, por su herencia haplotípica, para estudios antropológico-evolutivos. Las bases de datos de ADN son imprescindibles para evaluar e interpretar estadísticamente los resultados obtenidos en las periciales forenses e investigaciones de paternidad. A pesar de los avances en las técnicas de análisis de ADN, y su implantación casi universal, sorprende que aun existan muchas poblaciones sin caracterizar genéticamente, como es el caso de algunas poblaciones del continente americano, en particular Nicaragua. Este trabajo es un paso previo en la caracterización genética exhaustiva de la población de Nicaragua por medio de los principales marcadores genéticos de uso forense. En esta primera aproximación se han analizado 17 Y-STRs de 149 individuos mestizos de Nicaragua. Se obtuvieron 141 haplotipos diferentes del total de la muestra, resultando en una elevada diversidad haplotípica, de 0.9992. El poder de discriminación para el conjunto de haplotipos de los 17 Y-STRs fue de 0.9925. Estos resultados muestran que estos 17 Y-STR son altamente polimórficos y tienen un elevado poder de discriminación en esta población mestiza de Nicaragua. Dichos datos generaran una base de datos de Y-STRs, que no solo será de utilidad para las investigaciones forenses y de paternidad en Nicaragua, sino también en España debido a la elevada representación de la comunidad nicaragüense que ya existe en nuestro país. Para estimar el origen geográfico de los cromosomas Y, a cada muestra se le asignó un haplogrupo característico. El haplogrupo R 1b resultó ser el mayoritario (46.9%), mientras que los haplogrupos Q y E1 b fueron los siguientes más representativos (14.7% y 15,4%, respectivamente). Estos resultados confirman la existencia de una asimetría genética sexual en la población mestiza de Nicaragua. Esto mismo se ha observado en otros estudios de poblaciones mestizas de Colombia, Ecuador y México, en los que existe un componente masculino de origen europeo predominante, que se corresponde con la herencia de los antiguos conquistadores y colonos españoles (AU)

Analysing the STRs of the Y chromosome is very useful for various applications of forensic genetics and, because of its haplotypic heredity, for anthropological-evolutionary studies. DNA databases are essential to statistically assess and interpret the results obtained from forensic experts and paternity research. Despite the progress made in DNA analysis techniques, and its almost universal implementation, it is surprising that there are still a lot of populations that have not been genetically characterised, as is the case of some population of the American continent, Nicaragua in particular. This work is a step towards detailed genetic characterisation of the population of Nicaragua by means of the principal genetic markers used in forensics. In this first approach 17 STRs of 149 mixed race individuals of Nicaragua were analysed. 141 different haplotypes were obtained from the whole sample, resulting in a high haplotypic diversity, of 0.9992. The power of discrimination for the set of haplotypes of the 17 Y-STRs was 0.9925. These results show that these 17 Y-STRs are highly polymorphic and they have a high power of discrimination in this mixed race population of Nicaragua. This data will generate a database of Y-STRs, which will not only be useful for forensic and paternity research in Nicaragua, but also in Spain due to the high number of Nicaraguans that are in our country. To estimate the geographical origin of the Y chromosomes, each sample was assigned a characteristic haplogroup. The R1b haplogroup was the largest group (46.9%1, followed by the Q and E1b haplogroups (14.7% and 15.4%, respectively). These results confirm the existence a genetic sexual asymmetry in the mixed race population of Nicaragua. This has also been observed in other studies on mixed race populations of Colombia, Ecuador and Mexico, in which there is a masculine component of predominantly European origin, which correspond to the heredity of the old Spanish conquistadors and colonists (AU)

El diagnóstico genético del sexo mediante el test de la amelogenina: Métodos y posibles fuentes de error / Sex typing through the Amelogenin test: Methods and possible pitfalls

El diagnóstico del sexo a partir de indicios biológicoses crucial en la ciencia forense en general y en lainvestigación criminal, en particular. La amelogenina–proteina codificada en los cromosomas sexuales– seviene utilizando con ese fin desde la última década delsiglo pasado.Existen divergencias en secuencia y tamaño entrelos alelos codificados en el cromosoma X y el cromosomaY (AMELX y AMELY, respectivamente). Esta es la base queha permitido su amplia utilización en ciencias forensespara el diagnóstico genético del sexo. No obstante,recientemente se han publicado casos en los cuales elresultado del test de la amelogenina no corresponde conel sexo legal (oficial) del individuo. El presente trabajopresenta una revisión de los protocolos publicados, localizandolas áreas más comúnmente amplificadas del gende la amelogenina, así como de las técnicas utilizadaspara la detección de los fragmentos amplificados deAMELX y AMELY. Por último se analizan las condiciones enlas cuales el test de la amelogenina, puede mostrarse discrepantecon el sexo fenotípico del individuo y que han deser tenidas en cuenta para evitar errores potencialmentegraves en el curso de la investigación con fines forenses

Sex typing of biological evidences is crucial inforensics in general, and in criminal investigation, inparticular. The amelogenin –a protein codified in the sexualchromosomes– has been used with these purposes sincethe last decade of the past century. There are sequenceand size divergences between the X and Y-codified allelesof this gene (AMELX and AMELY). This fact is in the baseof its using as a genetic sex typing test. However somecases in which the amelogenin test outcome does notcorrespond with the legal (official) sex have been published.The present work offers a revision of the publishedprotocols of the amelogenin sex typing test, locating themost common amplified areas of this gene, and thedifferent techniques employed to detect the AMELX andAMELY fragments. Finally, the conditions in which theamelogenin test can differ from the phenotypic sex areanalyzed. These conditions must be taken into account inorder to avoid potentially serious errors in the forensicinvestigation

Displasia mesomélica de tipo Langer / Langer’s type mesomelic dysplasia

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Cuantificación de genomas humanos mediante PCR en tiempo real y sondas Taqman: aplicaciones en genética forense y ADN antiguo / Quantification of human genomes by real time PCR and Taqman probes: applications to forensic and ancient DNA studies

La Cuantificación de ADN humano se ha convertido en un análisis indispensable en los laboratorios de genética forense, en especial para evitar (o al menos advertir) la posible presencia de determinados artefactos de amplificación (perdida alélica al azar en sistemas nucleares autosomicos, incorporaciones de nucleótidos erróneas,...) que se producen cuando el número de moléculas con las que se inicia la PCR es muy bajo (Navidi et al. 1992, Handt et al. 1996 ). Esta es una situación (referida en ingles como LCN: Low Copy Number) (Gill 2001) a la que nos enfrentamos de manera muy frecuente tanto en el análisis de marcadores de ADN nuclear en ciertos casos forenses (mezclas desbalanceadas de fluidos, pelos telegénicos, restos óseos, objetos tocados,...) como en el análisis del ADN mitocondrial a partir de restos arqueológicos y paleontológicos (Hofreiter et al. 2001). En este trabajo se exploran distintos diseños de cuantificación de ADN mitocondrial y ADN nuclear humanos basados en la detección de la actividad 5'exonucleasa de la Taq polimerasa utilizando sondas TagMan MGB en un sistema ABI PRISM 7900HT de Real-Time PCR (AU)

Estimación del riesgo de aneuploidías para los cromosomas sexuales en un paciente 46,XY/47,XXY candidato a fecundación in vitro con microinyección intracitoplasmática espermática / Estimation of risk of aneuploidies for sexual chromosomes in a patient 46,XY/47,XXY candidate for in vitro fertilization by intracytoplasmic sperm injection

Se presenta un embarazo conseguido tras microinyección intracitoplasmática de espermatozoides del eyaculado de un paciente con síndrome de Klinefelter mosaico. El mosaicismo observado en células germinales premeióticas estaba invertido con respecto al observado en sangre periférica. A partir de los estudios meióticos y de hibridación in situ (FISH) en espermatozoides, se estimó que el riesgo genético del paciente para la transmisión de gonosomopatías a la descendencia era equivalente a la de la población control, aconsejándose un ciclo de fecundación in vitro con microinyección intracitoplasmática espermática y posterior diagnóstico prenatal en caso de gestación.Por desgracia, el embarazo no llegó a término. Los pacientes con síndrome de Klinefelter deben ser estudiados con detalle antes de realizar un ciclo de fecundación in vitro con microinyección intracitoplasmática espermática. En estos pacientes se recomiendan los estudios meióticos y de FISH en espermatozoides eyaculados o testiculares, así como diagnóstico prenatal. El diagnóstico genético preimplantacional puede recomendarse sólo en casos de alto riesgo genético. (AU)