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C a p í t u l o

El genoma humano y las bases cromosómicas de la herencia

La apreciación de la importancia de la genética para la medi-cina requiere un conocimiento de la naturaleza del material hereditario, cómo se almacena en el genoma humano y cómo se transmite de célula a célula durante la división celular y de generación en generación durante la reproducción. El genoma humano se compone de grandes cantidades de áci-do desoxirribonucleico (DNA), que contiene en su estructura la información genética necesaria para especifi car todos los aspectos de la embriogénesis, el desarrollo, el crecimiento, el metabolismo y la reproducción: esencialmente, todos los as-pectos que hacen que un ser humano sea un organismo fun-cional. Toda célula nucleada del cuerpo contiene su propia copia del genoma humano, que –según las últimas estima-ciones– posee alrededor de 25.000 genes. Los genes, que por ahora defi niremos simplemente como unidades de informa-ción genética están codifi cados en el DNA, que se estructura en una serie de orgánulos con forma de bastón denominados cromosomas, que se localizan a su vez en el núcleo de cada célula. La infl uencia de los genes y de la genética en los esta-dos de salud y enfermedad es muy amplia, y sus raíces están en la información codifi cada en el DNA del genoma humano. Nuestros conocimientos de la naturaleza y la identidad de los genes, así como de la composición del genoma humano, han aumentado de manera exponencial durante los últimos decenios, en un proceso que culminó en 2003 con la determi-nación de la secuencia del DNA de la práctica totalidad del genoma humano.

Cada especie tiene un complemento cromosómico carac-terístico (cariotipo) en lo que respecta al número y a la mor-fología de sus cromosomas. Los genes se alinean a lo largo de los cromosomas y cada uno ocupa un lugar preciso o locus. El mapa génico es el mapa de la localización cromosómica de los genes, y también es característico de cada especie y de los individuos de una especie.

El estudio de los cromosomas, su estructura y su herencia se denomina citogenética. La citogenética humana moderna

data de 1956, cuando se demostró por primera vez que el número normal de cromosomas humanos es 46. Desde enton-ces, se ha aprendido mucho sobre los cromosomas humanos, su estructura, su composición molecular, la localización de los genes que contienen y sus numerosas y variadas anoma-lías.

El análisis cromosómico se ha convertido en un impor-tante procedimiento diagnóstico en medicina clínica. Tal co-mo se describirá con detalle en capítulos posteriores, algunas de sus aplicaciones son las siguientes:

Diagnóstico clínico. Numerosos trastornos médicos, entre los que se incluyen algunos bastante comunes, como el sín-drome de Down, se asocian con cambios microscópicamente visibles en el número o la estructura de los cromosomas, por lo que requieren un análisis cromosómico para el diagnóstico y el consejo genético (v. caps. 5 y 6).

Mapeo génico. Un objetivo importante de la genética médica actual es el mapeo de genes en los cromosomas, y la deter-minación de sus funciones en la salud y la enfermedad. Esta cuestión se aborda repetidamente a lo largo del libro y con mayor detalle en el capítulo 10.

Citogenética del cáncer. En el inicio y la progresión de mu-chos tipos de cáncer están implicados cambios cromosómicos y genómicos en las células somáticas (v. cap. 16).

Diagnóstico prenatal. El análisis cromosómico y del genoma es un procedimiento esencial en diagnóstico prenatal (v. capí-tulo 15).

Saber interpretar un informe cromosómico y poseer al-gunos conocimientos sobre la metodología, el alcance y las limitaciones de los estudios cromosómicos resulta esencial para los médicos y otros profesionales que trabajan con pa-cientes que presentan malformaciones congénitas, retraso mental, trastornos del desarrollo sexual y muchos tipos de cáncer.