Ejemplos verdaderos de variación común debido a la herencia mendeliana

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Ejemplos verdaderos de variación común debido a la herencia mendeliana

Biología
genética
literatura
genética-humana
genética molecular

efectivo

Los ejemplos clásicos de herencia mendeliana son enfermedades genéticas como la anemia de células falciformes, Tay-Sachs, fibrosis quística y xeroderma pigmentosa. Para algunas de estas enfermedades, se cree que evolucionaron porque los genes dieron un efecto beneficioso que superó la rara aparición de la enfermedad (p. ej., células falciformes y protección contra la malaria).

Sin embargo, todos estos son ejemplos de fenotipos poco comunes , generalmente menos del 1% de la población relevante (donde es más común) tiene esas enfermedades. Estoy interesado en ejemplos de herencia mendeliana donde la variación es común (todos los fenotipos relevantes tienen, digamos, >5% de frecuencia o algo así).

Considere el color de los ojos . En las poblaciones europeas, tanto los ojos azules como los marrones son fenotipos comunes. Muchas personas probablemente han experimentado una clase típica de biología en la escuela secundaria, donde esto se presentó como un ejemplo de herencia mendeliana con los ojos marrones como dominantes y los ojos azules como recesivos. Sin embargo, los estudios modernos (por ejemplo, los estudios de asociación del genoma completo ) muestran que aspectos como el color de los ojos, el cabello y la piel son rasgos poligénicos. Ver por ejemplo (Sulem, ..., Stefansson, 2007) .

A lo largo de los años he oído hablar de otros rasgos que algunos decían que eran ejemplos de herencia mendeliana. Poder enrollar la lengua, por ejemplo. Esta pregunta se inspiró en esta pregunta reciente en la que se le enseñó al OP la ausencia de dientes ( hipodontia ) como un ejemplo de un rasgo dominante. La respuesta actual dice que la hipodoncia es probablemente un ejemplo de un rasgo poligénico que interactúa con ciertos efectos ambientales. Esto me hizo preguntarme si hay ejemplos de variación mendeliana común.

No sé muy bien la mejor manera de expresarlo, pero mi pregunta es la siguiente:

¿Existen ejemplos de fenotipos humanos que se deban a la herencia mendeliana en los que todos los fenotipos sean comunes?

Tome el color de ojos como ejemplo nuevamente. Por común , quiero decir que tanto los ojos azules como los ojos marrones son comunes (por ejemplo, más del 5% en Suecia). Por otro lado, por ejemplo, la enfermedad de Tay-Sachs ocurre solo alrededor de 1 de cada 3500 entre los judíos asquenazíes, donde es más común, según Wikipedia . Mucho menos que incluso el 1%.

De preferencia quiero que sea verificado por estudios genómicos modernos (como GWAS) que es un ejemplo de herencia mendeliana. Si tal ejemplo no existe, aceptaré cualquier respuesta que proporcione literatura científica moderna y relevante que explore este tema. Por ejemplo, podría explicar por qué no esperaríamos ver una variación común debido a la herencia mendeliana.

kmm

En general, no necesita un GWAS para detectar rasgos mendelianos (aunque puede hacerlo y lo hará de manera bastante confiable, precisamente porque esos genes son mendelianos). Es por eso que los rasgos mendelianos comunes se identificaron antes de GWAS.

efectivo

@kmm Bastante justo. Pero también había rasgos que se decía que eran mendelianos, y después de que se descubrió que los GWAS no lo eran. (Aunque, para ser justos, eso podría ser simplemente una mala práctica por parte de las personas que afirmaron eso, y tal vez no fue un consenso). Pero tiene razón. No tiene que ser evidencia GWAS. Simplemente alguna buena evidencia que sea consistente con los hallazgos modernos.

kmm

Aparte de GWAS, lo que estás pidiendo no está claro para mí. Si entiendo correctamente, está buscando fenotipos que sean mendelianos (es decir, no rasgos complejos), pero que también tengan alelos comunes (me imagino que 50:50 sería ideal).

efectivo

@kmm Bueno, por ejemplo, tome cualquier población, digamos los Países Bajos. Imagínese si una persona de esta población pudiera tener cabello rubio o cabello oscuro. Ambos fenotipos son bastante comunes. Entonces imagine si se descubriera que el cabello rubio/oscuro es mendeliano, entonces ese sería un buen ejemplo (sucede que no es el caso; el color del cabello es en realidad poligénico). Ahora quiero saber si hay algún ejemplo así. Claro, supongo que 50:50 sería genial, pero estaría satisfecho con, digamos, 95:5 o 90:10. (Si lo desea, puede editar mi pregunta para que quede más claro)

de novo

Según la amplitud con la que desee agrupar un fenotipo y lo que quiera decir con "todos los fenotipos", los trastornos de la hemoglobina se encuentran entre los rasgos mendelianos más comunes. En Chipre, por ejemplo, creo que alrededor del 17% de la población es heterocigota para una hemoglobinopatía.

efectivo

@DeNovo Creo que podría convertirse en una respuesta satisfactoria. Esta pregunta ha estado abierta durante mucho tiempo, y su ejemplo me parece bien.

Respuestas (1)

Ejemplos verdaderos de variación común debido a la herencia mendeliana

En general, no necesita un GWAS para detectar rasgos mendelianos (aunque puede hacerlo y lo hará de manera bastante confiable, precisamente porque esos genes son mendelianos). Es por eso que los rasgos mendelianos comunes se identificaron antes de GWAS.
@kmm Bastante justo. Pero también había rasgos que se decía que eran mendelianos, y después de que se descubrió que los GWAS no lo eran. (Aunque, para ser justos, eso podría ser simplemente una mala práctica por parte de las personas que afirmaron eso, y tal vez no fue un consenso). Pero tiene razón. No tiene que ser evidencia GWAS. Simplemente alguna buena evidencia que sea consistente con los hallazgos modernos.
Aparte de GWAS, lo que estás pidiendo no está claro para mí. Si entiendo correctamente, está buscando fenotipos que sean mendelianos (es decir, no rasgos complejos), pero que también tengan alelos comunes (me imagino que 50:50 sería ideal).
@kmm Bueno, por ejemplo, tome cualquier población, digamos los Países Bajos. Imagínese si una persona de esta población pudiera tener cabello rubio o cabello oscuro. Ambos fenotipos son bastante comunes. Entonces imagine si se descubriera que el cabello rubio/oscuro es mendeliano, entonces ese sería un buen ejemplo (sucede que no es el caso; el color del cabello es en realidad poligénico). Ahora quiero saber si hay algún ejemplo así. Claro, supongo que 50:50 sería genial, pero estaría satisfecho con, digamos, 95:5 o 90:10. (Si lo desea, puede editar mi pregunta para que quede más claro)
Según la amplitud con la que desee agrupar un fenotipo y lo que quiera decir con "todos los fenotipos", los trastornos de la hemoglobina se encuentran entre los rasgos mendelianos más comunes. En Chipre, por ejemplo, creo que alrededor del 17% de la población es heterocigota para una hemoglobinopatía.
@DeNovo Creo que podría convertirse en una respuesta satisfactoria. Esta pregunta ha estado abierta durante mucho tiempo, y su ejemplo me parece bien.

ACVILL · Answer 1

La consistencia del cerumen es un ejemplo de un rasgo monogénico con fenotipos dimórficos en humanos, "húmedo" y "seco", donde ambos fenotipos son comunes a nivel mundial , aunque las proporciones de alelos son muy variables entre las poblaciones humanas. El Dr. John H. McDonald analiza detalladamente la genética de poblaciones y la base molecular de este rasgo como parte de una serie sobre los mitos de la genética humana (versión archivada aquí ). Reformateo su discusión en mi respuesta.

En El dimorfismo en el cerumen normal humano , Matsunaga resume 30 años de investigación sobre el cerumen de las familias japonesas, con dos observaciones principales:

Los padres con cerumen seco nunca tienen hijos con cerumen húmedo, lo que sugiere que la genética subyacente al fenotipo húmedo es dominante sobre la del fenotipo seco.
Debido a que el alelo para cerumen húmedo es relativamente raro en las familias muestreadas, es probable que la mayoría de los padres de cerumen húmedo sean heterocigotos. A partir de esto, si el rasgo es monogénico con dos variantes alélicas, esperamos una proporción de 3:1 de niños húmedos a secos en cruces de padres húmedos × húmedos, y una proporción de 1:1 de niños húmedos a secos en cruces de padres húmedos × secos. Efectivamente, esto se observa.

\begin{array}{ccc} padres & niños mojados & niños secos \\ ancho × ancho & 35 & 12 \\ ancho x profundidad & 205 & 195 \\ d × d & 0 & 634 \end{array}

$\begin{array}{c|c|c|} \text{parents} & \text{wet children} & \text{dry children} \\ \hline \text{w×w} & 35 & 12 \\ \hline \text{w×d} & 205 & 195 \\ \hline \text{d×d} & 0 & 634 \\ \hline \end{array}$

Estos resultados fueron posteriormente corroborados en Native Americans --
Cerumen in American Indians: Genetic Implications of Sticky and Dry Types

\begin{array}{ccc} padres & niños mojados & niños secos \\ ancho × ancho & 32 & 6 \\ ancho x profundidad & 20 & 9 \\ d × d & 0 & 42 \end{array}

$\begin{array}{c|c|c|} \text{parents} & \text{wet children} & \text{dry children} \\ \hline \text{w×w} & 32 & 6 \\ \hline \text{w×d} & 20 & 9 \\ \hline \text{d×d} & 0 & 42 \\ \hline \end{array}$

Y en una cohorte japonesa diferente --
Distribución y herencia de los tipos de cerumen: un estudio sobre los habitantes del distrito de Awa, prefectura de Chiba

\begin{array}{ccc} padres & niños mojados & niños secos \\ ancho × ancho & 27 & 3 \\ ancho x profundidad & 137 & 109 \\ d × d & 0 & 345 \end{array}

$\begin{array}{c|c|c|} \text{parents} & \text{wet children} & \text{dry children} \\ \hline \text{w×w} & 27 & 3 \\ \hline \text{w×d} & 137 & 109 \\ \hline \text{d×d} & 0 & 345 \\ \hline \end{array}$

A principios de la década de 2000, la base molecular de la consistencia del cerumen humano se aclaró en tres importantes publicaciones.

Toshida et al . asignó un solo locus en el cromosoma 16
Yoshiura et al . identificó un SNP en la posición 538 en la región de codificación de ABCC11 . En este sitio, G corresponde a un fenotipo de cerumen húmedo, mientras que A conduce a un fenotipo de cerumen seco. Un alelo menos común que representa una deleción de 27 nucleótidos en el exón 29 también produce un fenotipo seco.
Toyoda et al . encontraron que la transición 538 G > A codifica arginina en lugar de glicina, lo que da como resultado una pérdida de glicosilación en la proteína mutante, lo que lleva a una localización celular deficiente, degradación rápida y pérdida de función.

Para abordar directamente su pregunta,

¿Existen ejemplos de fenotipos humanos que se deban a la herencia mendeliana en los que todos los fenotipos sean comunes?

Le señalo las tablas anteriores, así como la Tabla 1 de Fenotipos de cerumen en ciertas poblaciones de Eurasia y África , que muestra que la frecuencia del alelo seco oscila entre el 59 % y el 89 % en diversas poblaciones humanas.

Para concluir, la consistencia del cerumen humano es un rasgo dimórfico controlado por un solo gen, donde ambos fenotipos son comunes en las poblaciones humanas.

Gracias por la respuesta (votada y aceptada), y buen sitio que "Mitos de la genética humana" del Dr. McDonald.

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kmm

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