Heterocigous és un terme utilitzat en genètica per descriure quan dues variacions d'un gen (conegut com al·lels) es vinculen al mateix lloc (locus) en un cromosoma . Per contra, l' homocigota és quan hi ha dues còpies del mateix al·lel al mateix lloc.
El terme heterocigoto es deriva de "heteròleg" que significa significat diferent i "-gigós" relacionat amb un òvul fecundat (zigot).
Determinació de trets
Els humans es diuen organismes diploides perquè tenen dos al·lels a cada lloc, amb un al·lel heretat de cada progenitor. La vinculació específica dels al·lels es tradueix en variacions en els trets genètics d'un individu.
Un al·lel pot ser dominant o recessiu. Els al·lels dominants són aquells que expressen un tret, tot i que només hi ha una còpia. Els al·lels recessius només es poden expressar si hi ha dues còpies.
Un exemple d'aquest tipus són els ulls marrons (dominant) i els ulls blaus (que són recessius). Si els al·lels són heterocigots, l'al·lel dominant s'expressarà sobre l'al·lel recessiu, donant lloc als ulls marrons. Al mateix temps, la persona seria considerada "portadora" de l'al·lel recessiu, el que significa que l'al·lel dels ulls blaus podria passar a la descendència, fins i tot si aquesta persona té ulls marrons.
Els al·lels també poden ser incompletament dominants, una forma intermèdia d'herència on ni l'al·lel s'expressa completament sobre l'altre.
Un exemple d'això pot incloure un al·lel corresponent a la pell fosca (en la qual una persona té més melanina ) emparellada amb un al·lel corresponent a la pell lleugera (en què hi ha menys melanina) per crear un to de pell en algun lloc intermedi.
Desenvolupament de malalties
Més enllà de les característiques físiques d'un individu, la combinació d'al·lels heterocigots a vegades pot traduir-se en un major risc de certes condicions com defectes de naixement o trastorns autosòmics (malalties heretats per genètica).
Si un al·lel està mutat (és a dir, que és defectuós), es pot transmetre una malaltia fins i tot si el progenitor no té signes del trastorn. Pel que fa a l'heterocigosi, això podria tenir una de diverses formes:
- Si els al·lels són heterocigotes recessius, l'al·lel defectuós seria recessiu i no s'expressarà. En canvi, la persona seria un transportista.
- Si els al·lels són heterocigots dominants, l'al·lel defectuós seria dominant. En aquest cas, la persona es pot veure afectada o no (en comparació amb el domini homocigótico on la persona es veuria afectada).
Altres combinacions heterocigotes simplement predisposen a una persona a un estat de salut com la malaltia celíaca i certs tipus de càncer . Això no vol dir que una persona obtingui la malaltia; simplement suggereix que l'individu té un major risc. També hi haurien altres factors, com ara l'estil de vida i el medi ambient.
Trastorns gènics individuals
Els trastorns genètics individuals són aquells que són causats per un únic al·lel mutat en lloc de dos. Si l'al·lel mutat és recessiu, normalment la persona no es veurà afectada. Tanmateix, si l'al·lel mutat és dominant, la còpia mutada pot substituir la còpia recessiva i provocar formes menys greus d'una malaltia o malaltia completament sintomàtica.
Els trastorns gènics individuals són relativament rars. Entre alguns dels trastorns heterocigotos dominants més freqüents:
- La malaltia de Huntington és un trastorn hereditari que causa la mort de cèl·lules cerebrals. La malaltia és causada per una mutació dominant en un o ambdós al·lels d'un gen anomenat Huntingtin .
- La neurofibromatosi tipus-1 és un trastorn hereditari en què es desenvolupen tumors de teixit nerviós a la pell, columna vertebral, esquelet, ulls i cervell. Només cal una mutació dominant per activar aquest efecte.
- La hipercolesterolèmia familiar (FH) és un trastorn hereditari caracteritzat per nivells alts de colesterol, específicament lipoproteïnes de baixa densitat "dolentes" (LDL). És, amb diferència, el més comú d'aquests trastorns, que afecta a una de cada 500 persones.
Una persona amb un únic trastorn genètic té 50/50 possibilitats de passar l'al·lel mutat a un nen que esdevindrà portador.
Si ambdós pares tenen una mutació recessiva heterocigota, els seus fills tindran una probabilitat de desenvolupar el trastorn. El risc serà el mateix per a cada naixement.
Si ambdós pares tenen una mutació dominant heterocigota, els seus fills tenen un 50 per cent de probabilitats d'obtenir l'al·lel dominant (símptomes parcials o complets), un 25 per cent d'oportunitats d'obtenir al·lels dominants (símptomes) i un 25 per cent d'al·lels recessius (sense símptomes).
Heterozigositat composta
L'heterocigosi compost és l'estat on hi ha dos al·lels recessius diferents en el mateix lloc que, junts, poden causar malalties. Aquests són, de nou, desordres rars que sovint estan lligats a la raça o l'ètnia. Entre ells:
- La malaltia de Tay-Sachs és un trastorn rar i heretat que causa la destrucció de cèl·lules nervioses en el cervell i la medul·la espinal. Es tracta d'un trastorn altament variable que pot causar malalties durant la infància, l'adolescència o l'edat adulta més tardana. Mentre que Tay-Sachs és causat per mutacions genètiques del gen HEXA , és l'aparellament específic dels al·lels que determina en última instància quina forma pren la malaltia. Algunes combinacions es tradueixen a la malaltia infantil; altres es tradueixen a una malaltia més tardana.
- La fenilcetonúria (PKU) és un trastorn genètic que afecta principalment als nens en què s'acumula una substància coneguda com fenilalanina al cervell, causant convulsions, trastorns mentals i discapacitat intel·lectual. Hi ha una gran diversitat de mutacions genètiques associades amb PKU, les unions que poden conduir a formes més suaus i més greus de la malaltia.
Altres malalties en les quals els heterocigotos compostos poden tenir un paper són la fibrosi quística, l'anèmia de les falçs i l'hemochromatosis (excés de ferro a la sang).
Heterozygote Advantage
Tot i que una sola còpia d'un al·lel de la malaltia no sol produir malalties, hi ha casos en què es pot proporcionar protecció contra altres malalties. Es tracta d'un fenomen anomenat avantatge heterocigoto.
En alguns casos, un sol al·lel pot alterar la funció fisiològica d'un individu de tal manera que aquesta persona sigui resistent a certes infeccions. Entre els exemples:
- L'anèmia de les cèl·lules falciformes és un trastorn genètic causat per dos al·lels recessius. Tenir els dos al·lels causa la malformació i la ràpida autodestrucció dels glòbuls vermells. Tenir només un alelo pot causar una condició menys severa anomenada trepat de la cèl·lula falciforme en la qual només algunes formes malformades són cel·lulars. Aquests canvis més suaus són suficients per a proporcionar una defensa natural contra la malària, eliminant els cèl·lules de la sang infectades amb més rapidesa que el paràsit.
- La fibrosi quística (FQ) és un trastorn genètic recessiu que pot provocar la insuficiència severa dels pulmons i del tracte digestiu. En persones amb al·lels homocigotos, el CF causa una acumulació espessa i adherent de mucositats en els pulmons i el tracte gastrointestinal. En persones amb al·lels heterocigots, el mateix efecte, encara que reduït, pot reduir la vulnerabilitat d'una persona al còlera i la febre tifoidea . En augmentar la producció de moc, una persona és menys predisposada a l'efecte perjudicial de la diarrea infecciosa.
El mateix efecte pot explicar perquè les persones amb al·lels heterocigots per a determinats trastorns autoimmunals semblen tenir un menor risc de patir símptomes d' hepatitis C posteriors.
> Fonts:
> Al-Chalabi, A. i Almasy, L. (2009) Genètica de malalties humanes complexes: un manual de laboratori (1a Edició Lab). Nova York, Nova York: Cold Spring Harbor Press Laboratory. ISBN-13: 978-0879698836.
> Aliança genètica. (2010) Comprensió de la genètica: una guia del Districte de Colòmbia per a pacients i professionals de la salut. "Apèndix G: Trastorns genètics únics" . Washington, DC: Departament de Salut del Districte de Columbia. PMID: 23586106.
> Wynbrandt, J. i Ludman, M. (2008) L'Enciclopèdia de Trastorns Genètics i Defectes del Naixement (3a edició). Nova York, Nova York: Biblioteca de Salut i Vida. ISBN-13: 978-0816063963.