Secuencias Repetidas en Tándem e Impronta Génica

En el Blog Genética Aplicada me encontré con este artículo que me pareció muy interesante y que les podría gustar

Se trata sobre el análisis de secuencias repetidas en Tandem y trata sobre la Aplicación del análisis del ADN mitocondrial y el uso en la La tragedia de los Romanov, familia real Rusa que fue asesinada con el advenimiento del régimen comunista (recordarán a Anastasia)

Aplicación del análisis de DNAmt: La tragedia de los Romanov.
                El análisis de los haplotipos mitocotondriales ha permitido dilucidar algunas incógnitas históricas, tales como la determinación de los patrones migratorios del Homo sapiens a lo largo del globo, la identificación de los restos de Cristobal Colón o la verificación del origen de Ötzi, la momia humana natural más antigua conocida hallada en un bloque de hielo en los Alpes suizos. Tal vez una de sus aplicaciones más conocidas sea la de la identificación de los restos de la familia del último zar de todas las rusias, Nicolás II y su familia: su esposa Alejandra, las grandes duquesas Maria, Tatiana, Ola y Anastasia y el zarevich Alexis. Toda la familia Romanov fue asesinada durante la revolución bolchevique en 1918, junto con sus sirvientes y el médico inglés de la familia, el Dr. Botkin.
El destino de sus restos fue una absoluta incógnita hasta que en 1979 se anunció el hallazgo de una fosa común en Yekaterinburg con nueve esqueletos que podrían corresponderse con las exequias de la familia Romanov. Los cuerpos habían sido maltratados y rociados con ácido para dificultar su identificación. Estudios antropológicos de la época constataron que la tipología de los restos (edad, sexo, piezas dentales…) podría corresponderse con los integrantes de la familia real, si bien revisiones posteriores apuntaban indicaban laausencia de los restos de zarevich Alexei y de la gran duquesa Anastasia (González-Martín, 2003). Pese a las dificultades intrínsecas para la obtención de resultados en el análisis de DNA nuclear, se obtuvo una muestra suficiente para genotipar los cuerpos. En primer lugar, se verificó el sexo de los esqueletos (previamente establecido por análisis antropológicos) por la amplificación del gen de la amelogenina. Se estableció el grado de parentesco entre los integrantes de la tumba por el análisis de varios loci tetraméricos microsatélite. En el trabajo original de Gill et al (1994) se emplearon los marcadores Short Tandem Repeats TH01, vWA31, FES/FPS y ACTBP2, estableciendo el genotipo multilocus de los nueve esqueletos de la fosa hallada en 1991. En una posterior revisión en la que se incluyó además los tres cuerpos descubiertos en el año 2007 se utilizó un kit de identificación forense estándar, para los loci TH01, CSF1PO, D2S1338, D18S51, D13S317 y FGA (Rogaev, y otros, 2009). En la figura 1 se resume el tipado genético y las relaciones de parentesco que explican los resultados obtenidos.
                Los datos obtenidos indicaron que dos de los cuerpos adultos hallados podrían corresponder a los padres de los esqueletos de individuos más jóvenes, tanto los de la primera tumba como los de la segunda. Se descartó toda relación de parentesco con los otros cuatro adultos. Pese a todo, no es posible establecer la identidad de un individuo sin una muestra comparativa confirmada, por lo que lo único que podía afirmarse por métodos moleculares era que los individuos formaban una familia de dos padres y cinco hijos y que pertenecían con una altísima probabilidad a poblaciones del centro-este de Europa (al margen de las evidencias antropológicas).
Genética Aplicada La tragedia de los Romanov1
Figura 1: Tras la determinación molecular de sexo y el análisis de seis loci autosómico STR, la composición genotípica de todos los individuos es consistente con la hipótesis de que existen relaciones de parentesco inmediatas, consistentes en dos parentales y cinco hijos. Tal evidencia por sí sola no es suficiente para la identificación de los restos (Rogaev, y otros, 2009).
No fue hasta el año 1991 cuando las técnicas de análisis de DNAmt adquirieron una robustez suficiente como para establecer conclusiones veraces acerca de la identidad de linaje de los cuerpos. Es menester que recordemos que tal material genético se hereda de exclusivamente por vía materna, de modo que todos los hermanos de una pareja mostrarán el mismo miotipo que su madre, así como otros parientes directos de tal linea. Se estableció el miotipo de los restos, así como de especímenes de descendientes por la vía materna de ambas ramas. Como espécimen de referencia de la rama materna se analizó una muestra del Príncipe Felipe de Edimburgo, pariente por la vía materna de la zarina Alexandra. Los resultados de este análisis fueron concluyentes: el haplotipo mitocotondrial obtenido en cuatro de los esqueletos de mujer hallados en la primera fosa común coincidían con el observado para el duque de Edimburgo, lo que junto con las evidencias antropológicas y genéticas permitió determinar que se trataba de los restos de la zarina Alexandra y de tres de sus cuatro hijas.
En lo referente al zar, la comparación de su DNAmt con muestras de individuos de su linaje materno arrojaron un resultado inconcluso; se halló que su miotipo era idéntico al de dos descendientes vivos, salvo en la posición 16169, para la cual el DNAmt del zar es heteroplásmico (16169 T/C, esto es, en tal posición aparece tanto Timina como Citosina). Los descendientes de una hermana de Nicolás II son homoplásticos 16169 T, en tanto que la descendencia de otra de sus hermanas es homplástica 16169 C. Se interpretó que la madre del zar había incorporado una mutación en tal punto, legando a su progenie su condición heteroplásmica. Para verificarlo se realizó un análisis de los restos óseos del difunto hermano del zar, Jorge de Romanov. La coincidencia de miotipos con el espécimen obtenido de Jorge de Romanov demostraba su parentesco con la familia real. Se cree que esta mutación se perdió en posteriores generaciones debido a un fenómeno de deriva génica o a que no se incluyó en la línea germinal materna (Ivanov, Wadhams, Roby, Holland, Weedn, & Parsons, 1996). Véase la figura 2 para una mayor comprensión de lo explicado.
Los cuatro cuerpos restantes poseían un haplotipo no coincidente con el de la familia real, y a la postre se confirmó, por análisis antropogénicos y revisión de registros históricos, que se trataba del médico real y de tres de sus sirvientes (Hummel, 2003).
Genética Aplicada  2
Figura 2: Genealogía de la familia real rusa, indicando el haplotipo mitocotondrial que mostraban los distintos individuos, así como la transmisión materna de los mismos. En punteado se indican las muestras de referencia empleadas en la determinación del miotipo de la rama materna y de la rama paterna empleados en la identificación de los restos. La leyenda de los miotipos expresa las no coincidencias de miotipo en la comparación con la secuencia de referencia de Cambridge.
                De todos modos, restaba todavía la incógnita acerca del destino de los cuerpos del zarevich Alexei y de una de sus hermanas, en un principio se atribuyó que podría tratarse de Anastasia. Mucho se ha especulado sobre la supuesta supervivencia a la masacre de los mencionados niños, especialmente de la gran duquesa desaparecida (si los registros históricos son ciertos, el zarevich Alexei hubiese debido sobrevivir a un pelotón de fusilamiento y a dos tiros en la cabeza, con el agravante añadido de que padecía hemofilia, por lo que su muerte puede darse como un hecho más que confirmado). Todo ello ha llevado al surgimiento de varios casos de fraude, siendo el caso más sonado el de Anna Anderson, una mujer de pasado desconocido y un importante cuadro de enfermedades mentales que afirmaba ser la gran duquesa Anastasia. La secuenciación de su mtDNA disipó toda duda: su miotipo no coincidía con el de la rama materna de la familia Romanov, descartando por completo que pudiera tratarse de la gran duquesa Anastasia. Demostrado esto, ¿quién fue realmente Anna Anderson? Tras un rastreo detectivesco de la procedencia de la mujer se cotejó su DNAmt con el de Carl Macher, supuesto rebisnieto de la impostora. Tal análisis confirmó la verdadera identidad de Ana Anderson, o mejor dicho, Francisca Schazkowska (Gill, y otros, 1994).
                El destino de los niños perdidos se cerró en el año 2007, cuando se confirmó que los dos individuos hallados en una nueva fosa ubicada a 70 metros de la anterior poseían el mismo miotipo que el material atribuido a su madre y hermanos de la cripta de los Romanov. De este modo los dos cuerpos recuperados se corresponden con el finado zarevich Alexei y de su desaparecida hermana. (Coble, Loreille, J., M., & Maynard, 2009). Así se cerró el destino de la dinastía; no hubo flaqueza del bolchevique que permitiera la supervivencia de Anastasia.
Genética Aplicada  Aplicación del análisis de DNAmt  La tragedia de los Romanov.
Tabla 1: Alineación de secuencias del DNAmt aislado de los cuerpos hallados en las fosas de la familia Romanov, así como la secuencia de los descendientes por vía materna de ambos linajes empleados para la comparación de haplotipos. La secuencia superior es la secuencia de referencia de Amsterdan. Los puntos indican coincidencias en la secuencia, en tanto que las letras indican las no coincidencias (Hummel, 2003).  El símbolo Y expresa la condición heteroplásmica T/C del zar y de su hermano. Entre paréntesis se indica el año del análisis.

Bibliografía

Coble, M. D., Loreille, O. M., J., W. M., M., E. S., & Maynard, K. (2009). Mystery Solved: The Identification of the Two Missing Romanov Children Using DNA Analysis. PLoS ONE , e4838. doi:10.1371/journal.pone.0004838.
Gill, P., Kimpton, C., Aliston-Greiner, R., Sullivan, K., Stoneking, M., Melton, T., y otros. (1994). Establishing the identity of Anna Anderson Manahan. Nature Genetics , 9: 9-10.
González-Martín, A. (2003). Del origen del hombre a la familia Romanov. Archivos, huesos y genes para reconstruir nuestra historia. Consejo Superior de Investigaciones Científicas, México. Nuevo México.
Hummel, S. (2003). Ancient DNA typing: methods, strategies and applications. Springer.
Ivanov, P. L., Wadhams, M. J., Roby, R., Holland, M., Weedn, V., & PArsons, T. (1996). Mitochondrial DNA sequence heteroplasmy in the Grand Duke of Russia Georgij Romanov establishes the authenticity of the remains of Tsar Nicholas II. Nature Reviews Genetics , 12 (4):417-420.
Parsons, T. J., & Coble, M. D. (2001). Increasing the forensic discrimination of mitochondrial DNA testing through analysis of the entire mitochondrial DNA genome.Forensic Sciences , 42 (3): 3004-309.
Fuente: geneticaaplicada2011.blogspot.com.ar/2011/02/aplicacion-del-analisis-de-dnamt-la.html
Autor Daniel
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