La heterogeneidad alélica es el fenómeno en el que diferentes mutaciones en el mismo locus conducen a fenotipos iguales o muy similares . Estas variaciones alélicas pueden surgir como resultado de procesos de selección natural , como resultado de mutágenos exógenos , deriva genética o migración genética . Muchas de estas mutaciones toman la forma de polimorfismos de un solo nucleótido en los que una sola base de nucleótido se altera en comparación con una secuencia consenso . También pueden existir como variantes de número de copias (CNV) en las que las copias de un gen o secuencia de ADN son diferentes a las de la población. [1]
Los alelos mutados que expresan heterogeneidad alélica se pueden clasificar como adaptativos o desadaptativos. Estas mutaciones pueden ocurrir en las células de la línea germinal , en las células somáticas o en las mitocondriales . Las mutaciones en las células de la línea germinal se pueden heredar, al igual que las mutaciones alélicas mitocondriales. Las mutaciones alélicas mitocondriales se heredan por vía materna. Normalmente, en el genoma humano, una pequeña cantidad de variantes alélicas representan aproximadamente el 75% de las mutaciones encontradas en un locus particular dentro de una población. Otras variantes encontradas se consideran raras o exclusivas de un único pedigrí . La Herencia Mendeliana del Hombre en línea tiene un registro de más de 1000 genes y sus variantes alélicas asociadas. Estos genes muestran heterogeneidad alélica en sus loci y son responsables de distintos fenotipos de enfermedades . Algunas de estas enfermedades incluyen alcaptonuria , albinismo , acondroplasia y fenilcetonuria . [2] [3] Por ejemplo, la β-talasemia puede ser causada por varias mutaciones diferentes en el gen de la β-globina . La heterogeneidad alélica no debe confundirse con la heterogeneidad del locus en la que una mutación en un gen diferente provoca un fenotipo similar. Tampoco debe confundirse con la heterogeneidad fenotípica en la que una mutación dentro del mismo gen provoca un fenotipo diferente. Otras enfermedades importantes que muestran heterogeneidad alélica son las mutaciones alélicas en el gen de la distrofina que causan distrofia de Duchenne y las mutaciones en el gen CFTR que se sabe que causan fibrosis quística. [4]
El gen humano de la secuencia de nucleótidos HGD muestra varias mutaciones alélicas que causan AKU. Se han documentado aproximadamente 40 variantes alélicas diferentes. La mayoría de estas variantes no afectan la función de catálisis enzimática. Unos pocos alelos conocidos tienen un efecto indirecto sobre la función de las proteínas al provocar un plegamiento incorrecto y alterar el ensamblaje adecuado del complejo enzimático. La alcaptunoria se considera un ejemplo clásico de heterogeneidad alélica que muestra una única variante en el fenotipo humano. [5]