La metilación del ADN es una de las modificaciones epigenéticas más estudiadas y cuyo mecanismo de acción es más conocido. Consiste en la transferencia enzimática de un grupo metilo a la posición 5' de la citosina. Resulta la principal modificación epigenética en mamíferos, donde se encuentra restringida principalmente a la citosina del dinucleótido CpG, y está relacionada con el silenciamiento transcripcional. Tiene un papel clave en la regulación epigenética y por tanto, su análisis es de gran interés para entender procesos biológicos tan importantes como la replicación del DNA, la expresión génica, la diferenciación celular o las bases moleculares de muchas enfermedades, incluyendo el cáncer. Por este motivo, se han desarrollado numerosas técnicas para el estudio de la metilación del ADN, tanto a nivel regional como global y genómico. No obstante, el análisis masivo del genoma humano presenta un alto coste y dificultad, por lo que la mayoría de estudios a escala genómica utilizan diseños que reducen la complejidad del análisis. Para ello, se analiza únicamente una pequeña porción de las regiones genómicas de interés, una o unas pocas CpGs, y se extrapolan los resultados. Con la aparición de los primeros datos de células humanas obtenidos mediante Whole Genome Bisulfite Sequencing es posible evaluar la exactitud de los diferentes abordajes de complejidad reducida. En el presente trabajo se ha determinado la concordancia entre la metilación de las dianas HpaII y las islas CpG que las contienen. Para ello, se han utilizado datos públicos de dos estudios WGBS de muestras humanas. La diana HpaII se ha seleccionado dada su presencia en el 94% de las islas CpG del genoma. No en vano, la diana de restricción de HpaII (CCGG) es la más utilizada en estudios de metilación del ADN. Nuestros análisis muestran que la metilación de aquellas dianas HpaII que están dentro de islas CpG, resultan excelentes indicadores de la metilación global de las islas. Las dianas HpaII tienen un alto valor predictivo a nivel cualitativo asignando correctamente a la isla CpG como metilada o desmetilada con un alto porcentaje de acierto. Además, cuando las islas CpG disponían de dos o más dianas HpaII las predicciones resultaban extremadamente exactas para el valor de metilación de la isla. Estos resultados proporcionan una validación global de las estrategias basadas en el uso de la enzima de restricción sensible a metilación HpaII. Esta validación puede extenderse a otras aproximaciones de reducción de la complejidad similares. Su principal ventaja radica en la drástica reducción de costes, tanto del trabajo experimental como del análisis computacional. A pesar de la alta homogeneidad existente en la metilación de las islas CpG existen otros escenarios donde no es raro observar diferencias de metilación importantes entre dos CpGs próximas. La disponibilidad de un creciente número de metilomas ha permitido identificar un conjunto de zonas con patrones de metilación diferenciales, DMRs. Estas regiones se han encontrado asociadas a cambios observados en la expresión génica entre estos tipos celulares. En el presente trabajo se han analizado posiciones individuales con una metilación discordante respecto a su entorno. Se han evaluado aquellas que se mantienen desmetiladas cuando su entorno está totalmente metilado. Dada la metilación general del genoma, estos patrones representan anomalías que difícilmente puedan ser azarosas. Así, se han encontrado secuencias anómalas que presentan características asociadas a zonas de alta actividad transcripcional y pueden representar puntos de regulación génica. Además, algunas de ellas se sitúan cerca de genes importantes en la regulación de enfermedades, como el cáncer. Aunque aún son necesarias validaciones experimentales, aproximaciones in silico como la aquí presentada permiten encontrar posiciones de discordancia epigenética que pueden representar dominios funcionales putativos. / DNA methylation consists in the enzymatic transference of a methyl group to the 5’ position of a cytosine. In humans, it mostly occurs in the CpG dinucleotide. It is related to transcriptional silencing and it has a key role in biological processes such as DNA replication, genetic expression or the molecular basis of a lot of diseases, including cancer. For these reasons, many techniques have been developed to analyze it. However, the whole genomic determination of this epigenetic mark results in difficult and expensive analysis. To circumvent this issue, many techniques use a few positions and extrapolate the results. However, no global validation of this hypothesis has been performed. We have determined the correlation between the methylation of HpaII restriction sites and the CpG islands that contain them. We have used Whole Genome Bisulfite Sequencing data from human samples. Our results show that the methylation of the HpaII sites within CpG islands are excellent reporters of the global CpG island methylation, at both the quantitative and qualitative level. The prediction values were improved when the island contained more than one HpaII site. Our results represent a global validation for methylation analysis techniques based on the use of HpaII restriction enzyme. Although the high observed homogeneity in DNA methylation, there are some scenarios where it is not uncommon to observe important methylation differences between two close CpG positions. Many of these regions have been found to be associated to differences in gene expression among different cell types. We have analyzed individual positions with a discordant methylation compared to its closest neighbor CpGs. Using them as indicators, we have found sequences that have characteristics associated to high transcriptional activity and they can represent genetic regulation points. Some of them are close to important disease-associated genes. These positions can represent putative functional domains

Les distròfies de retina (DR) engloben un conjunt de patologies caracteritzades per la degeneració dels fotoreceptors i les cèl•lules de l’epiteli pigmentari de la retina, i representen la major causa de ceguesa hereditària. Són malalties altament heterogènies clínica i genèticament. La retinosi pigmentària (RP) és la DR més freqüent, amb una prevalença d'1:4000 i més d'un milió d'afectats arreu del món. Fins l'actualitat, s'han descrit gairebé 200 gens i loci responsables de DR, però s'estima que aquests expliquen poc més de la meitat dels casos. En els últims anys, s'han centrat molts esforços en la cerca de nous gens i mutacions, fonamental per tal d’oferir als pacients i als seus familiars un diagnòstic genètic acurat i, en alguns casos, una bona prognosi de la malaltia. No obstant, una vegada identificada la causa molecular, l'estudi funcional no es presenta com una tasca trivial. Si bé l'estadi final de les DR és comú en la majoria dels casos, -la mort per apoptosi dels fotoreceptors-, els diferents gens DR participen en una gran diversitat de vies i aspectes cel•lulars dels fotoreceptors. En aquest context, és molt important combinar estratègies in silico, in vitro i in vivo per abordar-ne l'estudi acurat. El treball d'aquesta tesi doctoral s'ha basat en l'obtenció de models in vivo i in vitro per a l'estudi de dos gens causants de distròfies de retina, CERKL i RP2. El primer, va ser descrit pel nostre grup l'any 2004 com a causant de RP d’herència autosòmica recessiva. Malgrat les primers anàlisis de predicció varen revelar una elevada homologia amb la quinasa de ceramides (CERK), diversos estudis han fracassat a l'hora de validar l'activitat fosforilativa de CERKL. A l'inici d'aquesta tesi, CERKL es presentava com una proteïna òrfena de funció. Per aquesta raó, varem iniciar-ne l'aproximació funcional, basada primerament en l'estudi transcripcional en detall del gen a la retina. Els resultats varen mostrar una gran complexitat transcripcional, deguda principalment a l'splicing alternatiu i a l'ús de promotors alternatius. A més, es varen identificar promotors específics de teixit, fet que posava de manifest l’elevada regulació en l’expressió d’aquest gen. Pel que fa a la localització cel•lular de la proteïna, CERKL presenta un clar dinamisme cel•lular entre els compartiments citoplasmàtic i nuclear, amb una localització depenent de tipus cel•lular a la retina murina. Tot plegat, suggeria un paper multifuncional de CERKL. Per abordar la seva contribució a la degeneració retinal, es varen generar dos models animals. D’una banda, un ratolí knockout Cerkl-/- i, de l’altra, un model knockdown en peix zebra. L’estudi acurat del fenotip ens va revelar una disfunció a nivell ganglionar i/o amacrí en el cas del model murí, acompanyada d’un augment de l’estrès i mort cel•lular en la retina. D’altra banda, en el cas del model en peix zebra, els animals presentaven ulls de mida reduïda, juntament amb defectes en la laminació de la retina i en la formació dels segments externs dels fotoreceptors. Segons els nostres resultats, Cerkl no sembla contribuir en el desenvolupament primerenc de la retina d’aquest teleosti, si bé podria participar en processos de degeneració secundaris. En ambdós models es va posar de manifest la contribució de CERKL en les vies d’estrès i apoptosi cel•lular. En el futur, quan les teràpies gèniques estiguin ben establertes i els pacients puguin accedir a elles, serà fonamental el coneixement de les bases genètiques de la malaltia i l’impacte molecular de les mutacions descrites en cada cas. En aquest context, s’han realitzat estudis tant in vitro com in vivo de dues mutacions identificades als gens CERKL i RP2 en famílies espanyoles. Les diferents anàlisis ens han permès comprovar l’impacte patogènic d’aquestes mutacions sobre els productes gènics, basat en la degradació o formació aberrant de les isoformes del mRNA. A més, en el cas de RP2, responsable de RP lligada al cromosoma X, hem reportat per primera vegada un cas de semi-dominància degut a mutacions en aquest gen. L’estudi de les mostres de les dones portadores de la família ens han permès demostrar un biaix en l’expressió dels al•lels de RP2, segurament donada per la inactivació no atzarosa del cromosoma X, com a causa directa del fenotip. / Retinal dystrophies (RD), the major cause of incurable familial blindness in the Western world, are monogenic disorders characterized by progressive dysfunction of photoreceptor and retinal pigment epithelium cells. RD is a group of extremely heterogeneous diseases that show substantial clinical and genetic overlap. Highthroughput technologies have greatly improved our knowledge of the genetic basis of RD. Indeed, more than 180 RD genes have already been reported and this number is constantly increasing. However, although RD genes are known to be involved in a variety of celular and molecular processes in the retina, we are still far from understanding the contribution of most of them to the disease. In this context, we have aimed to study the contribution to the pathogenesis of two RD genes: CERKL and RP2. The first was identified by our group in 2004, as a responsible for autosomic recessive retintitis pigmentosa (RP). To shed light on the pathogenicity of the mutations in this gene, we aimed to characterize its transcriptional repertoire. Our results showed an unexpected multiplicity of CERKL transcriptional start sites plus a high variety of alternative splicing. In order to approach the function of the retinal dystrophy CERKL gene we generated a knockout mouse model. KO animals showed clear and consistent signals of gliosis and retinal stress, togheter with a non-progressive perturbation of ganglion cells. The failure to reproduce the human phenotype in the mouse, not unusual in other hereditary retinal disorders, prompted us to explore zebrafish as an alternative model. The phenotype resulted in abnormal eye development with lamination defects, failure to develop photoreceptor outer segments, increased apoptosis of retinal cells and small eyes. Our data supported that zebrafish Cerkl does not interfere with proliferation and neural differentiation during early developmental stages but is relevant for survival and protection of the retinal tissue. Finally, we have analized the pathogenicity of a new variant in RP2, a X-linked RP gene. The study of the RP2 splicing pattern in blood samples of patients and carrier females showed a aberrant mRNA transcript. High levels of variation observed for RP2-spliced products in female carriers supports X chromosome–skewed inactivation as the cause of the disease in the affected females.

El ratón doméstico, Mus domesticus, es un roedor comensal cuyo cariotipo estándar está formado por 40 cromosomas acrocéntricos. En su área natural de distribución, es frecuente la reducción de este número cromosómico debido a la presencia de un tipo de mutación denominada translocación Robertsoniana, que consiste en la fusión céntrica de dos cromosomas acrocéntricos para dar lugar a un cromosoma metacéntrico. En Europa y norte de África se han descrito más de 40 razas cromosómicas, definiendo como raza a un grupo de poblaciones contiguas que comparten el mismo juego de cromosomas Robertsonianos en homocigosis. Es frecuente que entre razas cromosómicas, o entre éstas y las poblaciones estándar se generen zonas híbridas compuestas por individuos con un número cromosómico intermedio entre el de las dos poblaciones que las han formado, y con una elevada frecuencia de heterocigotos para las fusiones que presentan. Muestreos realizados en las cercanías de la ciudad de Barcelona, entre 1981 y 1997, evidenciaron la existencia de poblaciones formadas por ejemplares con un 2n comprendido entre 29 y 39 cromosomas, debido a la presencia de las fusiones Rb(3.8), Rb(4.14), Rb(5.15), Rb(6.10), Rb(9.11) y Rb(12.13), pero no se demostró la existencia de ninguna raza cromosómica. Aún así se sugirió que se trataba de una zona híbrida entre las poblaciones estándar y una raza hipotética con 2n=28.Las zonas de polimorfismo Robertsoniano son lugares potenciales de especiación, ya sea por un proceso de reforzamiento, o bien por una disminución del flujo genético causada por una reducción en la recombinación a nivel pericentromérico en los cromosomas Robertsonianos. Es por ello importante estudiar aquellos aspectos que pueden determinar un aislamiento genético entre las poblaciones que forman estas áreas. En este marco, los objetivos de la presente tesis fueron: 1) realizar un estudio exhaustivo de la estructura poblacional referente a la presencia de estas fusiones; 2) determinar cómo afecta la heterocigosidad estructural de las translocaciones Robertsonianas a nivel reproductivo en ejemplares pertenecientes a esta zona de polimorfismo cromosómico; 3) valorar el grado de aislamiento genético entre diferentes grupos cromosómicos mediante un estudio comparado de morfología craneana y post-craneana; 4) determinar las posibles relaciones entre el cariotipo y el comportamiento de los animales.Los resultados obtenidos mostraron que las poblaciones de ratón doméstico ubicadas en la provincia de Barcelona y alrededores forman una zona de polimorfismo Robertsoniano, no pudiendo considerar este conjunto poblacional como una zona híbrida, puesto que no ha sido detectada ninguna raza cromosómica. Las poblaciones de esta área funcionan como unidades panmíticas separadas. Se puso en evidencia la existencia de una nueva fusión, Rb(7.17), no descrita previamente en ninguna población Robertsoniana de la especie. La notable extensión de esta zona (5000 km2) sugiere que la eficacia biológica de los individuos portadores de translocaciones no está severamente afectada. En la línea de células germinales masculinas se apreció una mayor muerte celular en aquellos ejemplares con fusiones Robertsonianas, especialmente cuando más de una translocación ha estado presente en heterocigosis estructural. Se detectó un patrón general en el cambio de forma relacionado con la heterocigosidad estructural y el número cromosómico, aunque dicha variación de forma es de carácter moderado. La diferenciación morfológica de los animales estándar respecto a los ejemplares que presentan polimorfismo Robertsoniano, sugiere un aislamiento genético de estos últimos. La existencia de diferenciación genética dentro de la zona de polimorfismo Robertsoniano vino también avalada por las diferencias significativas detectadas en la pauta de comportamiento, estudiada mediante el patrón diario de la actividad motora (variable regulada por el sistema circadiano). Respecto a esta variable se obtuvo que las fusiones Robertsonianas no afectan a las principales características del reloj circadiano pero sí a la modulación ultradiana del ritmo circadiano. El patrón de actividad motora se mostró como una variable apropiada para la discriminación entre grupos de ratones diferenciados cromosómicamente.Se concluye que las fusiones Robertsonianas presentes en esta zona han contribuido a la diferenciación morfológica y etológica entre las poblaciones que la forman, circunstancia que sugiere la existencia de diferencias genéticas entre ellas. De aquí se desprende que la zona de polimorfismo presente en la provincia de Barcelona y en sus inmediaciones constituye un escenario muy apropiado para estudiar aspectos relacionados con el proceso de especiación

El matrimonio, es decir, la unión duradera y legalizada de dos individuos de distinto sexo, es el elemento central de organización sociocultural de la mayoría de las poblaciones humanas. Pero, además, es un importante fenómeno biológico, puesto que determina (salvo excepciones raras en las poblaciones europeas) quiénes pueden entrar a formar parte de la población reproductora, cuando lo hacen y cómo lo hacen. Desde el momento en que los que se casan son una muestra de la población, sometida a presiones del ambiente socioeconómico y cultural, y proveniente de localidades varias, el matrimonio y sus circunstancias pueden ser indicadores excelentes del influjo de fuerzas tales como la selección, la migración o la deriva genética sobre una población determinada.Por otra parte, por su propia naturaleza, el matrimonio implica una densidad más alta de información en los Registros, ya que, al recoger características de dos individuos distintos y, muchas veces, de sus familias, proporciona un volumen muy notable de datos, los cuales, además, permiten estudiar la interrelación entre individuos distintos.Al mismo tiempo, hay que tener en cuenta el hecho de que si los patrones de cruzamiento son los que van a determinar la estructura genética de las generaciones posteriores, estos patrones están condicionados en muchas ocasiones por factores no biológicos, por lo que en el estudio del matrimonio se puede dilucidar la influencia de factores ecológicos y culturales en la estructura genética de la población.Dentro del marco general de la aplicación de los métodos de la demografía histórica en el estudio biológico de poblaciones humanas, existe desde siempre un interés especial por las comunidades pequeñas y aisladas ("isolates"). De manera general, en estas poblaciones el estudio de las fuerzas evolutivas toma un cariz muy interesante, en tanto se las supone similares a aquéIlas que han operado en una gran parte de la evolución humana.Debido a su particular estructura geográfica y demográfica, por no hablar de sus peculiaridades culturales, la Península Ibérica abunda en poblaciones que corresponden, más o menos estrictamente, al concepto de "isolate". Estas poblaciones son particularmente abundantes en las zonas pirenaicas, donde los condicionantes topográficos e históricos han conformado la delimitación de grupos comarcales bien definidos geográficamente y con fuerte personalidad social, cultural e incluso administrativa.Dos de estas poblaciones son las que sirven de base a este trabajo. La elección del VaIle de Salazar viene dada por reunir varias circunstancias notables: su personalidad histórica y administrativa, que lo conforman como una comarca natural y cultural bien definida; el tamaño de su población, lo bastante grande como para suministrar datos fiables y lo bastante pequeña como para resultar manejable; la existencia en sus parroquias de Registros de notable antigüedad; su estructura en núcleos discretos de población, muy a propósito para el estudio de la variabilidad geográfica de determinados caracteres; su pertenencia al área vascófona, con las implicaciones que esto tiene desde el punto de vista del análisis de apellidos.Otro aspecto de la población salacenca muy a tener en cuenta es su sistema de transmisión patrimonial, similar al que se da en otras partes del Pirineo Navarro o Aragonés, es decir, la libre designación de heredero, con transmisión de los bienes en el momento de la boda de éste. Este sistema, también conocido como "donatio propter nuptias", se ha aplicado durante siglos con gran rigor, lo que, sin duda, ha influido en la población. Naturalmente, la situación ideal para la aplicación de semejante sistema implica un reducido tamaño de la descendencia, tamaño reducido que se logra, entre otros factores, por un retraso en la edad nupcial.La elección del Pallars Sobirà como población de contraste se dio posteriormente, a raíz de una campaña desarrollada por un equipo del que el doctorando formaba parte (campaña financiada por la C.A.I.C.Y.T. como proyecto de investigación PR83-2405). Las similitudes entre ambas comarcas eran patentes, sobre todo en lo que se refiere a estructura topográfica y demográfica; pero las diferencias (mayor tamaño y población en el Pallars Sobirà, registros más modernos, sistemas económicos, transmisión patrimonial basada en el mayorazgo masculino) eran también lo bastante importantes como para justificar un contraste entre las características de ambas comarcas.El esquema que se sigue en este trabajo se articula en tres secciones. La primera, y más extensa e importante, trata de las características de los matrimonios en el Valle de Salazar, describiendo las circunstancias y fenómenos asociados a la nupcialidad, como su frecuencia absoluta y relativa (ya por años, ya por períodos más largos o más cortos), su estructura (por estado civil, por legitimidad y por edad), la movilidad marital e intergeneracional, la consanguinidad y el análisis de los apellidos de los consortes. Esta sección abarca los Capítulos 2 a 7, con los contenidos específicos que pueden verse en el índice adjunto. La segunda sección aborda una descripción similar de los matrimonios del Pallars Sobirà, si bien con una extensión más reducida (sólo el Capítulo 8), dado que se exponen los resultados de los análisis sin consideraciones teóricas ni metodológicas, incidiendo sobre todo en los aspectos cuyo contraste o concordancia con los análogos salacencos parezcan particularmente interesantes. La tercera parte del trabajo, la interpretativa, se plasma en el Capítulo 9, donde se resumen las conclusiones a que ha dado lugar el estudio.Naturalmente, la orientación del estudio viene dada por el mismo material con el que se trabaja, es decir, los matrimonios tal como se registran en los Libros Parroquiales. Por lo tanto, la deducción de los patrones de cruzamiento, tanto en sus aspectos descriptivos, como en sus implicaciones genéticas, como en sus condicionantes sociales, culturales y ecológicos, es el objetivo básico de este trabajo.El hecho de disponer de registros de una considerable antigüedad y la particular disposición de las poblaciones estudiadas permiten que esta búsqueda de los patrones de cruzamiento se enfoque desde una doble perspectiva, razón por la que una parte importante del estudio se concentra en la variabilidad temporal y espacial que presentan o que pueda afectar a dichos patrones de cruzamiento.Las conclusiones del trabajo indican que, tanto por la cantidad de información como por la propia importancia genética y demográfica del hecho que contienen, el estudio de las partidas de matrimonio se revela como un buen instrumento para el conocimiento de la dinámica y estructura de las poblaciones humanas.Por otra parte, las estructuras matrimoniales de las poblaciones estudiadas revelan, tanta en sus semejanzas como en sus diferencias, hasta qué punto están ligadas las características demográficas y genéticas de las poblaciones a sus respectivos entornos geográficos, económicos y culturales. La unidad matrimonial ha sida, y en gran medida lo es todavía, el elemento básica de gestión ambiental y de transmisión sociocultural. Estas circunstancias influyen en gran medida en la posibilidad de los individuos de dejar descendencia, por lo que es difícil enfocar cualquier estudio genético de una población sin tener en cuenta las peculiaridades de su estructura matrimonial y, por extensión, demográfica.

La febre mediterrània familiar (FMF) afecta unes 10.000 i 100.000 persones d'origen principalment àrab, armeni, turc i jueu i és caracteritza per la recurrència d'episodis autolimitats de febre i inflamació de seroses, sense una causa infecciosa aparent. A la població espanyola, els pacients de FMF descrits són casos aïllats i el recull més extens és el de pacients xuetes de Mallorca. La recent clonació del gen MEFV, al 1997, va constituir un punt d'inflexió en l'estudi de la FMF en els més diversos aspectes de la malaltia i va crear grans expectatives en els camps del diagnòstic, terapèutic i preventiu. A més, l'estudi en poblacions no ancestrals era un camp totalment inexplorat, començant pel fet que es considerava que la FMF no les afectava.La hipòtesi de treball d'aquesta tesi s'ha basat en què l'estudi de les mutacions del MEFV en els pacients de FMF espanyols, així com la detecció de la possible intervenció de factors modificadors de la malaltia, permetria establir la relació causal de les mutacions al gen MEFV i la FMF i establir-ne les bases genètiques. A més, l'estudi de la dinàmica genòmica del locus MEFV permetria estudiar la història natural de les mutacions més freqüents a la vessant occidental de la Mediterrània.Les conclusions de l'estudi són, en quant a les bases genètiques de la FMF a la població espanyola, que només el 53% dels pacients de FMF espanyols tenen una o dues mutacions en el gen MEFV, essent l'espectre de mutacions força heterogeni, mentre que el 47% dels pacients espanyols diagnosticats clínicament de FMF no presenta cap mutació al MEFV ni en cap dels gens coneguts responsables d'altres SHFP. Existeix una alta freqüència de pacients heterocigots qüestiona el patró d'herència de la FMF i suggereix l'existència d'almenys un altre locus implicat en la malaltia. D'altra banda, els pacients espanyols diagnosticats clínicament de FMF probable sense mutacions al gen MEFVpodrien manifestar un fenotip de FMF inusual o bé una nova síndrome de febre periòdica, altrament anomenada, FMF-like.Els pacients de FMF a la població espanyola no pertanyen a cap ètnia relacionada amb les de les poblacions anomenades ancestrals, per la qual cosa l'origen ètnic no s'hauria de considerar un criteri d'exclusió en el diagnòstic clínic de FMF a la població espanyola. Clínicament, els pacients espanyols diagnosticats de FMF constitueixen un grup heterogeni: un subgrup manifesta la simptomatologia clínica típica de la malaltia, on ni l'amiloïdosi ni l'ELE ni l'historial familiar són manifestacions clíniques freqüents, mentre que l'altre subgrup manifesta episodis lleugerament més llargs i amb una major freqüència de limfadenopaties i mialgia. Es conclou que és necessari afegir l'anàlisi de la totalitat dels exons del MEFV en el diagnòstic de la FMF a la població espanyola.A la població general espanyola s'observa una diversitat d'haplotips del MEFV força limitada causada per l'alt LD dels subhaplotips de cada bloc. L'equilibri de lligament entre els haplotips majoritaris del gen MEFV i l'alt LD de cada subhaplotip suggereix l'existència d'un punt calent de recombinació a l'intró 2, que constituiria un mecanisme plausible de generació dels haplotips majoritaris. Es proposa, per primera vegada, una nomenclatura sistematitzada dels haplotips de SNPs intragènics al gen MEFV, basada en criteris genètics i independentment del grup ètnic on s'han estat descrits. A més, es descriuen Tag-SNPs, per tal d'optimitzar la recerca de futurs estudis.L'estudi dels haplotips associats a mutacions al MEFV en pacients de FMF revela la proximitat genètica de la població espanyola amb altres poblacions no ancestrals com la italiana o la francesa i una clara distància amb les poblacions ancestrals i estaria d'acord amb l'origen jueu sefardita dels xuetes.

El càncer de mama és la neoplàsia més freqüent en la dona a Catalunya, amb una prevalença de 45.000 casos l'any 2005. Entre un 5% i un 10% de tots els casos presenta un component hereditari degut a mutacions germinals en gens de susceptibilitat, fonamentalment BRCA1 i BRCA2, els quals s'associen a la síndrome de càncer de mama i ovari hereditari (CMOH), caracteritzada per la presència de casos de càncer de mama i ovari en una mateixa família o de múltiples casos de càncer de mama precoç. L'objectiu principal d'aquest treball és l'estudi molecular dels gens BRCA1 i BRCA2 en pacients amb sospita de síndrome de CMOH. La identificació de mutacions en aquests pacients facilita l'assessorament genètic i l'aplicació de mesures de prevenció, detecció precoç i terapèutiques adequades.Els mètodes utilitzats per a la detecció de mutacions en BRCA1 i BRCA2 són l'anàlisi de conformacions de cadena senzilla (SSCP), l'anàlisi de la proteïna truncada (PTT) i la seqüenciació dels fragments amb mobilitat electroforètica anormal. Els nostres resultats mostren que les famílies espanyoles amb CMOH presenten una gran diversitat al·lèlica en els gens BRCA1 i BRCA2, amb les mutacions distribuïdes al llarg de tota la seqüència. La freqüència global de mutacions identificades (propera al 30%) és similar a la trobada en altres poblacions i, en general, el percentatge de mutacions augmenta amb el nombre de casos de càncer en la família. A més, s'evidencia la relació entre càncer d'ovari i BRCA1 i càncer de mama en homes i BRCA2. Addicionalment, s'ha analitzat l'haplotip associat a tres mutacions que apareixen de forma recurrent en diverses famílies, mitjançant l'estudi de marcadors microsatèl·lits polimòrfics. La identificació d'haplotips específics associats a la mutació 330A>G en BRCA1, present en famílies d'origen gallec, i a les mutacions 9254del5 i 6857delAA en BRCA2, presents en famílies de l'àrea mediterrània, suggereix l'existència de subpoblacions espanyoles amb mutacions característiques.Finalment, s'ha avaluat la possible patogenicitat de les variants d'efecte biològic desconegut identificades durant el procés de detecció de mutacions. Aquestes variants no es poden classificar, únicament amb la informació que ens proporciona l'estudi del DNA, com a mutacions associades a la malaltia o com a polimorfismes innocus, de manera que dificulten l'assessorament genètic dels pacients i requereixen anàlisis addicionals. Per exemple, l'anàlisi de l'RNA missatger de portadors permet establir possibles efectes en el procés de maduració de l'RNA (splicing). Malgrat que existeixen diversos mètodes teòrics per predir potencials alteracions en l'splicing, els resultats observats amb l'estudi de l'RNA no coincideixen totalment amb els obtinguts amb aquests mètodes, pel que s'han de considerar amb prudència i es recomana l'anàlisi de l'RNA sempre que sigui possible. / Breast cancer is the most common malignancy among woman in Catalonia, with a prevalence of 45.000 cases in 2005. It is currently estimated that 5-10% of all breast cancers are hereditary and attributable to mutations in several highly penetrant susceptibility genes of which only two have been identified: BRCA1 and BRCA2. BRCA1 and BRCA2 mutations are associated with the hereditary breast and ovarian cancer (HBOC)syndrome, characterized for the presence of both breast and ovarian cases in the same family or for several cases of early onset breast cancer. The principal aim of this thesis is the molecular study of BRCA1 and BRCA2 genes in patients with HBOC syndrome. The identification of mutations in these patients facilitates the genetic assessment and the application of preventive measures, early detection and appropriate therapeutics. Analyses of the entire coding and flanking sequences were carried out by a combination of SSCP (single strand conformation polymorphism) and PTT (protein truncation test), followed by direct sequencing of abnormal bands. Our results show that HBOC Spanish families present a high allelic diversity in BRCA genes, with mutations distributed all over the sequence. The global frequency of mutations detected (of about 30%) is similar to that founded in other populations and, in general, the rate of mutations increases with the number of cancer cases in the family. Furthermore, ovarian cancer associates to BRCA1 and male breast cancer to BRCA2.Additionally, we analysed the haplotype associated to three mutations which appear recurrently in several families, employing microsatellite markers. Identification of a specific haplotype associated to the 330A>G mutation in BRCA1, present in Galician families, and to the 9254del5 and 6857delAA mutations in BRCA2, present in Mediterranean families, suggests the existence of Spanish subpopulations with characteristic mutations.Finally, we evaluated the pathological effect of variants of unknown pathological significance by RNA analysis. This information is essential for providing efficient counselling for breast/ovarian cancer families.

Les aminoacil-ARNt sintetases (aaRS) són els enzims encarregats d'aminoacilar els ARN de transferència (ARNt) per tal que puguin ser utilitzats pels ribosomes en el procés de síntesi proteica. La síntesi de les proteïnes codificades en el genoma mitocondrial i constitutives dels complexos de la cadena respiratòria i la fosforilació oxidativa requereixen una maquinària traduccional pròpia de l'orgànul. Per tant, mutacions en els elements que constitueixen l'aparell de traducció genètica mitocondrial poden desencadenar patologies greus en humans. Existeixen malalties mitocondriales humanes causades per mutacions en l'ADN mitocondrial que afecten específicament els ARNt i ARNr i, a més, s'han descrit mutacions en proteïnes mitocondrials codificades en el genoma nuclear, entre les quals es troben mutacions en aaRS mitocondrials. La complexitat de les patologies mitocondrials, degudes a defectes en la síntesi proteica en l'orgànul, justifica la generació de models animals que permetin caracteritzar els efectes de deficiències d'aminoacilació mitocondrial, i el desenvolupament d'estratègies terapèutiques. En base a aquest objectiu, al llarg de la present tesi doctoral hem generat un model de patologia mitocondrial en Drosophila melanogaster amb el propòsit de caracteritzar els efectes d'una deficiència de traducció en l'orgànul com a conseqüència de la manipulació de la seril-ARNt sintetasa mitocondrial (DmSRS2). Els animals sotmesos al silenciament de l'expressió de la DmSRS2, mitjançant l'ARN d'interferència, mostren un descens en els nivells d'ARNtSer mitocondrials aminoacilats. La depleció de la DmSRS2, de manera generalitzada, compromet significativament la viabilitat de l'organisme i, de manera restringida en determinats òrgans i teixits, impedeix el correcte desenvolupament d'aquests. A més, el descens en els nivells de DmSRS2 provoca defectes en la morfologia, en la biogènesi i en la funció mitocondrials, que reprodueixen algunes de les característiques pròpies de malalties mitocondrials humanes. Cal afegir que en el context d'aquest projecte hem descobert una nova proteïna d'insecte homòloga a la seril-ARNt sintetasa mitocondrial (SLIMP), la caracterització de la qual s'ha convertit en un objectiu més d'aquesta tesi doctoral. La llarga història evolutiva de les aaRS explica l'àmplia varietat de funcions associades amb elles, i de proteïnes homòlogues, independents del paper convencional que desenvolupen en la traducció genètica. SLIMP representa una d'aquestes proteïnes, que probablement va sorgir de la duplicació d'una SRS mitocondrial a la base de l'evolució dels metazous, i s'ha mantingut en tots els insectes, en una espècie d'aràcnid i en una d'eriçó de mar. Tot i que SLIMP no desenvolupa una funció com aaRS, reté algunes de les característiques típiques de les SRS mitocondrials, com ho són la conformació dimèrica i la capacitat d'unir específicament els ARNtSer mitocondrials. SLIMP té un paper essencial en D. melanogaster atès que la reducció constitutiva i ubiqua de la seva expressió disminueix la viabilitat, i la depleció restringida en teixits concrets afecta el desenvolupament d'aquests. Proposem que la funció de SLIMP pot estar relacionada amb el metabolisme mitocondrial, ja que la seva depleció produeix greus anormalitats estructurals en l'orgànul, un increment en la biogènesi i una reducció de la capacitat respiratòria mitocondrial. Addicionalment, una dieta enriquida en molècules antioxidants produeix un efecte pal·liatiu en la viabilitat de les mosques sotmeses al silenciament global de SLIMP. / Aminoacyl-tRNA synthetases (aaRS) aminoacylate transfer RNAs (tRNAs) for their use by the ribosome during protein synthesis. The synthesis of mitochondrially encoded proteins is performed by a translation apparatus specific for the organelle, and mutations in elements that constitute this apparatus can trigger severe pathologies in humans. Mutations in the mitochondrial DNA that specifically affect tRNA and rRNA, as well as mutations in nuclear encoded mitochondrial proteins, for instance, those affecting mitochondrial aaRS, are related to disease. The complexity of mitochondrial diseases caused by defects in protein synthesis justifies the generation of animal models which permit the characterization of the pathogenic mechanisms and the development of therapeutic strategies. In the present doctoral thesis we use Drosophila melanogaster to construct a model of a mitochondrial disease caused by a deficiency in mitochondrial translation, by means of RNAi-mediated silencing of mitochondrial seryl-tRNA synthetase (DmSRS2). Silencing of DmSRS2 causes a decrease in mitochondrial seryl-tRNASer levels. Global DmSRS2 depletion compromises viability, and when restricted to particular organs, it prevents their proper development. Moreover, DmSRS2 reduction affects mitochondrial morphology, biogenesis, and function.Within the context of this project we discovered a new insect protein, called SLIMP, homologous to mitochondrial seryl-tRNA synthetase, whose characterization became an additional objective of this thesis. Owing to their long evolutionary history, aaRS and their homologues can perform a wide variety of non-canonical functions. SLIMP is likely the result of a duplication of a mitochondrial SRS gene that occurred early in the evolution of metazoans and was maintained in insects. SLIMP is a dimeric protein and is able to bind mitochondrial tRNASer, properties it has retained from the ancestral mitochondrial SRSs. Although SLIMP does not function as an aaRS, it carries out an essential role in D. melanogaster mitochondria, as its depletion by RNAi decreases the viability of the organism and affects mitochondrial structure, biogenesis, and respiratory capacity.

Las mutaciones en el factor de transcripción HNF1a son la causa más frecuente de diabetes tipo MODY. HNF1a está implicado en una compleja red transcripcional responsable de la diferenciación y función de la célula beta. El estudio de modelos genéticos deficientes para HNF1a será pues de gran relevancia para la comprensión de las bases moleculares de la diabetes MODY y del programa transcripcional responsable del desarrollo de la célula beta, pero también de manera más general, para estudiar como un activador regula la transcripción. El objetivo de este trabajo de tesis es pues emplear diferentes modelos genéticos para comprender aspectos funcionales de HNF1a en un contexto celular in vivo.En una primera parte, nos planteamos responder dónde, cuándo y cúanto HNF1a es necesario para ejercer su función en la célula beta. Diseñamos un modelo de expresión de HNF1a específico de célula beta e inducible por tetraciclina. El sistema sobreexpresaba HNF1a en células beta, lo que inhibía el ciclo celular e inducía apoptosis reduciendo progresivamente la masa de célula beta que acababa derivando en diabetes. Como la inducción de HNF1a en células beta era heterogénea pudimos comprobar que la función de HNF1a tiene autonomía celular y es rescatable postnatalmente sólo en aquellas células deficientes para HNF1a que reexpresaban HNF1a a niveles casi fisiológicos. Concluyendo, en esta primera parte del proyecto se demostró que HNF1a puede ejercer su función en células beta expresándose sólo en células beta, que esta función no está restringida a un momento determinado del desarrollo embrionario y que es altamente dependiente de los niveles de expresión, puesto que tanto mutaciones en heterocigosidad como la sobreexpresión causan diabetes. Estos resultados tienen importantes implicaciones en el diseño de terapias génicas para la cura de la diabetes MODY y en el desarrollo de protocolos de diferenciación in vitro de células beta para su posterior transplante. Así mismo llama la atención sobre los peligros de sobreexpresar factores de transcripción en células beta.En la segunda parte, nos planteamos cómo regula HNF1a la transcripción. Un nuevo nivel de regulación de la transcripción está emergiendo, el posicionamiento génico en subdominios nucleares en fución de la actividad transcripcional. Por otro lado se sabe que HNF1a induce la acetilación de los promotores de sus genes diana. El objetivo de esta segunda parte es estudiar como HNF1a influye las modificaciones de histona a nivel local de cromatina y el reposicionamiento génico en el espacio nuclear para establecer así la relación entre estos dos niveles de regulación de la transcipción. Mediante el uso de un modelo deficiente para HNF1a, demostramos que HNF1a induce la metilación en H3-Lys4 e impide la metilación en H3-Lys27 de sus genes diana. Así mismo estas modificaciones de histona se distribuyen no aleatoriamente en el espacio nuclear formando subdominios. HNF1a induce el reposicionamiento selectivo de sus loci diana de dominios ricos en H3-trimetil Lys27 a dominios activadores ricos en RNA polimerasa II y H3-dimetil Lys4, en concordancia con los cambios observados localmente. Concluyendo, en esta segunda parte demostramos por primera vez que el posicionamiento génico puede ser dependiente de un activador y que afecta selectivamente al locus diana. También demostramos por primera vez que las modificaciones de histona que regulan la transcripción localmente a nivel de la cromatina también tienen una representación espacial en el núcleo de manera que los genes se posicionan en dominios ricos en determinadas modificaciones de histona en función de su actividad transcripcional. Este trabajo de tesis tiene importantes implicaciones en la comprensión de las bases moleculares de una enfermedad humana y añade nuevas perspectivas al estudio de la función de un activador transcripcional. / Mutations in the transcription factor HNF1a are the major cause of MODY type diabetes. HNF1a is implicated in a complex transcriptional network responsible for beta-cell development and function. The study of genetic models deficient for that activator would not only be useful for understanding the molecular bases of a human disease, but also for the study of the transcriptional network implicated in the differentiation of beta-cells and the study of how transcription is actually regulated.The aim of this project of thesis was to understand the function in vivo of HNF1a in beta-cells using genetic models.In the first part, we aimed to assess when, where and how much HNF1a is needed in the beta-cell to be functional. For that purpose, we used a conditional and cell-specific model that overexpressed HNF1a only in beta-cells and in the absence of tetracycline. We demonstrated that the function of HNF1a in beta-cells is cell-autonomous, can be rescued postnatally and is tightly dependent on its expression levels, since both mutations in heterozygosity and overexpression lead to diabetes. These results have important implications in the development of gene therapies for MODY3 patients and for the establishment of good protocols for beta-cell differentiation in vitro for transplantation. This study also highlights the risk of misexpressing transcriptions factors in beta-cells. In the second part, we aimed to understand how HNF1a regulates transcription using an HNF1a-deficient model. HNF1a induces changes locally at the chromatin level by preventing the methylation of H3-Lys27 and inducing the acetylation and methylation of H3-Lys4 of its targets nucleosomes. HNF1a also induces the repositionning of its target loci from H3-methyl Lys27 rich domains to active RNA polymerase II and H3-methyl Lys4 rich domains in the nuclear space, concordantly with the changes observed locally. Thus, for the first time we show that an activator can locus-selectively determine the subnuclear positioning of its targets and that histone modifications have a functional representation in the nuclear space. This thesis add novel insights to our understanding of the in vivo function of a transcriptional activator, and for the first time link subnuclear gene repositioning to a human transcriptional disease.

El síndrome de Prader-Willi (SPW) es la causa de obesidad genética más frecuente. Está provocado por una falta de expresión de los genes de la región cromosómica 15q11-13. Adémas de desarrollar una obesidad mórbida, asocian retraso mental, una facies característica, hipogonadismo hipogonadotropo y déficit de hormona de crecimiento.El control de la ingesta y del peso corporal es un proceso complejo en el que intervienen señales periféricas que informan sobre la adiposidad del organismo y otras que se producen en el tracto gastrointestinal que producen saciedad como el péptido YY (PYY). Por otra parte, la ghrelina, secretada en su mayoría por el estómago, estimula la ingesta. Finalmente, la adiponectina, fabricada en el tejido adiposo, y algunas proteínas relacionadas con la inflamación intervienen también en la regulación del metabolismo.En esta tesis se estudian ghrelina, PYY, adiponectina y proteínas relacionadas con la inflamación (IL-6, IL-18, PCR, C3 y TNF-alfa) tanto en ayunas como tras la ingesta de una dieta líquida estándar en pacientes adultos con SPW y se compara con sujetos obesos de igual índice de masa corporal y sujetos con normopeso.La ghrelina en ayunas fue superior en los pacientes con SPW. Tras la ingesta, la concentración de ghrelina disminuyó en los tres grupos pero en los pacientes con SPW, el descenso fue menos marcado, de forma que el área bajo la curva (AUC) de ghrelina fue superior en estos pacientes comparado con los sujetos obesos. La concentración de PYY en ayunas fue inferior en los pacientes con SPW que en los otros dos grupos y, tras la ingesta, ascendió de forma menos marcada, a diferencia de lo observado en los sujetos obesos y con normopeso, en los que se produjo un pico de PYY a los 60 minutos. La concentración de PYY fue inversamente proporcional a la ghrelina en ayunas y al AUC de ghrelina, pudiendo además considerarse un predictor de esta última. El incremento de PYY tras la ingesta se correlacionó negativamente con el descenso de ghrelina en los pacientes con SPW en los minutos 60 y 120.La concentración de adiponectina en ayunas fue inferior en los pacientes con SPW respecto a los sujetos con normopeso, pero superior a la de los sujetos obesos. No se observó ningún cambio en las concentraciones de adiponectina tras la ingesta ni en el grupo de sujetos obesos ni en el grupo con normopeso. Se observó un descenso del 13% en la adiponectina en el minuto 240 en el grupo con SPW. El AUC de adiponectina fue similar en los tres grupos.Los sujetos obesos, con o sin SPW, mostraron concentraciones superiores en ayunas de algunos marcadores de inflamación comparado con el grupo de sujetos con normopeso. Además, comparado con los sujetos obesos, los pacientes con SPW mostraron concentraciones superiores de C3, IL-18, IL-6 y PCR, indicando que presentan aún un mayor grado de inflamación. No se observaron cambios tras la ingesta de ninguna de la proteínas de inflamación, de forma que persistieron elevadas aquellas que ya lo estaban en ayunas. La concentración de IL-18 se correlacionó negativamente con la testosterona en los varones con SPW. En conclusión, la hiperghrelinemia observada en los pacientes con SPW podría estar relacionada con una disminución de la concentración de PYY. La obesidad que acompaña al SPW, cursa con concentraciones de adiponectina y proteínas relacionadas con la inflamación superiores a los observados en la obesidad esencial. / Prader-Willi syndrome (PWS) is considered as one of the most common causes of genetic obesity in humans. The characteristic clinical features include neonatal hypotony, mental retardation, behavioural abnormalities and excessive appetite with progressive massive obesity. The aim of the study was to investigate fasting and postprandial ghrelin, peptide YY, adiponectin and inflammation-related proteins levels in PWS patients as compared to obese and lean subjects and whether they could contribute to the pathogenesis of obesity in this syndrome. We studied 7 patients with PWS, 16 obese patients and 42 lean subjects for the fasting study. From this group, we evaluated 7 patients with PWS, 7 age-sex-BMI-matched obese non-PWS and 7 age-sex-matched lean subjects before and after the administration of 750 Kcal of a standard liquid meal. Fasting ghrelin levels were higher in PWS than in the other two groups. Fasting PYY levels were lower in patients with PWS than in lean subjects but similar to those in obese subjects. The postpradial decrease in ghrelin concentrations was lower in PWS as compared to the other two groups. PYY response after the meal was blunted in patients with PWS, but not in the other two groups. Fasting PYY levels correlated negatively with fasting ghrelin levels and with ghrelin AUC and they were the only predictor for ghrelin AUC. The increase in PYY correlated negatively with the decrease in ghrelin in times 60 min and 120 min in PWS. Fasting plasma adiponectin levels were lower in PWS than in lean subjects but higher than in obese patients. After the meal, adiponectin concentrations mildly decreased in PWS at time point 240 min, while in obese and lean subjects no changes were observed. However, the adiponectin AUC was similar in all three groups. Compared to non-PWS, PWS subjects showed higher plasma concentrations of CRP, C3, IL-18 and IL-6 that persisted postprandially elevated for CRP, C3 and IL-18. TNF-alpha did not differ between the three groups. These results were independent from IGF-1 levels, HOMA index, and BMI. In male subjects with PWS, testosterone levels correlated to IL-18.

Esta tesis parte de los avances científicos y tecnológicos que proceden del desarrollo de ciencias como la Genética y la Biotecnología, y de las consideraciones que realiza la Bioética, con el fin de analizar la intervención del Derecho penal en estos temas. El estudio se sustenta en los delitos relativos a la manipulación genética tipificados en el Código penal de España de 1995, (la legislación de la autora -ecuatoriana- no tipifica estos delitos). Dentro de este trabajo se considera el concepto de sociedad de riesgo y su vertiginoso adelanto científico y tecnológico, lo cual origina nuevas formas de ataque a bienes jurídico-penales protegidos por el Derecho o que se introduzcan nuevos bienes jurídicos. En este sentido, luego de analizar algunos elementos como la doctrina sobre el bien jurídico-penal, los antecedentes legislativos a estos delitos y la jurisprudencia relacionada, se efectúa una construcción dogmática que concluye con exponer los criterios sobre la existencia de un bien jurídico-penal único protegido en estos delitos.Posterior al establecimiento del bien jurídico-penal único, se profundiza en el consentimiento dentro de la Teoría política y de otras instituciones, con el propósito de elaborar una propuesta dogmática sobre la ubicación del consentimiento dentro del Derecho penal. En este sentido, se sostiene que el consentimiento es un principio limitador del Ius Puniendi del Estado. A partir de ello, se estudia la relevancia del consentimiento informado dentro de los delitos relativos a la manipulación genética. Dentro de las reflexiones que se realizan, se relaciona al consentimiento con otros principios como es el de autodeterminación y el de autorresponsabilidad, y se sostiene que los principios limitadores del Ius Puniendi del Estado son de dos clases: 1. Principios de naturaleza individual (autonomía de la voluntad, consentimiento y autorresponsabilidad), por la protección que otorgan a los derechos y a las garantías individuales; y 2. Los principios de naturaleza colectiva (los otros principios conocidos), que se aplican más a las garantías generales del Derecho penal. El efecto jurídico que produce el consentimiento y sus principios afines, es la exclusión de la tipicidad.En esta tesis se aborda la imputación a la víctima relacionada a los delitos relativos a la manipulación genética. Por un lado, este hecho se justifica por la estrecha relación entre temas como la disposición del titular sobre el bien jurídico y el consentimiento. Por otra parte, dentro de los principios de naturaleza individual, se incluye el de autoresponsabilidad, razón por la cual, se analizar la imputación a la víctima. En este sentido, la atribución de la conducta y del resultado a un individuo, bien puede contener algunos parámetros provenientes de la Teoría cuántica. Conjuntamente con ello, dentro de los tipos penales relativos a la manipulación genética se presenta un inevitable retomo a la figura del consentimiento, en este caso al consentimiento informado. Esto demuestra que las soluciones dogmáticas a los problemas de imputación a la víctima pueden ser varios, y dependen del alcance de cada tipo y de la normativa sectorial de cada caso. También se efectúan algunas reflexiones de lege ferenda sobre la imputación a la víctima en estos delitos.Los principios de naturaleza individual cumplen una doble función: 1). Como principios limitantes de las facultades punitivas del Estado; 2). Dentro de la Teoría del delito, garantizan la autonomía de la voluntad del individuo al momento de elegir determinadas posibilidades o riesgos. Precisamente, a través de los principios de naturaleza individual, la persona manifiesta su libertad en donde se le es permitido, dentro de dos ámbitos tan distintos como son los límites al Ius puniendi del Estado y la Teoría del delito. / The present Thesis begins with the technical advances in Genetics, Biotechnology and the Bioethics considerations, with the main proposal to study the Criminal Law intervention on this matter. This Thesis analyzes on the typified crimes involving genetic manipulation the Spanish Criminal Code of 1995. After, the author studies on the existing doctrine on the criminal-legal rights and crimes of danger, the main conclusion is that the genetic manipulation crimes are protecting an unique criminal-legal right.The consent constitutes a limiting principle of the "Ius puniendi" of the State. In this sense, we have two kinds of principles: 1. The principles of individual nature represent the supremacy of individual behaviour; and 2. The other principles limiting the "Ius puniendi" of the State in general (principles of collective nature) that come from collective rights and general guarantees of Criminal Law.In this Thesis, we considered necessary to include the imputation of the victim involved in crimes of genetic manipulation, thus, among the Principles of Individual Nature, we include self-responsibility. In relation to the validity of consent, as a dogmatic option for solving the issue of imputation of the victim, we conclude that depending on particular legislation, informed consent is not only admissible but necessary to demarcate the victim's or patient's self-responsibility.Thus, the doctrinal premise on the importance of particular legal rules and the Principle of Self-responsibility is proven. The Principles of Individual Nature addressed In this study have a double role: 1). As Limiting Principles of the Punitive Power of the State; 2). In Theory of Crime, they guarantee the free will in choosing certain possibilities or risks. Through the Principles of Individual Nature, the individual manifests his liberty when allowed, in two areas as different as the limits to the "Ius puniendi" of the State and Theory of Crime.