Las células hepáticas humanas, sintetizan α-Gal-A como un precursor de peso molecular 58000 kD y es posteriormente procesado a una forma de peso molecular de 49000 kD. el ADN de la enzima humana ha sido clonado y codifica la secuencia proteica completa de la enzima madura ^[11]. En 1996, Miyamura y col.^[7] ubicaron en el brazo largo del cromosoma X (Xq22.1) (Figura 4), la secuencia genómica de 14Kb y en el 2002, Pastores y col. ^[8] encontraron que el cromosoma contiene 7 exones que codifican el polipéptido α-Gal-A de 429 aminoácidos, incluyendo el péptido señal de 31 residuos en el extremo amino terminal.  Las diferentes mutaciones en los genes estructurales lisosomales favorecen la heterogeneidad, que se observa en la expresión clínica de estas enfermedades. Por ejemplo, una mutación en un gen que codifica para una enzima lisosomal puede causar pérdida total de la actividad enzimática, mientras que otras mutaciones en el mismo gen, puede resultar en sólo una alteración parcial de la actividad enzimática, por consiguiente el curso clínico de la enfermedad sería menos severo. Otras mutaciones generan modificaciones post-translacionales o la afinidad a diferentes sustratos ^[4].

Fig. 4.- En la parte superior de la figura se puede apreciar la localización en el cromosoma X del gen de la α-Gal-A. En la parte inferior se representa un esquema del gen de la α-Gal-A. En negro destacan los exones y en blanco los intrones (Tomado de Torra R y Ballarín J, 2003)^[12]

^{Aproximadamente el 57% de los alelos enfermos son mutaciones en donde un solo aminoácido es sustituido por otro (mutación missense), 11% sin sentido (mutación non sense), 18% supresiones genéticas parciales, 6% inserciones y 6% defectos en el procesamiento del RNA debido a uniones genéticas aberrantes. Se han encontrado mutaciones en los 7 exones. En la enfermedad de Fabry muchas de estas mutaciones son sustraídas y confinadas a una sola familia. El defecto en el gen α-GAL A, podría estar asociado en varios niveles, que estarían bien sea a un nivel de la proteína como tal o en la actividad enzimática indetectable (como resultado de una transcripción inestable de RNA), o con niveles perceptibles de la proteína enzimática, pero con actividad enzimática indetectable (mutaciones que afectan el sitio catalítico) y/o actividad de residuos de α-GAL A que se pueda medir (mutaciones que afectan el Holding proteico, la unión a sustrato o la tasa de recambio) [8]. La monosomía del cromosoma X se produce por una compensación de dosis, un sistema de todos los organismos con determinación sexual XY, la cual trae equilibrio de la expresión de muchos genes ligados al cromosoma X en mujeres y hombres. En mamíferos, este sistema de compensación incluye el ?silenciamiento? de los genes en el cromosoma X el cual se conoce como Inactivación Cromosómica.  En 1961 Lyon MF [12], planteó que en el desarrollo temprano, los cromosomas X en el embrión femenino, están inactivados al azar, por ello en algunas células de la madre, el cromosoma X se consideraba inactivado. Una vez que ocurría la inactivación en una célula, el patrón de inactivación del cromosoma X se transformaba en una parte fija de la herencia somática de las células. Por consiguiente, en las hembras se observaba como un mosaico, con algunas células expresando genes del cromosoma paterno y otras expresando genes del cromosoma materno [13]. En ratones, los dos cromosomas X del embrión femenino temprano no están diferenciados, tanto citológica como funcionalmente; ambos cromosomas X son activos. La inactivación en la línea germinativa es cíclica. En las hembras, un cromosoma X es inactivado durante la fase mitótica u oogonial, mientras que ambos cromosomas X son activados en la oogénesis. En los machos, debido a que tienen solo cromosoma X, no se presenta la inactivación en las células somáticas. La inactivación del cromosoma X en las células somáticas generalmente es al azar, teniendo la misma probabilidad de inactivación tanto con los cromosomas X materno como paterno [13].} 

^{El proceso de inactivación de los cromosomas se divide en tres fases:1.- Iniciación; 2.- Extensión, y 3.- Mantenimiento.}

^{1.- Iniciación}

^{A partir de estudios de translocación y supresión del cromosoma X autonómico, surge la evidencia de la existencia y la localización de un centro de inactivación del cromosoma X (XIC), el cual interfiere con la manifestación de la inactivación del mismo. Un gen único que mapea para XIC, tiene propiedades particulares, sugiriendo que puede ser el locus esencial para el inicio de la inactivación del cromosoma X, y el mismo ha sido designado como Transcriptor Específico de la Inactivación de X (XIST). Esta es una fase heterocromática, de lenta replicación, con hipermetilación de las regiones promotoras resistente a nucleasa. La metilación de la citosina ocurre enzimaticamente después de la síntesis de DNA, y en mamíferos está restringida al dinucleótido 5´-CpG-3`. Esta mutación reprime la transcripción, y en el genoma en células normales, la gran mayoría de ellos se encuentran en el cromosoma X inactivo. Esto es importante en el mantenimiento del estado de represión de los genes ligados al cromosoma X inactivo, e incluso juega un papel importante en el establecimiento de la inactivación del cromosoma X [13]. Además, en esta fase ocurre una hipoacetilación (relacionada con el silencio genético) en los residuos de lisina en las histonas, enriquecida para la Histona Macro H2A; y muy importante, cubierta por XIST-RNA. Si el extremo 5? del gen XIST es suprimido, el cromosoma no puede ser inactivado, mientras que la supresión de 3? del gen, asegura la inactivación. Se ha demostrado que a pesar de que XIST se inicie en 5?, se transcribe un transcriptor antisentido, llamado TSIX, desde el promotor 3? al locus XIST. Al igual que XIST, TSIX produce un RNA nuclear no traducido, y juega un papel importante en la protección del cromosoma de ser cubierto por XIST e inactivado (regulación de XIST). En las etapas embrionarias muy tempranas, XIST sólo se transcribe en el embrión femenino, y sólo del cromosoma X paterno. Por otro lado, TSIX se transcribe tanto en embriones masculinos o femeninos, y sólo del cromosoma X materno. En las células somáticas, la mutilación está incluida en el mantenimiento de un gen XIST silente en el cromosoma X activo; pero en el embrión temprano, la evidencia disponible indica que la mutilación no está comprometida con la expresión de XIST. Al mismo tiempo, en el que se está formando XIST-RNA en el embrión temprano, la histona macro H2A, ha mostrado asociarse preferencialmente con la inactivación del cromosoma X.}

^{2.- Extensión.}

^{La extensión de la inactivación es un enigma. Se ha planteado que la extensión de la inactivación ocurre de una manera dominio por dominio, tal vez mediada por un locus de control llamado Región de Inactivación unida al cromosoma X.}

^{3.- Mantenimiento.}

^{La mutilación y la replicación tardía son factores críticos para el mantenimiento del silenciamiento del cromosoma X inactivo [13]. En los estados de mórula tardía o blastocisto temprano, se observan evidencias tempranas del XCI: asincronía de la replicación del DNA entre los cromosomas, expresión génica diferencial y formación de la cromatina sexual (cromosoma X inactivo). En estas células, el cromosoma X paterno es inactivado preferencialmente. En el momento de la gastrulación ocurre la inactivación al azar del cromosoma X; una vez que ocurre la inactivación, toda la descendencia de una célula puede tener el mismo cromosoma X silente [13]. En ambos sexos, los genes responsables de las enfermedades ligadas al cromosoma X tienen riesgos clínicos diferentes. Debido a que las mujeres tienen 2 cromosomas X, deben ser heterocigoto u homocigoto para un gen mutante, y el gen alelo mutante puede demostrar expresión recesiva o dominante. En las mujeres, con frecuencia la expresión genética es variable e influenciada por la inactivación al azar del cromosoma X. Por otra parte, los hombres tienen solamente 1 cromosoma X, así que ellos son más propensos a mostrar un fenotipo completo. Por consiguiente, los términos ?dominante ligado al cromosoma X, ?recesivo ligado al cromosoma X? hacen referencia solamente a la expresión de las mutaciones en mujeres. En general, las enfermedades recesivas son muy raras, debido a que la capacidad biológica reducida de los homocigotos sirve para remover el gen mutante de la población [4].  Muchas de las deficiencias enzimáticas en las enfermedades recesivas, involucran enzimas de las vías catabólicas, normalmente las enzimas que degradan moléculas orgánicas de la dieta diaria, como son la galactosa, la fenilalanina y el ácido titánico (Síndrome de Refsum). Cuando la deficiencia de la enzima afecta una hidrolasa ácida (desórdenes de depósito lisosomal), el sustrato el cual usualmente es un lípido complejo o un polisacárido, el mismo se acumula dentro de los lisosomas edematizados.  En las mujeres, la inactivación del cromosoma X al azar es el determinante más importante de la expresión de los desórdenes ligados al cromosoma X. Muchos individuos son asintomáticos, otros presenta síntomas moderados y otros tienen manifestaciones severas. La frecuencia de las alteraciones fenotípicas detectables, depende de un examen cuidadoso de los heterocigotos y de la edad en que se evalúen los mismos. La enfermedad de Fabry, junto con la Hemofilia A, la Distrofia Muscular de Duchenne, son ejemplos de enfermedades en las que pueda observarse expresión clínica en mujeres [4]. El análisis del gen de α-Gal-A, en la enfermedad de Fabry, mostró la existencia de lesiones moleculares heterogéneas, tales como mutaciones puntuales y reordenamiento genético parcial. Toshio y col (1999)[14] utilizando en ratones el modelo experimental de la enfermedad de Fabry, señalaron que los genes que codifican para α-Gal-A , son muy similares en tamaño, organización y secuencia nucléotidica de las regiones de codificación tanto en humanos como en ratones. Se han reportado más de 70 mutaciones en el gen que codifica para esta enzima, muchas de las cuales resultan en el fenotipo clásico de falta de actividad de la α-Gal-A [7]. Entre alguna de estas mutaciones se ha descrito una con diferentes codones de detención prematura, y todos los pacientes hemizigotos con dichas mutaciones, incluyendo E398X, manifiestan el fenotipo clásico de la enfermedad y probablemente solo fallan en 32 aminoácidos del extremo carboxilo terminal. Por otra parte se ha descrito que 26 de 28 residuos de aminoácidos deben ser eliminados proteolíticamente del extremo carboxilo terminal de la enzima galactosidasa, para generar el péptido final. Esto sugiere que la región carboxilo terminal debe ser uno de los extremos activos o debe tener influencia en la conformación del sitio activo [7]. Tanto clínica como bioquímicamente, la enfermedad de Fabry muestra una alta variabilidad fenotípica. Se podría observar heterogeneidad intrafamiliar, lo que se explica en pacientes con la misma mutación, por la presencia de genes modificados que cooperan en la expresión de α-Gal-A. Las mutaciones más frecuentes, descritas en la enfermedad de Fabry son las lesiones genéticas R227Q (con compromiso neurológico) y R220X, y se correlacionan con la forma clásica de la enfermedad. En el 2003, Morrone y col. [15] explicaron que su alta frecuencia en las mutaciones se debe a la presencia de CpG en el gen de α-Gal-A. El 93% de los genotipos está asociado con la enfermedad clásica, mediante mutaciones sin sentido y con una lectura de los codones en manera diferente, las cuales causan una terminación prematura de la síntesis proteica. Muchas mutaciones en donde un aminoácido es sustituido por otro, afectan los sitios catalíticos, sitios de dimerización o la forma intricada tridimensional de las proteínas [8].  Morrone y col, (2003) también observaron que las mutaciones que más se relacionan con daño renal son las S78X, C126-127, CATG y la A352D. Se observó en los leucocitos periféricos la presencia de α-Gal-A residual cuantificable, asociada con un manifestación tardía de la insuficiencia renal crónica, con un menor contenido de ceramida trihexosa y menor grado de daño histológico renal. Además se ha observado que las mutaciones conservativas donde un aminoácido es sustituido por otro estaban asociadas con una mayor sobrevida renal, comparada con las mutaciones no conservativas [8,15].  Sin embargo, se ha observado que en hombres algunas de esas mutaciones con sustituciones únicas de aminoácidos, localizadas en la región carboxilo terminal llevan a variantes atípicas de la enfermedad de Fabry, con manifestaciones limitadas al corazón. Se ha sugerido que esta variedad debe ser más común de lo que se piensa, dado que se presenta en pacientes masculinos con hipertrofia ventricular izquierda inexplicable [7]. Solo se han reportado 18 genotipos asociados con la variante cardiaca de la enfermedad de Fabry; y la mayoría de ellas son mutaciones en donde está involucrado un solo aminoácido. Muchas de esas mutaciones producen inestabilidad de la proteína, debido a un empaquetamiento inapropiado de la estructura proteica, y una alteración en el sitio de glicosilación (N215S). Han sido reportadas cuatro mutaciones (R112H, R301Q, G328R y R404) asociadas a la variante cardíaca en una familia y asociadas a Fabry clásico en otra [7]. No están completamente claras, las bases para las variaciones fenotípicas de la enfermedad de Fabry, aunque puede atribuirse en parte a la heterogeneidad de las mutaciones causales e incluso al tipo de sangre del paciente. Los pacientes con grupo sanguíneo B y AB (con residuos terminales de α- galactosil en sus membranas celulares) pueden tener un mayor sustrato corporal y tienen una enfermedad más agresiva comparada con pacientes con grupos sanguíneo A u O. Esta hipótesis no ha sido sistemáticamente estudiada, y se necesita más información de la historia natural de la patología que permita conocer los diversos factores que influyen en la expresión de la enfermedad de Fabry [8].}