Docsity
Docsity

Prepara tus exámenes
Prepara tus exámenes

Prepara tus exámenes y mejora tus resultados gracias a la gran cantidad de recursos disponibles en Docsity


Consigue puntos base para descargar
Consigue puntos base para descargar

Gana puntos ayudando a otros estudiantes o consíguelos activando un Plan Premium


Orientación Universidad
Orientación Universidad


Variaciones Cromosómicas: Tipo Apuntes, Apuntes de Genética

Una introducción a las variaciones cromosómicas en genética, incluye conceptos básicos como la citogenética, el patrón de bandas de los cromosomas, tipos de variaciones como deleciones, duplicaciones y translocaciones, y sus consecuencias genéticas. Además, se mencionan ejemplos específicos como la síndrome de down y la translocación de burkitt.

Tipo: Apuntes

Antes del 2010

Subido el 25/06/2008

tamaramakate
tamaramakate 🇪🇸

3.8

(313)

358 documentos

1 / 9

Toggle sidebar

Esta página no es visible en la vista previa

¡No te pierdas las partes importantes!

bg1
GENÈTICA Tema 11: Variacions cromosòmiques
Complementació amb el temari i diapositives de Rubén Artero
1
TEMA 11: VARIACIONS CROMOSÒMIQUES
INTRODUCCIÓ A LA CITOGENÈTICA - CARIOTIP:
Variació genètica: Diferències amb base hereditària entre els membres de la mateixa espècie
(o entre diferents espècies).
- Variació/mutació al·lèlica/gènica: Es tracta d’una
mutació en gens particulars. Afecta a pocs gens
generalment.
- Variació/mutació cromosòmica: Canvis
substancials en els cromosomes. Que
normalment afecten a més d’un gen i poden ser
canvis en l’estructura o en el nombre (ex.
Aneuploidia) dels cromosomes. Exemples:
Deleció, Inversió.
Una mutació germinal és aquella que afecta a la linia germinal i serà trasmesa a la
descendència. Una mutació somàtica, per contra, afecta a la linia somàtica i no serà trasmesa.
Un individu que té diverses mutacions somàtiques és considerat un mosaic genètic, perque té
present més d’un genotip.
Citogenètica:
És la part de la Genètica implicada en l’estudi microscòpic dels cromosomes d’una cèl·lula
o d’un organisme i les seues conseqüències. Permet detectar individus amb un nombre
anormal de cromosomes o canvis estructurals i distinguir entre espècies.
Tres característiques principals que gasten els citogenètics per identificar i classificar els
cromosomes:
1. Elements morfològics naturals: forma, tamany, posició del centròmer (p braç curt, q braç
llarg), posició de l’organitzador nucleolar en cromsomes condensats.
2. Patró de bandatge dels cromosomes: Per tinció diferencial de regions dels cromosomes
que donen lloc a l’aparició de bandes específiques.
Patró de bandatge G: S’obté al obtindre algún tipus cel·lular en proliferac activa (sang,
mèdula òssia, meristem de plantes) i fent una incubació amb un producte químic (colchicina)
que desestabilitza els microtúbuls i atura el procés en la metafase. Després se li afegeix una
solució hipotònica per separar els cromosomes i una altra per a degradar les proteines. Per
últim s’afegeix Giemsa (patró G) per a veure les bandes. Giemsa s’uneix inespecíficament amb
els grups fosfat del DNA. Les bandes fosques indiquen, generalment, regions riques en A-T,
soler ser heterocromàtiques amb pocs gens; les bandes clares solen ser riques en C-G,
eucromàtiques i riques en gens.
Es útil per a:
- Distinguir cromosomes individuals.
- Detectar canvis en l’estructura del cromosoma.
- Revelar relacions evolutives (en funció del paregut dels patrons).
- Posicionar alguns gens en cromosomes (per mapeig genètic) Ex. El gen responsable
de la síndrome de la X fràgil es localitza en la posició Xq27.3; al cromosoma X, al braç
llarg, a la regió 2, en la banda 7 i subanda 3.
A part de Giemsa també existeixen altres patrons de bandatge, com R (Giemsa reverse)
que marca les regions al contrari que Giemsa; Q (quinacrina) que dona un patró fluorescent; C
que detecta la heterocromatina facultativa o T que detecta els telòmers.
Els patrons son invariants dins l’espècie, independentment del teixit o moment de
desenvolupament, depén de la seqüència en el cromosoma.
3. Hibridació in situ per fluorescencia (FISH): Permet detectar seqüències concretes,
delecions, translocacions, inversions, duplicacions, canvi en el
nombre nomal de cromosomes. Es pot localitzar la posició d’un gen
o d’altra seqüència de DNA dintre d’un cromosoma intacte.
El mètode més utilitzat es el de sondes de DNA detectades amb
un fluoròfor.
La imatge es tracta d’una translocació. S’ha obtingut amb una
sonda, consistent en una mescla de fragments de DNA que
emparellen amb un cromosoma concret amb una altra sonda per a
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9

Vista previa parcial del texto

¡Descarga Variaciones Cromosómicas: Tipo Apuntes y más Apuntes en PDF de Genética solo en Docsity!

Tema 11: Variacions cromosòmiques TEMA 11: VARIACIONS CROMOSÒMIQUES INTRODUCCIÓ A LA CITOGENÈTICA - CARIOTIP: Variació genètica: Diferències amb base hereditària entre els membres de la mateixa espècie (o entre diferents espècies).

  • Variació/mutació al·lèlica/gènica: Es tracta d’una mutació en gens particulars. Afecta a pocs gens generalment.
  • Variació/mutació cromosòmica: Canvis substancials en els cromosomes. Que normalment afecten a més d’un gen i poden ser canvis en l’estructura o en el nombre (ex. Aneuploidia) dels cromosomes. Exemples: Deleció, Inversió. Una mutació germinal és aquella que afecta a la linia germinal i serà trasmesa a la descendència. Una mutació somàtica, per contra, afecta a la linia somàtica i no serà trasmesa. Un individu que té diverses mutacions somàtiques és considerat un mosaic genètic , perque té present més d’un genotip. Citogenètica: És la part de la Genètica implicada en l’estudi microscòpic dels cromosomes d’una cèl·lula o d’un organisme i les seues conseqüències. Permet detectar individus amb un nombre anormal de cromosomes o canvis estructurals i distinguir entre espècies. Tres característiques principals que gasten els citogenètics per identificar i classificar els cromosomes:
  1. Elements morfològics naturals: forma, tamany, posició del centròmer (p braç curt, q braç llarg), posició de l’organitzador nucleolar en cromsomes condensats.
  2. Patró de bandatge dels cromosomes: Per tinció diferencial de regions dels cromosomes que donen lloc a l’aparició de bandes específiques. Patró de bandatge G : S’obté al obtindre algún tipus cel·lular en proliferació activa (sang, mèdula òssia, meristem de plantes) i fent una incubació amb un producte químic (colchicina) que desestabilitza els microtúbuls i atura el procés en la metafase. Després se li afegeix una solució hipotònica per separar els cromosomes i una altra per a degradar les proteines. Per últim s’afegeix Giemsa (patró G) per a veure les bandes. Giemsa s’uneix inespecíficament amb els grups fosfat del DNA. Les bandes fosques indiquen, generalment, regions riques en A-T, soler ser heterocromàtiques amb pocs gens; les bandes clares solen ser riques en C-G, eucromàtiques i riques en gens. Es útil per a:
  • Distinguir cromosomes individuals.
  • Detectar canvis en l’estructura del cromosoma.
  • Revelar relacions evolutives (en funció del paregut dels patrons).
  • Posicionar alguns gens en cromosomes (per mapeig genètic) Ex. El gen responsable de la síndrome de la X fràgil es localitza en la posició Xq27.3; al cromosoma X, al braç llarg, a la regió 2, en la banda 7 i subanda 3. A part de Giemsa també existeixen altres patrons de bandatge, com R (Giemsa reverse) que marca les regions al contrari que Giemsa; Q (quinacrina) que dona un patró fluorescent; C que detecta la heterocromatina facultativa o T que detecta els telòmers. Els patrons son invariants dins l’espècie, independentment del teixit o moment de desenvolupament, depén de la seqüència en el cromosoma.
  1. Hibridació in situ per fluorescencia (FISH): Permet detectar seqüències concretes, delecions, translocacions, inversions, duplicacions, canvi en el nombre nomal de cromosomes. Es pot localitzar la posició d’un gen o d’altra seqüència de DNA dintre d’un cromosoma intacte. El mètode més utilitzat es el de sondes de DNA detectades amb un fluoròfor. La imatge es tracta d’una translocació. S’ha obtingut amb una sonda, consistent en una mescla de fragments de DNA que emparellen amb un cromosoma concret amb una altra sonda per a

Tema 11: Variacions cromosòmiques altre cromosoma. Per això cal que el DNA estiga desnaturalitzat. Les cèl·lules son tractades amb agents desnaturalizadors (calor, pH molt bàsic) al que se li afegeixen sondes que formen ponts d’hidrogen, troben el complementari, per tal de que es detecte la hibridació (anticós unit a la sonda que reconeix el fluoròfor). A nivell molecular : Després de la hibridació cal rentar. Es pot fer servir també en cromosomes en interfase, no es necesari que estiguen condensats. Aquesta és la forma de detectar el ‘territori cromosòmic’. Cariotip: Joc complet de cromosomes d’una cèl·lula o individu tal i com es presenta en la metafase mitòtica. S’ordenen de més grans a més petits, deixant darrere els sexuals. Així s’obtenen (en humans) 22 parells d’autosomes i dos cromosomes sexuals. El braç p (curt) es posa dalt i el q (llarg) baix.

  • Nomenclatura: Nombre total – 46, XY (varó), XX (dona). Si presenta un cromosoma extra com al síndrome de down – 47, XX+21. Si falta un cromosoma com al síndrome de Turner – 45, X0. També admet la descripció de mutacions estructurals (delecions – del; duplicacions – dup; translocacions – t; inversions – inv) ex. 46, XX, del (14q23). CANVIS ESTRUCTURALS: DELECIONS, DUPLICACIONS, INVERSIONS I TRANSLOCACIONS. ORÍGENS I CONSEQÜÈNCIES GENÈTIQUES: Mutacions que alteren l’estructura del cromosoma: Dos tipus amb els quals es pot canviar bàsicament l’estructura del cromosoma:
  1. La quantitat total del DNA al cromosoma canvia.
  • Delecions (falta DNA)
  • Duplicacions (dobla DNA) Son efectes per dosi gènica, el nombre de gens presents en un individu canvia, dona lloc a fenotips diferents.
  1. La quantitat es la mateixa però alguns fragments canvien de posició.
  • Inversions.
  • Translocacions. Son fenotips diferents per efectes de posició. Delecions: Té lloc una deleció cromosòmica quan un cromosoma es trenca i es perd un fragment o bé per entrecreuament desigual (que dona lloc a un cromosoma amb duplicació i altre amb deleció).
  • Deleció terminal: Deleció del extrem, calen dos ruptures, segona prop del telòmer, o invocar el telòmer de nou perque el cromosoma siga estable.
  • Deleció intersticial: la part interna es perd i es degrada. Conseqüències genètiques de les delecions : Depenen de:
  1. Grandària de la deleció. Si es molt gran serà inviable.
  2. Tipus de DNA de la deleció. Si es tracta d’un gen en homozigosi serà letal en cas de que siga un gen esencial. Els heterozigots podrien ser viables si no falten massa gens.
  3. Els efectes fenotípics son generalment deleteris , encara que no siguen molt grans creen desequilibri gènic. Exemple: Síndrome cri du chaf provoca xiquets amb microcefàlia, cara rodona, CI per baix de 20, que criden com a gats. Té una freqüència de 1 entre 20-50 mil naixements, la majoria de casos es espontània, només un 12% es deu a altres tipus de aberracions cromosòmiques. Son heterozigots amb 5p15.2 i 5p15.3 delecionades.

Tema 11: Variacions cromosòmiques Conseqüències genètiques de les duplicacions: Poden ser:

  1. Origen de mutacions: per dosi gènica, punts de trencament que poden inactivar gens o canvis en els elements reguladors en cis (efecte de posició). Al exemple tenim representats dos cromosomes homòlegs als que ocorreix una duplicació que té diferents consecuències, per una part es veu com trenca el gen blau, això pot implicar la inactivació d’aquest gen. També es duplica el gen verd, que pasa a estar darrere de la seqüència reguladora en cis roja, que podrà ara activar aquest gen.
  2. Mecanismes per a la redundància genètica: es a dir, per a tenir més de dos gens que codifiquen per a un mateix element (o fer front a demandes elevades de cert element, com son els rRNA). Per exemple, en Drosophila en un organisme haploide hi han 130 còpies de gens que codifiquen per a els rRNA (260 en diploide), això és un cas de redundància genètica. Els gens que codifiquen per als rRNA s’anomenen rDNA i es troben al organitzador nucleolar, asociats al nucleol. Un exemple important es posa de manifest en Drosophila bobbed, les mosques heterozigotes porten una deleció al organitzador nucleolar que dona fenotips de baix creixement i viabilitat.
  3. Mecanismes per al canvi evolutiu: les duplicacions xicotetes que poden ser viables, si es mantenen poden aparèixer mutacions que diversifiquen funcions d’aquestos dos gens, perque en les duplicacions sempre hi haurà al menys un gen que porte a terme la funció que té asignada. Un exemple es dona en les globines actuals que tenen origen en un gen ancestral. Ara en humans tenim 14 gens homòlegs en 3 cromosomes diferents, aquestos han acumulat mutacions diferents que han provocat que s’expressen en diferents moments del desenvolupament, i també tenen diferents proteines més especialitzades en les seues funcions (mirar imatge de la diapositiva 18). Inversions: Un segment d’un cromosoma canvia d’orientació. Té el seu origen en trencament de cromosomes i reparació incorrecta i en l’entrecreuament desigual. Els punts de trencament s’anomenen punts d’inversió. Exemple d’origen d’una inversió. Tipus d’inversions :
  • Pericèntriques: Si el centròmer es troba dins la regió invertida.
  • Paracèntriques: Si el centròmer no es troba dins de la regió invertida.

Tema 11: Variacions cromosòmiques Conseqüències genètiques de les inversions:

  1. La quantitat total d’informació genètica és la mateixa.
  2. Ocasionalment poden alterar el fenotip d’un individu: encara que la gran majoria d’individus no tenen efectes fenotípics, poden donar algun fenotip per trencament d’un gen essencial o per canviar la seua orientació de forma que alteren la seua expressió. - Els individus heterozigots per a una inversió solen ser fenotípicament normals però produeixen gàmetes anormals en el seu contingut genètic amb una elevada probabilitat a causa de entrecreuaments dintre de la regió invertida.
  • Durant la meiosi I, els cromosomes homòlegs formen sinapsi entre ells. Per a que un cromosoma normal i un amb una inversió establisquen una sinapsi correcta han de formar un llaç d’inversió; si hi ha recombinació dintre del llaç es generen cromosomes anormals que donen gàmetes inviables i es parla d’ esterilitat parcial (mirar diapositiva 22). Aplicació important de les inversions: Cromosomes amb letals equilibrats (balancers) Si encreuem dos individus, heterozigots, amb un cromosoma amb dues mutacions, i l’altre amb diverses inversions, mantenen individus heterozigots necessàriament perque produeixen individus letals. A més com hi han moltes inversions no es separen, perque els productes de la recombinació son inviables, d’aquesta manera es poden mantindre dos elements junts ja que els letals (l) obliguen a la heterozigosi. Generalment s’utilitzen mutants dominants per saber si es presenta el fenotip. Una recombinació fora de la inversió no tindria repercusió ni tampoc si fos una inversió en homozigosi. En casos extrems la inversió redueix la recombinació per la volta que té que pegar – es diu que les inversions poden suprimir les recombinacions. Translocacions: Canvi de posició d’un segment d’un cromosoma. Pot ser un canvi senzill si una regió canvia a altre lloc en el mateix cromosoma o més complexe si afecten a varios cromosomes (homòlegs o no). Ens fixarem en el cas de que els cromosomes implicats no siguen homòlegs; en aquestos casos les més comuns son les translocacions recíproques. L’origen de les translocacions recíproques pot ser:
  • Trencament en dos cromosomes (per exemple 2 i 22) i per error en la reparació ocorreix un intercanvi de fragments.
  • Entrecreuament desigual o no homòleg entre seqüències repetitives. Per una errada en la meosi seqüències repetitives semblants s’intercanvien. Conseqüències genètiques de les translocacions:
  1. Reorganitzen el DNA del cromosoma sense alterar el nombre total, per tant no solen tenir efectes fenotípics.
  2. Poden alterar dràsticament la grandària del cromosoma i la posició del centròmer. Com a exemple tenim les translocacions robertsonianes.

Tema 11: Variacions cromosòmiques

  • Euploïdies aberrants: El nombre de jocs cromosòmics complets canvia (triploides, tetraploides). És freqüent en plantes i ocasional en animals. En aquest cas l’individu té un nombre de jocs cromosòmics senser. - Aneuploïdies: Variació dins dels jocs cromosòmics (monosomies, trisomies). Normalment son deletèrees, si sols es un canvi en un o dos cromosomes encara es pitjor, perque es dona un desequilibri en l’expressió gènica. Son més greus que les euploïdies, i no son un nombre senser de jocs cromosòmics. Un cas extrem son les nulisomies quan no hi ha ninguna còpia d’un parell de cromosomes (només posible en poliploides).
  • Fusisó de cromosomes.
  • Fissió de cromosomes. Tant la fussió com la fissió canvien el nombre total del cromosomes però no la quantitat de material hereditari. Variacions en Euploïdia (animals): Són generalment rares de forma natural. En alguns insectes (vespes, abelles) en les quals les femelles son diploides i els mascles monoploides (es desenvolupen per partenogènesi) i estèrils, si fa falta un mascle fèrtil fan una mitosi especialitzada. En vertebrats un exemple de poliploidia el tenim en les granotes Hyla chrysocelis (diploide) i Hyla versicolor (tetraploide), però no sol manifestar-se un fenotip de major tamany. Normalment quan més nombre de gens hi ha, major expressió gènica, però això passa només en plantes, sembla que no en animals. Altres exemples de vertebrats son alguns rèptils o el salmó i la truita, que son poliploides. En humans naixen alguns xiquets triploides, però normalment si no han mort abortats, moren al poc temps, això sembla que passa per un fenòmen de espermaploidia (dos espermatozoides fecunden un òvul). Endopoliploidia : En molts animals els teixits presenten poliploidia de manera natural, com el fetge dels humans. Altre exemple son els cromosomes politènics de les glàndules sal·livars (512 còpies del gen). Aneuploïdies en humans: Donen lloc a fenotips anormals. Les úniques viables son les trisomies. Les monosomies no son viables per:
  1. Efectes de dosi gènica, creen desequilibri.
  2. Qualsevol letal no serà viable. Exemples de trisomies (mirar diapositiva 32). Autosòmiques:
  • 21: Síndrome de Down.
  • 18: Síndrome de Edward.
  • 13: Síndrome de Patau.

Tema 11: Variacions cromosòmiques Lligades al sexe:

  • XXY: Síndrome de Klinefelter.
  • XYY: Síndrome de Jacobs.
  • XXX: Síndrome de la triple X.
  • X0: Síndrome de Turner. La síndrome de Turner és l’únic exemple en humans de pèrdua viable d’un cromosoma senser. És una síndrome perque encara que un dels dos X s’inactive sempre, en la oogènesi están activats. A més alguns gens s’expressen depenent que siguen de la mare o del pare (emprempta parental). Variacions en euploïdia (plantes): És tracta d’un fenomen molt freqüent, el 30-35% dels helechos i plantes amb flors i fruits que mengem són organismes poliploides. Han sigut seleccionades perque tenen algún interés (major tamany, millor adaptació, etc). Com a exemples tenim el blat ( triticum aestivum , hexaploide) o les petunies. Els poliploides amb un nombre imparell de cromosomes són estèrils, si tenen un nombre parell poden ser fèrtils. Exemple de triploide: Bananer. Durant la meiosi I es poden formar univalents, que no faran sinapsi, bivalents que dos formaran i un altre no,i trivalents que els tres formaran sinapsi. Això dona una segregació extranya en les gàmetes, con reduides possibilitats de obtenir un individu fèrtil (un entre 4 milions de obtenir una fecundació viable). En el cas del bananer son 11 cromosomes els implicats en el seu genoma. El cas (c) en la meiosi II es un cas extrem. En el cas del tetraploides és més fàcil perque pot donar-se la formació de dos bivalents o una estructura cruciforme (semblant a la de les translocacions) en la que participen els quatre cromosomes, i per tant pot donar amb més facilitat gàmetes viables. Mecanismes naturals pels quals el nombre de cromosomes d’una espècie canvia:
  1. No disjunció meiòtica: És tracta un error en l’anafase (en meiosi I o II). En el cas de la meiosi I dos cromosomes homòlegs es van al mateix pol, això dona lloc a gàmetes monosòmiques i altres trisòmiques, anormals. Es tracta del cas més comú i pot ocorrer per qualsevol interferència als microtúbuls, o mutacions que afecten a l’entrecreuament dels cromosomes homòlegs units, essencial per a la correcta segració. En la meiosi II pot ser que les cromàtides germanes marxen al mateix pol, això dona dos gàmetes normals i dos anormals. Excepcionalment pot ser una no disjunció completa, amb origen en una fallada completa del fus mitòtic (com pot ser el no funcionament de proteines motores, per exemple).