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Semana 1: GENÉTICA HUMANA Conceptos GENÉTICA ⇒ Ciencia que estudia los genes, su compartimiento y herencia. Tiene diferentes especialidades. En Perú: genética vegetal es muy buena, animal en progreso, humana aún menor. RAMAS DE LA GENÉTICA • CITOGENÉTICA: Estudio de los genes en la célula • GENÉTICA MOLECULAR: Estudiar genes como molécula (ARN, ADN) • GENÉTICA BIOQUÍMICA: Estudio de enfermedades metabólicas • GENÉTICA POBLACIONAL: Distribución de genes en el mundo • INMUNOGENÉTICA: Reacción antígeno-anticuerpo. Hasta que punto nuestro cuerpo recibe y actúa contra los agentes que ingresan a nuestro organismo • FARMACOGENÉTICA: Reacción de nuestro cuerpo ante los quimioterápicos/medicina • INGENIERÍA GENÉTICA: Boom de la actualidad. Se usa al máximo en la vegetal - animal y humana • GENÉTICA DEL COMPORTAMIENTO: Cómo nuestra manera de ser influye en la acción de los genes • GENÉTICA DEL DESARROLLO: A lo largo de nuestro desarrollo se ve la acción de los genes • EPIGENÉTICA: En relación con los genes, pero sin alterar su constitución molecular • GENÉTICA, LEY Y BIOÉTICA: Respetar los genes de la humanidad y su trato en ellos • ALELOS: Gen que tiene alternativa en otro par de cromosomas. Es decir, tiene su par un homólogo • DOMINANCIA Y RECESIVIDAD: Es dominante cuando solo necesita un alelo del gen; es recesivo cuando necesita dos alelos el gen. • GENOTIPO Y FENOTIPO: Genotipo es la representación del carácter en el gen, en los cromosomas, en las células; y el fenotipo, la expresión del gen en nuestra persona a través de los sentidos. • CONGÉNITO Y HEREDITARIO: Congénito con los que nacemos, se adquieren durante la gestación; hereditario, carácter que va de generación en generación. • HERENCIA Y AMBIENTE: Herencia es lo que recibimos de antepasados y lo transmitimos a descendientes; ambiente es el factor que influye en la manifestación del gen. • MOSAICISMO: Conjunto de células que pueden dar vida y/o enfermedad. Un individuo es mosaico cuando tiene dos o más complementos celulares. Métodos clínicos de la genética AMNIOCENTESIS: Acto de sacar líquido amniótico para análisis genéticos. Punción de líquido debe ser precisa y con un ecógrafo al frente→ se puede determinar el sexo, las enfermedades, alteraciones Desventajas: Infección del bebe cuando se introduce la aguja, escape del líquido amniótico Alternativa: BIOPSIA DE MÉDULA ➔ No se presentan tantos casos de sangrado e infección, pero es más riesgoso que la amniocentesis→ para el estudio de tejidos se puede estudiar un pedazo de hueso, piel, etc. - RADIOGRAFÍAS, ULTRASONOGRAFÍA: Importante en clínica. Depende su uso - FETOSCOPÍA: Observación de feto intraútero - MANIPULACIÓN DE CÉLULAS GERMINALES: Se utiliza actualmente por personas que no pueden tener hijos Homocigotos Dos genes iguales Heterocigotos Dos genes diferentes Hemicigotos Gen que tiene su alelo en el par cromosómico Embriología - EMBRIONES IN VITRO: Embriones criados en un tubo de prueba, trasplantados para el útero materno - INGENIERÍA GENÉTICA: Todos los avances se lo debemos a esta. - PREDICCIÓN DEL SEXO: Actualmente se puede elegir el sexo del bebe - PRODUCCIÓN DE CLONES: Importante en ingeniería genética vegetal - PROCREACIÓN SELECTIVA: En plantas, para su multiplicación y variedad Árbol genealógico Heredograma o pedigrí (más usado en animales o plantas)→ es lo primero que se hace cuando se realiza un estudio Heredograma o genealogía (en humanos): Método abreviado para representar esquemáticamente mediante símbolos la historia de una familia indicando personas afectadas y el parentesco que guarda con el propósitus, probando o caso índice Árbol genealógico hecho por primera vez en la universidad de Harvard en 1905 sobre la herencia autosómica dominante BRAQUIDACTILIA. En todas las generaciones hay sujetos afectados (50% al menos) sin distinción de sexo, los descendientes de los no afectados, son no afectados; los descendientes de los afectados sí están afectados. SÍMBOLOS MÁS USADOS: SON 80 Métodos de laboratorio Posterior a la elaboración de árbol genealógico, al sujeto afectado se le deben tomar pruebas: ESTUDIOS CITOGENÉTICOS Los métodos de laboratorio indican el estudio de las muestras que necesitamos para identificar la patología CULTIVO DE LINFOCITOS: Para obtener cromosomas in vitro. Es de los más fáciles e indispensables en sangre periférica. Todos se basan en la extracción de la muestra 1. TOMA DE LA MUESTRA: con una jeringa heparinizada para evitar la coagulación de la sangre 2. SEDIMENTACIÓN: Sangre debe ser separada en el suero y la parte líquida y la sólida. a. De la líquida se tomará 1cm3 y se manda a un medio de cultivo ya preparado 3. SIEMBRA: del líquido en un medio enriquecido con fitohemaglutinina (a fin de que los cromosomas como proteínas aprovechen de este sustrato) 4. INCUBACIÓN: Tarda 72 horas a 37°C a un pH de 6 a 7 5. BLOQUEO DE METAFASES: con un antimitótico: COLCHICINA por 20-30 minutos a 37°C, dependiendo este tiempo con la forma como queremos obtener los cromosomas para el análisis 6. CENTRIFUGACIÓN: A 100 revoluciones por 10 minutos 7. HIPOTONIZACIÓN: Se hinchan las células para separar las cromátides a 37°C durante 10-15 minutos 8. CENTRIFUGACIÓN: 1000 revoluciones por 10 minutos 9. FIJACIÓN: Se fija con metanol (3/4) y ácido acético (1/4) por 15-20 minutos. Luego se hacen lavados sucesivos hasta que la muestra quede completamente limpia. El color medio rojizo debe pasar a ser blanco, y una vez blanco se añade fijador 10. PREPARACIÓN DE LÁMINAS: Con una pipeta Pasteur, se toma unas cuantas gotas y se siembra en una lámina previamente congelada y preparada 11. COLORACIÓN Y BANDEO: Después de secar, se selecciona la coloración para el tipo de bandeo que se desee 12. EXAMEN MICROSCÓPICO: Se analizan las metafases 13. FOTOGRAFÍAS: Se recortan y ordenan los cromosomas Citogenético convencional DETERMINA: • La prevalencia de anomalías y de variantes cromosómicas • La presencia de alteraciones estructurales (traslocaciones, deleciones, microdeleciones, inversiones, duplicaciones) • Presencia de variantes cromosómicas (sitios frágiles, variaciones satélites, heterocromatina centromérica aumentada, etc.) Son las que más se usan (citogenética convencional): Bandas G, Q, C, R, NOR Citogenética molecular usan: FISH Clásico, M-FISH, SKY, CGH TÉCNICAS DE COLORACIÓN: Las bandas claras y oscuras han servido para ayudar a diferenciar el bandeo con la coloración homogénea o convencional TÉCNICAS DE BANDEO CROMOSÓMICO: ❖ BANDAS Q: Utiliza la Mostaza de Quinacrina o dihidroclorado de quinacirna. Fue usada por Casperson desde 1971 o Se utiliza el microscopio de fluorescencia o Ellison y Barr, 1972: Fluorese en presencia de ADN rico en AdeninaTimina o Commings, 1975-1978: Bases de Guanina- Citosina rompen la fluorescencia o Pachman y Riegler, 1972: Proteínas NO HISTONAS limitan el acesso a la zona G-C ❖ BANDAS G: Coloreadas con Giemsa derivado de Tiazinas (moléculas planas de carga + que interactúa con grupos fosfatos de ADN). Estudiada por Summer en 1971 o BANDAS G (+): Corresponde a CROMATINA LIBRE para unirse al colorante. Son ricas en A- T que replican tardíamente con genes de tejido específicos (ej. Gen de la Beta-globina). Sin embargo, replican temprano en el tejido que expresa el gen. Dan lugar a bandas G oscuras (ricas en adenina y timina) o BANDAS G (-): Son ADN no disponible y en parte extraído. Ricas en G-C de replicación temprana, se relacionan con genes estructurales. Dan lugar a bandas G claras (guanina y citosina) o Utiliza la TRIPSINA que se encarga de desnaturalizar las proteínas❖ BANDAS C→ CBG: Usada para marcar la heterocromatina constitutiva por Pardue y Gall en 1970→ o La extracción del ADN no pericentromérica (heterocromatina de la región centromérica). Lo constituye el 20% del genoma humano o Se trata con solución de hipoclorito de sodio a temperatura ambiente y se lava con solución salina (cloruro de Ba) o RESULTADO: La heterocromatina constitutiva de distribución pericéntrica en todos los cromosomas a excepción del “Y” que se encuentra en el brazo largo o Tiñe las constricciones secundarias de los cromosomas 1, 9, 16 ❖ BANDAS R: Llamadas también bandas REVERSA, por colorear al revés de las bandas G. Estudiadas por Dutrillaux y Lejuene en 1971→ las BANDAS G POSITIVAS son claras y las NEGATIVAS son oscuras o Se obtiene con tratamiento de temperatura y colorante Giemsa o También bandas R fluorescentes con ACRIDINA ORANGE o Detecta ADN rico en Guanina-Citosina o Denatura ADN rico en Adenina-Timina o Se usa cuando se sospecha que los telómeros participan en alguna anormalidad ❖ BANDAS NOR: Emplea la plata amoniacal para teñir regiones de los organizadores nucleares que contienen ARNr. Usada por Fergunson-Smith en 1961 o Para ver polimorfismo de los satélites o Las regiones NOR se ubican en el tallo del satélite de los cromosomas acrocéntricos, corresponden a proteínas NO HISTONAS que aparecen con la síntesis de ARNr o Las constricciones secundarias (tallos) de los cromosomas acrocéntricos con satélites se tiñen con placa amoniacal ❖ BANDAS G-11: Se usan para la modificación de las bandas G con pH elevado para demostrar variantes normales comunes (polimorfismos) o Los resultados se tiñen ▪ Constricciones secundarias del cromosoma 9 ▪ Segmento distal largo del cromosoma Y ▪ Área pericéntrica del cromosoma 20 ❖ ICH (Intercambio de cromátides hermanas): Mediante una autoradiografía usando Bromo- desoxiuridina que sustituye a la timidina o Se observa el intercambio entre los segmentos de las cromátides hermanas o Se realiza normalmente de 6-9 intercambios por metafase, y aumentan cuando se exponen a mutágenos o en algunas enfermedades donde se observan los GAPS sitios frágiles como brechas que no se tiñen bien ❖ FISH (Hibridación fluorecente in situ): Es actualmente más usada y tiene múltiples aplicaciones, economizan otras alternativas. Se emplean sondas PROBES específicas para la coloración de determinados cromosomas, y diagnostican anomalías cromosómicas o A partir del ADNc o ADN genómico la sonda se marca y se añade por hibridación, y la señal se identifica por autoradiografía o fluorescencia. Se observan gránulos en la zona con hibridación o FUNDAMENTO: Las comátides de un cromosoma normal se separan. La porción de la cromátide se desnaturalizan mediante calor y se vuelve un ADN bicatenario a monocatenario, la zona de hibridación lo reconocerá y colocará una sonda que identificará el gen Citogenética molecular Estudia la fusión entre la citogenética clásica y la biología molecular. Permite la detección de alteraciones cromosómicas numérica y/o estructurales submicroscópicas de origen genético responsables de diferentes patologías de origen genético imposibles de diagnóstico con las Técnicas de Citogenética Convencional ❖ FISH (Hibridación fluorescente in situ): En la técnica de citogenética molecular utilizando moléculas fluorescentes para localizar genes o fragmentos de ADN→ a partit del ADNc o AND genómico, se marca y se añade por hibridación sondas PROVES. Mediante autoradiografía o fluorescencia se observan gránulos en la zona que hubo hibridación, para localizar genes o fragmentos de DNA para identificar aberraciones estructurales en células cancerígenas u otras patologías cuando el baneo GIEMSA u otras técnicas no son suficientemente específicas. La coloración de FISH es bastante específica y se pueden hacer análisis en una célula ya procesada para ver la independización de cada uno de las cromátides o en una célula en interfase o metafase (más específica, generalmente usada). o VENTAJAS: o Requiere poco ADN. o Permite análisis de neoplasias con un bajo índice de proliferación (inicios de la neoplasia) o DESVENTAJAS: o No detectan translocaciones recíprocas ni Robertsonianas. o No detecta inversiones. o No detecta mutaciones puntuales. o El mosaicismo afecta la detección de cambios ➔ Su aplicación no es completa. ❖ DEL ARRAY: Se basa en la hibridación con fluorescencia de doble color marcando ADN con fluorocromos distintos. Normalmente se marca con rojo al ADN DE REFERENCIA o CONTROL y con verde al ADN QUE SE ESTUDIA. ▪ Luego se realiza una hibridación competitiva entre los ADN de CONTROL y ESTUDIO sobre metafases normales en presencia de ADN. EJEM: Cromosoma 1 humano cuya función es suprimir las secuencias repetitivas de ADN ▪ Se realiza un análisis mediante un microscopio de fluorescencia cuantificando las proporciones de colores verde y rojo en los cromosomas ❖ HIBRIDACIÓN GENÓMICA COMPARADA (CGH): Es una técnica citogenética mediante la cual es posible identificar y analizar alteraciones genéticas del tipo de ganancia o pérdida de material genético en una muestra de ADN en comparación con una muestra de referencia. o CONVENCIONAL: Se pueden distinguir pequeñas variaciones cromosómicas. ADN de muestra (verde), ADN control (rojo), Fluorescencia amarilla (cromosomas con lugar en proporción nomal). ▪ RESULTADOS: DELECCIÓN (rojo), DUPLICACIÓN (verde). ▪ Se utiliza principalmente en el cáncer por la acumulación de cromosomas, en su fase terminal o EN ARRAYS: Detecta variaciones de menor número de Kilobases. No es necesario obtener las muestras en metafase de mayor resolución que el convencional ▪ Se pueden distinguir los puntos de cortes de las alteraciones cromosómicas. ▪ MÉTODO: • Si hay IGUAL CANTIDAD de ADN en el control y en la muestra, el color del pocillo será AMARILLO. • Si hay MÁS CANTIDAD de ADN del control (microdeleción del ADN de la muestra), el pocillo tendrá el color del que hemos marcado la muestra • Si ha MÁS CANTIDAD de ADN de muestra (micro amplificación del ADN de la muestra), el pocillo se teñirá del color que hayamos marcado. TIPOS DE SONDAS ➔ CENTROMÉRICAS: Formadas por una secuencia repetitiva de ADN que hibrida con el ADN de la región centromérica del cromosoma. Estas permiten detectar alteraciones cromosómicas numéricas (monosomías o trisomías). ➔ DE PINTADO CROMOSÓMICO: Formadas por una batería de sondas que en su conjunto hibridan con todo el cromosoma. Dichas sondas permiten visualizar alteraciones citogenéticas numéricas y estructurales. ➔ DE SECUENCIA ÚNICA O LOCUS ESPECÍFICO: Hibridan con el ADN de una región genómica concreta, correspondiente a un gen o a una banda cromosómica. Con ellas es posible detectar alteraciones numéricas y estructurales. En metafase-interfase. Ejemplo: Yack=1Mb, Bac=300 Kb, P1=80 Kb., Cósmido= 20 Kb. → transportadores de ADN ❖ CARIOTIPO ESPECTRAL (SKY): Permite estudiar y visualizar los 23 pares de cromosomas en forma simultánea con Sondas Fluorescentes específicas para cada cromosoma al marcar el ADN con diferentes fluorocromos (específicos para cada par cromosómico) mapeando genes y determinando anomalías específicas. Se basan en la cohibridación de 24 sondas de pintado cromosómico con fluorescencia sobre metafases. La hibridación visualiza cada par cromosómico de diferente color o Enfoque de la florescencia en la técnica de hibridación in situ o Permite visualizar todos los cromosomas humanos de una sola vez o Cada par de cromosomas pintados en un color fluorescente diferente DISPOSICIÓN DE LOS CROMOSOMAS EN 3D→ La célula está en interfase, vemos los colores Fucsia→ cromosoma 15 Azul→ cromosoma 3 M-HIS CON SONDAS SUBTELOMÉRICAS FISH: BANDEO MULTICOLOR La célula CICLO CELULAR: Cumple su ciclo de vida en 24 horas. • MITOSIS: Solo dura 1 hora. • INTERFASE: Ocupa las 23 horas restantes. • FASE G1: Cromosomas tienen una sola constitución, tienen composición diferente y toma tiempo considerable • FASE G2: Células tienen 2 cromátides • FASE S: Síntesis de ADN, tiene mayor cantidad de tiempo • Existe una fase donde las células cesan de dividirse PROCESO: 1. FASE DE SÍNTESIS: La célula se agranda y produce nuevas proteínas 2. FASE G0-G1: La célula se detiene. Fue crucial para el éxito de la clonación 3. PUNTO DE RESTRICCIÓN: La célula decide si se replica o no 4. RÉPLICA DEL ADN 5. FASE G2: Célula se prepara para dividirse. Tiene 2 cromátides 6. METAFASE: Se observa la división celular BANDEO DE LOS CROMOSOMAS Las bandas gruesas nos indican el centr+omero en izquierdo Las bandas de la derecha están más juntas y específicas con alta resolución FORMA DE LOS CROMOSOMAS: METACENTRICA: Forma de V SUBMETACENTRICA: Forma de J ACROCENTRICOS: Contención más al extremo→ brazo corto y largo que tienen el tallo que sostiene a los satélites MORFOLOGÍA DE LOS CROMOSOMAS DURANTE EL CICLO CELULAR: CROMOSOMAS PROFÁSICOS: Forma de hilo, no homogéneos, tienen nudillos a lo largo. Tiene cromómeras, se aparean los cromosomas y siguen su morfología diferente durante la metafase. En resultado final de la división meiótica se verá que: VARONES (4 divisiones), MUJERES (1 división) ACONTECIMIENTOS INESPERADOS: El ovocito/espermatocito primario después de la duplicación delg ADN 46 cromosomas de estructura doble ➔ EN UNA DIVISIÓN NORMAL: Cada uno de los cromosomas se divide normalmente una cada célula, pero puede suceder que haya una NO DISYUNCIÓN: Par cromosómico no se divide uno cada célula, si no que los dos se van a una misma célula (puede suceder en la primera o segunda división meiótica) En una división MEIOTICA normal: Se tendrá 4 células cada uno con su cromosoma En una división ANORMAL: 24 cromosomas en 2 de ellas, 22 en las otras dos➔ PATOLOGÍA En una NO DISYUNCIÓN SECUNDARIA: Las 2 células están ausentes y las otras 2 si tienen cromosomas ➔ PATOLOGÍA ESQUEMA DE UN CROMOSOMA: BAJA RESOLUCIÓN: Los segmentos de cada cromátide son amplios, tienen regiones y dentro de ellas bandas. ALTA RESOLUCIÓN: Además de bandas se pueden ver sub-bandas (más específica) donde pueden ubicarse a las patologías con mayor precisión EL CROMOSOMA Y SUS PARTES: SE LEE: 1. REGIÓN, 2. BANDAS, 3. SUB-BANDAS UBICACIÓN DEL CROMOSOMA: El cromosoma X se ubica normalmente en el extremo de la membrana nuclear, siendo así una célula de mucosa (endotelial) Su inactivación es muy importante para la identificación de los cromosomas sexuales en una técnica de coloración simple como la cromatina sexual, para el diagnóstico presuntivo del sexo, para luego identificarlo mediante el CARIOTPO Técnica de coloración de núcleos con tinción de carbon- fucsina en una célula interfase. Observando el Corpúsculo de Barr adherida a la membrana nuclear. Esto identifica la presencia del cromosoma sexual X Corpúsculo de Barr METODO: CARBOL-FUCCINA /FUCSINA 1. Limpieza y raspado de la mucosa oral 2. Extensión en láminas portaobjetos. 3. Coloración con coloran nucleofílicos (aceto-orceína o fucsina) 4. Extensión en lámina cubreobjetos 5. Observación en microscopio óptico con campo brillante. Normalmente tiene un tamaño de 0.7 a 1.2 micras, y el número de ellas por núcleo es de 0 a 3-4. ISOCROMOSOMA BRAZO Q→46, x, i(x)(q) en este caso está transversal cuando hay isocromación en brazo q es grande y cuando hay en p es pequeña DUPLICACIÓN → 46, X, dup (X)→ hay duplicación de d,e,f CÓRPÚSCULO ES PEQUEÑO (menor a 0.7) ISOCROMOSOMA BRAZO P→ 46, X, i(X)(p) DELECIÓN→46, X, del (X) CROMOSOMA EN ANILLO→46, X, r(X) La inactivación de esta cromatina sexual es importante para ver el número de cromosomas X que hay en un núcleo ➔ PATOLOGÍA NUMÉRICA No hay Corpúsculo de Barr en el varón, solo en la mujer. Varón tiene 1 cromosoma X sexual, mujer tiene 2. El varón no tiene cromosoma X donde se inactiva el cromosoma sexual. La mujer sí, por tanto es un mosaico respecto al comportamiento del cromosoma X. La que se inactiva es la que se manifiesta como corpúsculo de Barr. La fórmula de cromosoma es: N# de cromatina sexual = n° de cromosomas X – 1 Además de esa patología numérica, hay una estructural: Cuando excede su tamaño hay Cromatina grande, cuando es más pequeña es Cromatina pequeña MURREY BAARR Y BERTRAM (1949)→ Masa presente en células de gatas DESPUÉS DE 17 AÑOS… MARY LYON (1966): Ausencia de cromosoma sexual femenino. Desarrollando 4 principios Cromatina sexual inactiva Inactivación de manera aleatoria Inactivación paterna como materna Inactivación: día 16 del desarrollo embrionario LYONOZACIÓN O INACTIVACIÓN DEL CROMOSOMA X – HIPÓTESIS DE LYON LYONIZACIÓN: Proceso por el que cada uno de los cromosomas X en la mujer se inactiva al azar en cada uno de las células somáticas. Proceso de desarrollo que afecta al cromosoma X en etapas sucesivas aún incompletamente conocidas LYONIZACIÓN: (Mary Lyon en 1,961) Proceso por el cual uno de los cro.X en la mujer se inactiva al azar en c/u de las células somáticas. GEN XIST: Responsable de la inactivación característica de 1 de los 2 cromosomas X de la mujer y se manifiesta citológicamente como corpúsculo de Barr. En embriones humano, el 14vo día se envidencia la presencia de cromosoma sexual: Es mosaico para el cromosoma X materno y paterno ASPECTOS MOLECULARES DE LA HIPÓTESIS DE LYON: El gen “XIST” está ubicado en el Xq13, estrechamente ligado al gen RP4X y al PHKA1, se extiende por cerca de 80 kb. Consta de 8 exones y su producto de transcripción es >15 kb Algunos genes que se encuentran en el X inactivo son resisten a la lyonización y mantienen su actividad transcripcional. ASPECTO MOLECULAR DE LA CROMATINA SEXUAL La cromatina sexual es un complejo de ADN más histonas (Arg – Lis). Estas proteínas son de dos grupos: ➢ Histonas proteínas pequeñas con alto contenido de aa básicos, se distribuyen en paquetes de 8 moléculas: H2A, H2B, H3 y H4. o H1 , se encuentra en el ADN espaciador y en la parte externa de los nucleosomas. ➢ No histonas grupo heterogéneo, forma la estructura de los cromosomas, otros se relacionan con la transcripción y la replicación. N° CS = N° CX - 1 ASPECTO MOLECULAR DEL CORPÚSCULO DE BARR La cromatina en el núcleo se puede encontrar de 2 formas: HETEROCROMATINA: Forma inactiva condensada. Localizada en la periferia del núcleo. Se tiñe fuertemente, y es de replicación tardía: ➔ H. CONSTITUTIVA: Carece de información genética ➔ H. FACULTATIVA: Contiene información de los genes que no se expresan EUCROMATINA: Forma inactiva condensada. Se tiñe débilmente y contiene la heterocromatina Mapa genético del cromosoma 1 MAPA GENÉTICO: Se identifica el lugar que ocupan los genes (LOCUS) el conjunto loci CROMOSOMA 1: Metacéntrico, estudiado con MARCADORES GENÉTICOS: Variedades moleculares obtenidos por técnicas de ADN recombinante. Cada una de ellas es específica para la mujer (450 o 500 DIVISIONES: PORCIONES MARCADAS) y para el varón (300 DIVISIONES). Un cromosoma es distinto a otro en cuánto a la ubicación de sus genes MAPA FÍSICO: El gen que ocupa el Locus ➔ Diferentes genes ocuparán el Locus. En cada uno de ellos se puede ver una PATOLOGÍA diferente. Heteromorfismos cromosómicos Estudia las diferencias interindividuales en el contenido de ADN de los cromosomas se han precisado mediante la CITOMETRIA DE FLUJOo MICRODENSITOMETRIA Existen 4 grupos principales: 1. TAMAÑO DEL BRAZO “q” DE CROMOSOMA “Y”: a. FRECUENCIA: 10% de los hombres tienen el cromosoma Y más largo o corto que lo usual b. COLORACIÓN: Bandas Q y C 2. TAMAÑO DE HETEROCROMATINA CONSTITUTIVA: a. Variaciones en los cromosomas 1, 9, 16 b. TINCIÓN: Bandas C 3. POLIMORFISMOS DE LOS SATÉLITES: a. Variaciones en los cromosomas 13, 14, 15, 21, 22 b. TINCIÓN: Bandas Q y NOR 4. SITIOS FRÁGILES a. Rasgos estructurales de los cromosomas que se hacen visibles en ciertas condiciones en el cultivo de tejidos. Se heredan en forma codominante. Existen al menos 20 sitios frágiles comunes y 18 sitios raros. Sistema internacional de nomenclatura para citogenética humana CONGRESO DE DENVER, COLORADO EEUU 1960: Se acordó agrupar a los cromosomas en base a la longitud relativa cuociente de los brazos, índice centromérico y propuso un sistema estándar de nomenclatura de los grupos CONFERENCIA DE LONGRES 1963: Modificaciones al Sistema Anterior y se añadió letras a los grupos (A, B, C, D, E, F, G) más los cromosomas sexuales REUNIÓN EN CHICAGO 1966: Se convino añadir una serie de símbolos que designan determinados caracteres. Así se adoptó un sistema taquigráfico (abreviaturas) para describir las anormalidades cromosómicas (delecciones, inversiones, etc.) DEFNICIONES MÁS USADAS EN CITOGENÉTICA HUMANA: CARIOTIPO: Resultado del estudio de los cromosomas de una persona. Se da en la fórmula cromosómica y se expresa mediante el cariograma CARIOGRAMA: Representación de los cromosomas de acuerdo a morfología y tamaño HIDIOGRAMA: Estudio de un cromosoma o un conjunto de cromosoma específicos que se representan mediante un dibujo o una fotografía. NOMECLATURA CROMOSÓMICA ISCN 1995 EN CROMOSOMAS NORMALES: Varón normal (46,XY) Mujer normal (46,XX) EN ANOMALÍAS NUMÉRICAS: S de Down (47,XY,+21) aumento en grupo G S de Klinefelter: (47, XXY) EN ANOMALÍAS ESTRUCTURALES: S. Cri-duchat (46,XY,del(5)(p15) S. de Down (46,XX, der (14;21) (q10;q10),+21→ ALTERACIÓN EN (q; p) ANOMALÍA EN CROMOSOMA SEXUAL X: 46,X, r(X)(p13 q 26)→ patología en el brazo p (corto) y en el q que es el brazo largo SÍMBOLOS MÁS USADOS EN LA NOMENCLATURA CROMOSÓMICA A-G →Grupos cromosómicos 1-22 →Numeración de autosomas X, Y →Cromosomas sexuales / →Indica mosaicismo Del→ deleción Dup→ duplicación i→ isocromosama ins→ inserción inv→ inversión mat→ origen materno pat→ Origen paterno mar→ marcador dic→ dicéntrico fra→ sitio frágil h→ heterocromatina p→ brazo corto q→ brazo largo r→ cromosoma en anillo s→ satélite t→ translocación t rep→ translocación robersoniana t rob→ translocación tándem ter o qter→ terminal → desde → hasta + delante del número de cromosoma indica adición. EJEMPLO: +21 - indica pérdida. EJEMPLO: 5p- Anomalías cromosómicas SÍNDROME DE TURNER CARIOTIPO: 45, X0 FENOTIPO: FEMENINO FRECUENCIA: 1/2500 RN VIVOS de sexo femenino Talla depende de su providencia. En MÉXICO: Talla promedio de mujeres 45,X0 es 1.376 + /- 0.58 cm SÍGNO PORCIENTO Talla baja 100 Cubitus valgus 95 Implantación baja del cabello 78 Epicanto 76 linfedema 67 Malformación ranal 60 Pterygium coli 59 Cardiopatía congénita 53 Nervios pigmentados 44 Metacarpo, metatarso o falanges cortas 33 CARDIOPATÍAS Coartación de la aorta Bicúspide de la válvula aortica Implantación baja de cabello DIAGNÓSTICO EN RECIÉN NACIDOS: Pterygium coli→ CUELLO GRUESO Y CORTO→ edema en el dorso de manos y pies. Implantación baja de cabello y orejas Un fascis específico como si fuera un varón en niñas. Cúbito valgas Múltiples lunares Según las edades se observan las características: En el crecimiento de las niñas se va absorbiendo su pterygium coli, disminuye el edema en el dorso de manos y pies. Las pacientes pierden esas características conforme su crecimiento, volviéndose casi normales; sin embargo, aún poseen las características genéticas específicas Se puede someter a tratamientos que también ayudan a verse normales ➔ disminución del pterygium coli y el cubitus valgus. El desarrollo mamario es evidente después del tratamiento con estrógenos y progesterona. Seguirán siendo estériles, sin embargo pueden haber mosaicos en el que puede haber alteración de esos caracteres severos. ABORTO CON S. DE TURNER: Placenta con fibrosis severa. 90% de embriones con cariotipo 45,X0 → un solo cromosoma X→son abortados en forma espontánea durante el primer trimestre. SÍNDROME TRIPLE X CARIOTIPO: 47, XXX FENOTIPO: FEMENINO INCIDENCIA: 1/1000 NIÑAS VIVAS ANTECENDENTES: Jacobs 1959 ETIOLOGÍA: No disyunción en cualquiera de las dos meiosis maternas, o e la 2da DMP La recurrencia no aumenta en parejas que ya han tenido una hija afectada SISTEMA GENITAL: ❖ 75% fértiles ❖ Amenorrea secundaria. ❖ Hipoplasia de labios menores ❖ Hipoplasia de mamas y genitales externos ❖ La mayoría de hijos son cromosómicamente normales ❖ Personas medianas o altas ❖ 25% Retrasadas mentales ❖ Primera Infancia con alteraciones de carácter y posterior esquizofrenia y psicosis. ❖ Problemas mentales de aprendizaje y comportamiento ❖ Trastornos neuroepilepticos similar a XXY. ❖ Escasa menstruación y efecto de edad materna avanzada. SÍNDROME PENTA X CARIOTIPO: 49, XXXXX FENOTIPO: FEMENINO. Muy específico ❖ Hendidura parpebral mongoloide ❖ Hipertelorismo ❖ Microcefalia ❖ Estravismo ❖ Hipertensión ❖ Coloboma del iris CARDIOPATÍA ❖ Conducto arterioso permeable ❖ Manos pequeñas con clinodactilia en meñiques ❖ Oídos de asentamiento bajo ❖ Cuello corto, surco simiesco ❖ Pie quinovaro ❖ Hipoplasia renal ❖ Escoliosis FEMINIZACIÓN TESTICULAR/PSEUDOHERMAFRODITISMO MASCULINO CARIOTIPO: 46, XY ➔ genéticamente varón FENOTIPO: FEMENINO. El externo es como el de una mujer normal ➔ Vagina termina en fondo de saco, no existe útero ni trompas de Falopio; testículos de ubicación abdominal o inguinal causada por falta de receptores de andrógenos. ❖ Es importante que estos testículos sean extirpados con prontitud porque pueden hacerse neoplásicos. ❖ La constitución de esos testículos es normal porque elaboran testosterona, pero no cumplen su función por la falta de receptores de andrógenos. TRISOMÍA X CARIOTIPO: 47, XXXX FENOTIPO: FEMENINO INCIDENCIA: 1/1000 – 1 /2000 R.N. VIVAS FENOTIPO: ❖ Amenorrea secundaria, hipoplasia de labios menores ❖ Más alta que el resto de las niñas de su familia ❖ 75% fértiles. Retardo mental en 25% de ellas ❖ Primera infancia con alteraciones de carácter y posterior esquizofrenia y psicosis ❖ Problemas mentales de aprendizaje y comportamiento ❖ Trastornos neuropilépticos, similar a XXY ❖ Efecto de edad materna avanzada SÍNDROME DE KLINEFELTER CARIOTIPO: 47, XXY FENOTIPO: MASCULINO HALLAZGOS CLÍNICOS: ❖ Hipoplasia testicular con azoospermia u oligosomía ❖ Caracteres sexuales deficinetes por niveles disminuidos de testosterona. ❖ Ginecomastia uni o bilateral en 40%. ❖ Escaso vello púbico. Hábito eunucoide. ❖ Retardo metal moderado nunca profundo (CI = 10- 15 ptos menor a los normales). ❖ 15% de casos son mosaicos y algunos son fértiles. Otros mosaicos con 3 o más líneas celulares se observan ocasionalmente. FENOTIPO: En R.N. es difícil de observar. Se evidencian a medida que van creciendo • Desarrollo de las glándulas mamarias • Poco vello (barba poco desarrollada) • Físico ligeramente feminizado • Gran estatura • Osteoporosis • Coeficiente intelectual es reducido • Caderas anchas • Brazos y piernas largas FRECUENCIA: 1 en 1000 nacidos vivos de sexo masculino →100 de 1000 en varones infestados→ 10 de 1000 en varones en instituciones para retardados mentales SÍNDROME DE XXXXY CARIOTIPO: 49, XXXXY FENOTIPO: MASCULINO ❖ Cuello corto, esternón grueso ❖ Hipogenitalismo, pronación limitada de los codos ❖ Recuento bajo de crestas dérmicas en los pulpejos digital ❖ Deficiencia mental, C.I. medio 34 ❖ Peso y estatura baja al nacimiento ❖ Hipertelorismo, estrabismo, epicantos internos ❖ Prognatismo mandibular EN EL RECIÉN NACIDO: Facies parecida al S. Down. Parece no influir la edad materna avanzada Peso = 2,610 grs Talla = 44 cm. Apgar = 7’ , 9 a los 5’ EXAMINARON LA CROMATINA SEXUAL Núcleos sin corpúsculos 55% Núcleos con corpúsculo 1 → 23% Núcleos con corpúsculo 2 → 19% Núcleos con corpúsculo 3 → 09% Cromatina sexual es positiva con 3 corpúsculos de Barr puesto que hay 4 cromosomas X. Con el bandeo GTG se puede observar y definir el porcentaje de patologías. No se pueden ver mosaicismos, cada caso es diferente las manifestaciones clínicas→ se le hace estudio a los padres SÍNDROME DE FRACARO Frecuencia : 1 de cada 85,000-100,000 N.V. Cariotipo: 49,XXXXY Caracteres: Semejante al Sind. de Klinefelter C.I. medio 34 , Deficiencia mental,. Peso y estatura baja al nacimiento Epicantos internos Hipertelorismo Prognatismo mandibular Fisuras parpebrales oblicuos Cuello corto Esternon grueso Ginecomastia hipogenitalismo Pronación limitada de los codos. Recuento bajo de crestas dérmicas en los pulpejosdigitales. Esperanza de vida normal. SÍNDROME DE XYY / HOMBRES XYY CARIOTIPO: 47, XYY→ Es bastante específico FRECUENCIA: Se ven 1 de 1000 casos de recién nacidos ➔ En varones subnormales mentales es 20 de 1000, entre hombres adultos deficientes mentales es 3 de 1000 ❖ Presentan un tamaño mayor de diente de los incisivos ❖ Más alto que sus hermanos ❖ Testículos de tamaño normal ❖ Algunos tienen problemas educaciones debido a retraso en el lenguaje y dificultades en la lectura y de comportamiento social ❖ Se reproducen normalmente ❖ La mayoría de sus hijos son cromosómicamente normal, ya sea 46,XX o 46,XY ❖ Función endocrina es conservada VARONES: XX CARIOTPO: 46, XX→ cariotipo femenino pero son masculino FRECUENCIA: Se ven 1 de 20 mil casos de recién nacidos ETIOLOGÍA: En el 80% de los casos el cariotipo muestra transferencia de material genético: Cromosoma Yp11.2 al Xp ➔ Cromosoma Y recibe una porción del cromosoma X El 20% de los casos se identifica por análisis de ADN o por hibridación in situ y en Xp FENOTIPO: MASCULINO. Infértiles con manifestaciones exocrinas semejantes al Síndrome de Klinefelter: ❖ Testículos pequeños ❖ Inteligencia normal ❖ Desproporción esquelética entre el segmento superior e inferior SÍNDROME DE NOONAN/TURNER MASCULINO CARIOTIPO: 46, XY ➔ genéticamente varón FENOTIPO: MASCULINO. Similar al Síndrome de Turner: ❖ Pabellones auriculares de asentamiento bajo y/o anormales ❖ Implantación baja de cabello ❖ Pterigion coli ❖ Estatura baja ❖ Tórax en escudo ❖ Pectus escavatum ❖ Cardiopatía congénita: estenosis de la pulmonar, defectos septales ❖ Pene y testículos pequeños. ❖ Criptorquidia ❖ Niño de 9 años: La edad estatural a los 10 años y ½, era la de 5 años y 8 meses (defecto cardiaco) PRÁCTICA 1: ÁRBOL GENEALÓGICO FAMIILIAR ✓ El árbol genealógico familiar es la síntesis de la historia clínica del paciente, expresada mediante un diagrama. ✓ Es el documento básico de la investigación genética del individuo que se va a estudiar. ✓ La elaboración del árbol genealógico es un método de la genética humana que en forma abreviada permite y /o ayuda a orientar el interrogatorio, sugiriendo estudiar los elementos más importantes (permite conocer los fenotipos y genotipos del grupo familiar) ✓ El esquema como se presentan los afectados, orienta al genetista , el tipo de examen que debe realizar. ✓ Nombre completo del paciente: ✓ Dirección actual:.... ✓ Lugar de referencia...... ✓ Sexo: ...... ✓ Raza ........... ✓ Edad actual: ... ✓ Peso actual .... ✓ Peso al nacer....... ✓ Talla al nacimiento: .... ✓ Talla actual: ... Antecedente Perinatales: 1.- Antecedentes Prenatales: 2.- Antecedentes Natales y 3.- Antecedentes Posnatales Enfermedades de la niñez enfermedades eruptivas como sarampión, coqueluche viruela paperas, etc. Antecedentes de padres y abuelos: (datos de como por ejemplo procedencias étnicos o antecedentes de enfermedades genéticas) FILIACIÓN→ conjunto de datos importantes básicos que se debe tener en cuenta para el estudio genético Niños de talla corta y peso bajo se debe saber al nacer porque pueden que tengan patologías Saber si fue un parto natural Tener en cuenta las enfermedades de la niñez (porque algunos toman ciertas medicinas que pueden ser tóxicos) TABLA DE SÍMBOLOS 77. EMPAREJAMIENTOS MPULTIPLES→ Cuando una persona se casa con otra EJEMPLO: Andrés (es ciego) y Clara forman una pareja de convivientes, ellos tiene 5 hijos: el primer hijo y falleció de bronquitis a los dos años de edad, Inés es la tercera hija y tubo un aborto de sexo femenino, el cuarto hijo es epiléptico, Raúl que es el último hijo que se casó y su esposa Noemi es la tercera de sus hermanos, quien tiene una hermana fallecida con cáncer de mama ellos Raul y Noemi) esperan un bebé de sexo desconocido y desean saber su pronóstico HERENCIA AUTOSÓMICA DOMINANTE AFECTADO: Individuo que tiene una enfermedad genética Genealogía de la Braquidactilia, primera prueba de herencia mendeliana dominante en el hombre ( U. Harvard 1905) FENOTIPO DE LA ACONDROPLASIA: 5 hermanas y dos hermanos (pequeños todos) EJEMPLO DE ÁRBOL GENEALÓGICO: Donde se pueden representar dos caracteres CAMPODACTILIA→ Los dedos cortos con el dedo meñique doblado (clinodactilia) ÁRBOL GENEALÓGICO DE LA CAMPODACTILIA Las mujeres van con círculo y los varones con cuadrados el lado de lo pintado de rojo define la CAMPODACTILIA SEMANA 2: LOS GENES EN LA FAMILIA ORGANIZACIÓN DEL MATERIAL GENÉTICO CROMOSOMA: es un metacéntrico con una impresión amarilla que indica el tamaño del gen El gen es la unidad básica de la herencia (Segmento de ADN), unidad mínima de la herencia biológica→ lugar en el locus y alelos y representación de un locus→ Sus características dependen de la “ficción”. Algunas patologías pueden tener muchas bases nucleotídicas y otras menos. PROPIEDADES DE LOS GENES Capacidad de dirigir la formación de una réplica exacta de sí mismos. Capacidad de mutar, esto es, de sufrir alteraciones sin perder la capacidad de reproducirse. Capacidad de dirigir la formación de enzimas u otras proteínas. EXPRESIONES DEL GEN: Fenotipo: expresión del gen (caracteres externos que podemos percibir con nuestros sentidos) Genotipo: localización del gen dentro del cromosoma. GENES→ Proteínas→ propiedades celulares→ interacciones célula-tejidos→ histogénesis morfogénesis crecimiento Gen constituido por proteínas, que dentro de las células forman los tejidos y luego los sistemas (histogénesis, morfogénesis y crecimiento). TRASTORNOS GENÉTICO MONOGÉNICOS: expresadas por un gen (patrones de herencia mendeliana) Autosómicas dominantes Autosómicas recesivas Ligadas al cromosoma sexual CROMOSÓMICOS: variación en número o estructura. Aneuploidías, triploidias, monosomías, deleciones duplicaciones, translocaciones, etc. HERENCIA ESPECIAL: mitocondrial, impronta génica, disomías uniparentales, amplificación de tripletes y mosaicismo→ NO está especificado y comprendido en la herencia mendeliana MULTIFACTORIAL:varios genes de efecto simultáneo + ambiente HERENCIA MENDELIANA TRANSTORNOS MONIGÉNICOS Alteración de un gen en uno o en ambos padres FRECUENCIA: 10 en 1 000 ENFERMEDADES: 1. Ubicación cromosómica del gen: a. Autosómicas: 22 pares de cromosomas b. Ligadas al sexo: 1 par de cromosomas 2. Expresión de los alelos: a. Dominantes (AA) b. Recesivos (aa) c. Codominantes/heterocigotos/portado res (Aa) FUNDAMENTOS BIOLOGICOS DE LAS LEYES DE MENDEL Se publicaron en 1866 pero los ignoraron hasta 1900, donde fueron redescubiertos por la coincidencia que los genes pertenecen a los cromosomas. Postuló 4 principios: Principio uniformidad: los caracteres están determinados por unidades individuales de información, en eso se puede admitir que un alelo es una de las versiones del gen representado en sus alelos Principio de dominancia: cada individuo posee dos alelos de un gen, pero los efectos de un alelo pueden estar enmascarados por otro alelo homólogo dominante Principio de segregación: durante la formación de los gametos los miembros de cada par de alelo se separan, de modo que cada gameto posee uno de ellos y el número de diploides se restablece durante la fecundación. Principio de combinación independiente: cada gen controla distintos rasgos fenotípicos y los alelos de estos genes diferentes se distribuyen independientemente. EXCEPCIONES DE LAS LEYES: Influencia del sexo Herencia mitocondrial Ligamento genético Enfermedades poligénicas Sobredominancia, codominancia, expresividad variable Penetrancia incompleta Impronta genómica Mutación dinámica Impulso meiótico ¿CÓMO FUNCIONAN LOS GENES? Los genes operan como un molde o un patrón (conforme al código genético), que determina el tipo de moléculas y el lugar en donde deben ir, para así componer una macromolécula dotada de funciones puntuales dentro del organismo HERENCIA AUTOSÓMICA DOMINANTE: Un padre normal y una madre afectada→ la proporción de los descendientes será un niño normal, una niña y un niño afectado y una niña normal→ el 50% de afectado HERENCIA AUTOSÓMICA RECESIVA: Hay portadores heterocigotos (papá y mamá portador hay un hijo normal dos portadores y una hija afectada HERENCIA AUTOSÓMICA DOMINANTE CARACTERÍSTICAS----------------------------------------------- El individuo afectado es heterocigoto (Aa) Probabilidad de herencia y recurrencia ≥ 50% para hijos de un progenitor. Afectados: misma proporción para ambos sexos. Las mutaciones de novo: cuando el padre tiene edad avanzada. Penetrancia y expresividad variable. Herencia de tipo vertical. No hay portadores EJEMPLO: Polidactilia PRIMER CASO: un solo progenitor afectado. Individuo afectado: heterocigoto (Aa) Riesgo de herencia: 50% afectados y 50% sanos Ambos sexos están afectados en = % Mutación de novo: adultez Penetrancia y expresividad: variable Herencia: vertical (+ de una generación) Producto defectuoso del gen es una proteína estructural No hay portadores SEGUNDO CASO: los dos progenitores afectados Hijos afectados en un 25% El 50% afectados severamente/portadores (heterocigotos) 25% no afectados GENEALOGÍA DE LA HaD Genealogía de la braquidactilia. Primera prueba de herencia mendeliana dominante en el hombre. Da a conocer: Caracteres presentados en todas las generaciones en un 50% aprox. Afecta a varón y mujer en la misma porción Herencia vertical Manifestaciones de los diferentes caracteres que no significan mortalidad: Enroscamiento de la lengua Hoyuelo en las mejillas o barbilla Cabello oscuro Dedos entrelazados (anormal: pulgar izquierdo sobre el derecho) Frente en pico de viuda Anular más corto que el índice PATOLOGÍAS A. ACONDROPLASIA Individuos bajos (enanos) Puente nasal deprimido Miembros cortos Lordosis lumbar o 25% afectado, heterocigotos portadores y el otro 25% sanos Riesgo de transmisión entre 2 individuos afectados Descendientes en proporción de 1 o 25% (mortal: antes o poco después de nacer), 2 o 50% (afectados) y 1 o 25% (no afectado) Riesgo para los recién nacidos vivos: 2/3 = 67% La acondroplasia se puede distinguir con la osteogénesis perfecta → ambos recién nacidos son de talla corta Locus: 4p16.3 → cromosoma 4, brazo corto, región 1, banda 6 y sub-banda 3 Gen mutado: R3FCF (Receptor 3 del factor de crecimiento fibroblástico) Incidencia: 1 en 10 000 – 20 000 Penetrancia: 100% Letal en homocigotos dominantes (nacen y mueren o nacen muerto) Etiología: o 98% mutación por sustitución de Glicina 380 por Arginina, producida por un cambio de Citosina por Adenina en el nucleótido 1138. o 85% mutaciones nuevas CARACTERÍSTICAS Corta edad en la talla Extremidades cortas Dolor en los miembros cortos Displasia esquelética generalizada Macrocefalia → cabeza grande Piernas combadas o en curva Mano en tridente Puente nasal deprimido Lordosis lumbar Frente prominente Defectos en dentadura Implantación baja de oreja a la altura del mentón. Los heterocigotos pueden sobrevivir B. HAD – NEUROFIBROMATOSIS-E. SÍNDROME DE VONRECKLINHAUSEN Frecuencia: 1 en 3000 Etiología: 50% mutaciones de novo o nuevas Citogenéticamente Penetrancia completa a los 5 años Expresión variable Locus: 17q11.2 Molecularmente Gen mutado: NF1 (proteína neurofibromina) 100 mutaciones diferentes en el gen (deleciones, inserciones, duplicaciones, sustituciones puntuales) CARACTERÍSTICAS Manchas de café con leche Tumores que afectan a los nervios, músculos, tejidos y en la mama Neurofibromas flexiformes C. HAD- SÍNDROME DE EHELERS – DANLOS Locus: 2q14 → cromosoma 2 en el brazo corto Gen mutado: COL5A2 (cadena pro α-2 del colágeno tipo V) Fenotipo dependerá de: o % de mitocondrias normales vs. Anormales o Genes implicados o Tipo de mutación y tejido implicado CARACTERÍSTICAS Hiperextensibilidad de articulaciones y piel Defectuosa curación de las heridas (cicatrices delgadas y la piel muy suave) Maxilar estrecho, pabellones auriculares (en plantación baja) hipermóviles, orejas gachas. Piel aterciopelada, facilidad para magulladuras Propensos a luxarse cadera, hombro, codo, rodilla y clavícula Estatura baja, pie plano, pie zambo (torcido hacia adelante) Dedos de pies imbricados (fusión de 2 o + dedos entre sí) D. SÍNDROME DE MARFAN Se observa el Pleitropismo: un solo gen produce varios efectos Citogenética y molecular hay: Desorden hereditario del tejido conectivo Locus: 15q21.1 Gen mutado: FBN1 (proteína alterada: fibrilina) → gen fibrilinas es una glicoproteína grande Presencia de más de 15 mutaciones 30 % mutaciones de novo Frecuencia: 1 de 5000 Expresión variable CARACTERÍSTICAS Esquelético: Talla alta y escoliosis Paladar ojival (estrecho y curvado en el centro) Tórax en embudo Aracnodactilia (dedos largos) Corazón: Aneurisma aórtico Prolapso de válvula mitral Ocular: Desplazamiento del cristalino (ectopia lentis) ALGUNAS ENFERMEDADES HEREDITARIAS (HAD) Otosclerosis dominante Hipercolesterolemia familiar Dentinogénesis imperfecta Poliquistosis renal HAD Neuropatía sensitiva motora hereditaria Neurofibromatosis de Tipo-I Esferocitosis hereditaria Osteogénesis imperfecta Distrofia miotónica Síndrome de Ehlers -Danlos Distrofia muscular facioescapulohumeral Síndrome de marfan Acondroplasia Ceguera dominante Sordera congética dominante Poliposis adenomatosa familiar Esclerosis tuberosa Ataxia cerebelosa (inicio adulta) Enfermedad de Huntignton Neurofibromatosis Tipo II Enfermedad de VonHipel- Lindau HERENCIA AUTOSÓMICA RECESIVA (HAR) PRIMER CASO: ambos progenitores son portadores Se expresa en homocigosis (2 alelos afectados) Individuo afectado: homocigoto (aa) 25% hijos afectados 50% portadores 25% sanos Frecuencia: igual porcentaje en ambos sexos Expresión: uniforme Penetrancia: completa Herencia: horizontal (afecta a 1 generación) Se producen por mutaciones de novo Mutaciones afectan a proteínas enzimáticas → de grupo raciales Progenitores pueden ser consanguíneos Se asocia con grupos étnicos o regiones geográficas SEGUNDO CASO: solo un progenitor es portador 50% sanos 50% portadores no afectados PATOLOGÍAS i. FIBROSIS QUISTICA: Defecto de transporte de cloro en membranas celulares y presencia de secreciones viscosas: tapones de moco Frecuencia: 1 de 2000 - 4000 de americanos en origen europeo 1 de 15 000 en afroamericanos 1 de 30 000 americanos en asiáticos 1 de 2 000 - 4000 chilenos Citogenéticamente: Locus: 7q31 → cromosoma 7, brazo corto, región 3 y banda 1 Proteína que codifica: CFTR = RTFQ (regulador transmembranoso de la fibrosis quística) MOLECULARMENTE Es causado por la mutación del gen CFTR→ Gen transmisor de la fibrosis quística SISTEMAS AFECTADOS: Piel Tubo bronquiales Conductos hepáticos Páncreas Colon Recto Conducto deferente HAR- FIBROSIS QUÍSTICA Incidencia: -1 en 2000 europa 70 a 100 mil afectado en el mundo Mutaciones en gen que codifica un regulador de conducción transmembrana de FQ CFTR 7q31 CARACTERÍSTICAS CLÍNICAS Sodio y cloruro elevados en el sudor Afecta a pulmones, bronquios y páncreas Infecciones con compromiso hepático 90% varones afectados (infértiles) Obstrucción intestinal en neonatos 1500 mutaciones del gen (variedad de síntoma) Esperanza de vida: 15 - 40 años Grupos raciales con alto grado de Endogamia (estado parentesco entre las parejas) Raza negra: anemia de células falciformes 70 a 100 mil afectados en el mundo Raza blanca: fibrosis quística Griegos e italianos: beta-talasemia Sud-este asiáticos: alfa-talasemia Judíos: enfermedad de Tay-Sachs ii. HAR - ALBINISMO ÓCULOCUTANEO (AOC) En los afectados existen melanocitos (NO tienen pigmento porque NO sintetizan melanina, quien da color a la piel, cabello y capa pigmentaria de la retina) Se ubica en locus 11q (brazo largo) 2 formas de albinismo: Ocular y Oculocutáneo En homocigotos → 1/ 10,000 nacimientos Varía según poblaciones En EE. UU. raza blanca 1/37,000 En EE. UU. raza negra 1/15,000, En indios de San Blas Panamá 1/132 habitantes. Indios hopi y Nabajos en el SO. De NA. 1 / 200 habitantes. Existen 2 formas de albinismo: o Una afecta al ojo albinismo ocular. (AO) o Otra que afecta ojo, piel y cabello (AOC) → Defecto bioquímico de la enzima Tirosinasa que normalmente convierte la tirosina en DOPA dihidroxifenilalanina y se transforma en DOPA- quinona (precursor del pigmento oscuro de la melanina) CARACTERÍSTICAS Piel muy pálida Cabello muy claro o rosa y pupilas rojas Sufren fotofobia (intolerancia a la luz) iii. HAR FENILCETONURIA PKU Incidencia: 1 de 20 000 Afecta hombres y mujeres en el mismo porcentaje LOCUS: 12q24 PRINCIPIOS: PAH convierte fenilalanina (Phe) en tirosina Deficiencia de PAH resulta en aumento de Phe Metabolitos son tóxicos para el Sistema nervioso central Retardo mental severo TRATAMIENTO Reducción de fenilalanina (Phe) en la dieta Suplementos dietéticos artificiales libre de Phe Buen pronóstico si se detecta antes de las 2 semanas recién nacido Niño de mayor edad: Incidencia 1/ 10 000 Fenotipo: Olor a moho (humedad) Piel blanca y seca Cabello claro Escleróticas azules Irritabilidad Vómitos Convulsiones Hiperactividad Eczema rebelde al tratamiento Trastornos de conducta, retardo en el desarrollo psicomotor RM profundo LOCUS: 12 (q22q24) En la 3° generación hay una mutación por caracteres de parentesco ENFERMEDADES HEREDITARIAS AUTOSÓMICAS RECESIVAS (En orden de prevalencia entre los caucásicos) Hemocromatosis primaria (acumulación de hierro especialmente ligada al hígado) Retraso mental recesivo Fibrosis quística (en caucásicos) Síndrome de Zellweger Enfermedad de Tay- Sachs (en judíos Asquenazies, en americanos no judíos) Retinosis pigmentaria (50% AR, 15% ceguera nocturna visión en túnel) Albinismo, oculocutáneo tipo-I Fenilceonuria Atrofia muscular espinal Ceguera recesiva Hiperplasia suprarenal congénita Deficiencia de asil-CoA-deshidrogenasa de cadena media Enfermedad de Gucher (en judíos Asquenazies) Síndrome de Smith-Lemli- Optiz (tipo- 2 provoca muerte neonatal, tipo 1 menos grave) Anemia drepanocítica Galactosemia clásica (vómitos, hepatomegalia ictericia y edema) 5% ligada a X Talasemia (alfa), (sudestes asiáticos, chinos) Talasemia (Beta) (en griegos, italianos) Ataxia de Fredrich Deficiencia de adenosina desaminada Lipofuscinosis coroide neuronal (se presenta en lactancia o infancia media con pérdida rápida de visión y demencia) HERENCIA RECESIVA LIGADA AL CROMOSOMA “X” El padre afectado NO transmite el carácter al hijo varón El varón afectado transmite a la mitad de sus HIJAS y a la mitad de los hijos de ellas. El carácter se transmite a una serie de portadoras El carácter afecta, casi exclusivamente a varones. En la 3° generación, hay un hijo afectado, dos sanos y una portadora. PATOLOGÍAS 1. HRLX- SINDROME DE FEMINISACIÓN TESTICULAR Seudohermafroditismo masculino (46, XY)→ aunque tiene un fenotipo femenino (aparentemente es una mujer, no tiene útero ni ovario Insensibilidad congénita a los andrógenos Solo sucede en hombres. Mutación en el gen que codifica al receptor de andrógenos Cariotipo: 46, XY (es un varón genotípicamente) Paciente con fenotipo femenino con depósitos normales de grasa y amenorrea primaria. CARACTERÍSTICAS Mamas pequeñas tienden al hiperdesarrollo Pezones tienden a hipodesarrollo Vello púbico y axilar escasos No hay vello facial Ausencia de entradas temporales en el cabello GENITALES EXTERNOS Hipodesarrollo de labios menores. Clítoris normal o pequeño, vagina ciega (puede ser penetrada en las relaciones sexuales) GENITALES INTERNOS Puede haber primordios miometriales y hasta trompa, pero NO hay útero Gónadas masculinas con tubos seminíferos sin espermatogonias. Hipoplasia de células de Leydig (desarrollo incompleto) Testículos criptórquidos (no han descendido, por ende, se encuentran en abdomen o ingle) Los testículos están presentes o estar en tubos seminíferos sin espermatogonios. Puede haber hipo de células de Leydig 2. DISTROFIA MUSCULAR LOCUS: Xp21.4 GEN MUTADO: distrofina 3. Hemofilia A LOCUS: Xq28 GEN MUTADO: F8 Deficiencia en el factor de coagulación VIII ENFERMEDADES RECESIVAS ligadasal cromosoma x Frecuencia en 100 000 nacimientos en varones caucásicos Deficiencia de G6PD Síndrome de Hunter (mucopolisacaridosis II) Daltonismo (Rodpsina) Retraso mental inespecífico (ligado al cromosoma “X”) Dist- MD distrofina (disp. estodérm anhidrópica) Síndrome del cromosoma X frágil Hemofilia A (factor VIII) Dist. M. de Becker (distrofina) Hemofilia B (factor IX) Agama globulinemia ligada a X Albinismo ocular Retinosis pigmentaria Enfermedad de Fabry (angioqueratoma) Síndrome de Menkes Adrenoleucodistofia Síndrome de Lesh- Nyhan (deficiencia de HGPRT) Deficiencia de ornatina- transcarbamilada Enfermedad granulosa crónica HERENCIA DOMINANTE LIGADA AL CROMOSOMA X Afecta a HIJAS de varones afectados con parejas normales, pero NO a hijos. Descendencia femenina y masculina de mujeres portadoras Riesgo de herencia: 50% Raquitismico hipofosfatémico- Síndrome de Rett PATOLOGÍAS 1. HDLX- RAQUITISMO HIPOFOSFATÉMICO LOCUS: Xp22.12 Gen: PHEX No responde a la vitamina D (es resistente) Incapacidad de túbulos renales de reabsorber fosfato filtrado (afección renal) Nivel de fosfato sérico con disminución leve y raquitismo menos grave en mujer heterocigota y más acentuado en el varón. CARACTERÍSTICAS: Piernas arqueadas, con rarefacción metafisiaria irregular Caída precoz de los dientes caducos Cierre tardío de las fontanelas, con o sin craneosinostosis (cráneo cabalgado o no) Deformidades óseas Más enfermedades dominantes ligadas al cromosoma X Hipofosfatemia (raquitismo resistente a la vitamina d), Neuropatía sensitivo motora hereditaria Incontinencia pigmentaria (mortal en varones) Síndrome de Rett (posiblemente mortal en varones) Síndrome orofsciodigital ENFERMEDADES SUJETAS A LA INFLUENCIA DEL SEXO MUJERES Cáncer de mama Luxaciones congénitas de la cadera Enfermedad autoinmune VARONES Estenosis pilórica Alopecia Gota Hemocromatosis PATRÓN DE HERENCIA LIGADA AL CROMOSOMA “Y” Afecta a VARONES, quienes solo le transmiten a sus HIJOS Las mujeres no están afectadas PATOLOGÍA: SÍNDROME DE LA OREJA VELLUDA: Oreja con hipertricosis (exceso de vello) HERENCIA MULTIFACTORIAL FACTOR GENÉTICO + FACTOR AMBIENTAL = TRASTORNO Cuando los factores ambientales provocan variación en el rasgo se emplea el término multifactorial. Los genes de diferentes loci interactúan y originan susceptibilidad ante los efectos ambientales. Según la OMIN existen varios cientos de afectados Ejemplos: Defectos del tubo neural Labio leporino Anencefalia→ se presenta por el defecto del cierre del tubo neural en la parte superior Paladar hendido Espina bífida→ el cierre del tubo neural en la parte inferior Trastornos de aparición tardía: • Enfermedad de Alzheimer • Diabetes mellitus • Hipertensión. HERENCIA POLIGÉNICA Es el efecto combinado de múltiples genes Enfermedades con TENDENCIA FAMILIAR Factores: genéticos + ambientales Genes con efecto aditivo. No hay genes dominantes ni recesivos Herencia no definida/ sin patrón de herencia definida 2 – 4% se presentan en familiares de individuos afectados EJEMPLO: Presión arterial Talla Color de piel Inteligencia Tamaño de los ojos Obesidad Diabetes Glaucoma Enfermedad cardiaca Epilepsia ALELOS MÚLTIPLES Los rasgos generalmente implican 2 alelos el normal y el mutante Algunos rasgos de enfermedades no son monogénicos ni poligénicos Algunos genes tienen más de dos formas alélicas, estos son alelos múltiples, resultado de un gen normal que ha mutado para producir diversos alelos, uno de ellos puede ser D. y otros R. en relación con el alelo normal. Ejemplos: El sistema “ABO” de grupos sanguíneos, existen al menos 4 alelos→ A1, A2, B y 0, un individuo puede tener cualquiera de éstos alelos que pueden ser los mismos o diferentes AO, A2, B, OO y así sucesivamente. Los alelos se transportan en cromosomas homólogos. Hipercolesterolemia Familiar: en el análisis molecular del gen receptor de las lipoproteína de baja densidad (LDL) han descubierto más de 1 docena de alelos en éste locus. El síndrome de Bardet-Bied l: se creía que era HAR, en la actualidad se ha identificado 7 diferentes loci génicos llamado Herencia Trialélica. HERENCIA ATÍPICA NO TRADICIONAL 1. AFECCIONES MITOCONDRIALES a. Tipo de herencia: materna b. La madre transmite el carácter a todos sus hijos de ambos sexos c. Ejemplos: miopatías, miocardiopatías, NOHL, etc. d. Se hereda a partir de un solo alelo e. Variabilidad en la familia: i. Homoplasmia: cuando la célula hija recibe al azar mitocondrias de una población para ADN mitocondrial normal o una población para ADN mitocondrial mutante. ii. Heteroplasmia: cuando la célula hija recibe una mezcla de mitocondriales (una con mutación y otra sin ella MUTACIONES Y DELECIONES ADN mitocondrial es un anillo con doble cadena (externa: pesada) e (interna: ligera) ➔ Huevo fertilizado viene de la unión del óvulo (transporta la célula completa→ membrana, citoplasma y núcleo) y espermatozoide (núcleo)→ el huevo fertilizado tiene mitocondrias por herencia del óvulo y los espermatozoides también tienen mitocondrias pero no participan en la fecundación MAPA GENÉTICO DE LAS ENFERMEDADES MITOCONDRIALES 16,569 pb 37 genes: 2 ARNr 22 ARNt 13 polipéptidos de la cadena respiratoria PRODUCCIÓN DE ARN MITOCONDRIAL Las flechas en negrita indican los genes estructurales. de los tRNA específicos de las mitocondrias. Origen de transc.de cad. pesada El genoma mitocondrial Los dos precursores del RNA rRNA, tRNA, mRNA resultante HERENCIA MITOCONDRIAL Se deben a fallas para la transformación eficaz de la energía, afectando especialmente al Sistema Nervioso, musculatura esquelética, miocardio, hígado y riñones. Se le considera un tipo H. No Mendeliana. c/mt hay varias copias de mDNA, 2 especies de rRNA, 22 tRNA y 13 polipéptidos implicados en la fosforilación oxidativa. 90 polipéptido mitocondrial que codifican en el núcleo y siguen reglas de Herencia Mendeliana Se conocen más de 50 mutaciones ,100 deleciones duplicaciones, y una elevada tasa de mutaciones espontáneas. La mamá transmite a los hijos pero los varones no le transmiten a sus hijos ALGUNAS ENFERMEDADS MITOCONRIALES Se conocen más de 50 mutaciones del mtDNA y 100 deleciones duplicaiones y una elevada tasa de mutaciones espontáneas. ➢ SKS: Síndrome de Keams Sayre. Debilidad muscular Lesiones cerebelo, e insuficiencia cardiaca. ➢ NOHL: Neuropatia Óptica Hereditaria Leber: Más de 12 mutaciones Pérdida repentina de la visión entre los 12 y 30 años. Especialmente en varones. ➢ MELAS: Encefalopatia mitocondrial, talla baja, acidosis láctica y accidentes cerebro vascular con vómitos, cefaleas y alteraciones visuales. 80% de pacientes tiene 1-2 sustituciones de tRNA de transferencia mitocondrial ➢ EMRRF Epilepsia mioclónica con fibras rojas rotas. E. mioclónica y demencia progresiva lenta y atrofia óptica. Mutación puntual para el tRNA ➢ NARP: Neuropatía, ataxia y retinosis pigmentaria (ceguera nocturna convulsiones) 2. ALTERACIONES DEBIDO IIMPRINTIG GENÓMICO IMPRONTA GENÓMICA IMPRONTA GENÓMICA: Es un fenómeno epigenético. ➢ Cuando heredamos solo de mamá o papá ➢ Se creía que los cromosomas homólogos se expresaban por igual. ➢ Actualmente se admite que puede haber distintas características clínicas, depende si un gen se hereda del padre o de la madre. ➢ Este origen del progenitor se denomina ImprontaGenómica. ➢ La metilación del DNA es el principal mecanismo por el que se modifica la expresión diferente de los alelos (materno o paterno) ➢ Las regiones implicadas se denominan DMR (regiones difícilmente metiladas). ➢ Su función y regulación es importante para correcto desarrollo neurológico, embrionario y de los tejidos extraembrionarios ➢ Se conocen 80 genes humanos con impronta 3. Disomías uniparentales Ambos cromosomas de un par derivan de uno de sus progenitores NO DISYUNCION en meiosis Heterodisomia: cuando están presentes los dos cromosomas homólogos de un mismo progenitor (en meiosis I) Isodisomia: cuando uno de los cromosomas de un progenitor se encuentra duplicado (en meiosis II) o Síndrome de P.W: 25% disomía uniparental materna o Síndrome de Angelman: 2% cuando esto se duplica PATOLOGÍAS A. PRADER WILLI a. Deleción del cromosoma 15q11q13→ 15 en el brazo largo entre las porciones 11 y 13 del brazo largo b. Frecuencia: 1 de 10000 - 15000 c. Origen: i. 75.80%: paterno→ Pierde ii. 20-25%: disomía uniparental materna: cuando LOS DOS cromosomas 15 PROCEDEN DE LA MADRE y ninguno del padre. iii. 1-3%: IMPRONTA: el cromosoma paterno lleva una impronta materna (la mamá no deja que el padre se exprese, por ende, lo silencia) CARACTERÍSTICAS Hipogonadismo (no se puede reproducir) Hipotonía congénita Hipogenitalismo Hiperfagia con obesidad en edad preescolar Talla baja, manos y pies pequeños Retardo mental severo Discapacidad intelectual B. ANGELMAN a. Deleción del cromosoma 15q11q13 b. Frecuencia: 1 de 15 000 – 20 000 recién nacidos c. Origen i. 70-75%: materna→ PIERDE ii. 10%: mutación en la copia materna del gen UBE3A iii. 3-7%: disomía uniparental paterna iv. 2-4%: IMPRONTA: cromosoma materno lleva una impronta paterna (el padre silencia a la madre). v. Mueca de sonrisa en el rostro CARACTERÍSTICAS: Retardo mental, hipotonía, lenguaje, convulsiones, ataxia microcefalia y/o braquicefalia, facie típica con mueca de risa, macrostomía , prognatismo Puente nasal hundido Hinchazón alrededor de los ojos Pliegues epicánticos Ojos azules con señales de expresión Espacio largo entre nariz y labios Boca amplia Labio inferior prominente Barbilla pequeña MICROSCOPÍA 4. EXPANSIÓN DE TRIPLETES Descubierto en 1991 Repetición de 3 nucleótidos (trinucleótidos) por encima de lo normal El aumento produce inestabilidad Produce mutaciones dinámicas: no se transmite el mismo número de repeticiones a los hijos, sino en un # mayor El número de repeticiones está relacionado con la severidad y edad de aparición de los síntomas (anticipación: se produce cuando el hijo o descendientes sufren la enfermedad en una edad anterior (ejm: 30 años) a la normal que seria 40 años. La expansión genera perdida o aumento en la función proteica PATOLOGÍAS: A. DISTROFIA MIOTÓNICA CTG > Más de 50 repeticiones (anormal) B. ENFERMEDAD DE HUNTINGTON CAG (citosina, adenina, guanina) > 40 repeticiones (anormal) C. SINDROME X FRAGIL CGG (citosina, guanina, guanina> 200 repeticiones (anormal). Hace que el cromosoma se rompa. Tiene un cariotipo de 46, Y, fra (X) (q27.3)→ este es su locus Cuando hay aumento del CGG produce fragilidad en el cromosoma en la parte del gen FMR-1, donde codifica la proteína FRMP. Esto pasa en la región 5 prima UTR del gen FMR-1 (donde provoca la metalización del promotor, bloquea la restricción y causa retraso mental) El SRF se hereda como alteración mendeliana dominante ligada al cromosoma X La deleción se produce cuando se hace un cultivo celular en un medio carente de ácido fólico. Penetrancia: incompleta Expresión: variable Incidencia: ▪ 1 de 4000 – 6000 (varones) ▪ 1 de 8000 – 12000 (mujeres) ▪ Prevalencia de portadoras en general: 1 de 250 mujeres CARACTERÍSTICAS 80%: Macroorquidismo (testículos grandes) 60%: Hipersensibilidad en articulaciones 50%: Pies planos 25-50%: Estrabismo 80%: Prolapso en la válvula mitral Retardo mental Cara larga y estrecha Orejas grandes y salidas Deficiencias visuales y auditivas Mandíbula inferior prominente Infecciones en el oído medio PSICOLÓGICOS Hiperactividad impulsiva Ansiedad social imitación Comportamiento repetitivo Falta de atención, timidez 16%: autismo Lenguaje desordenado y repetitivo Pobre mantenimiento de los temas Pensamientos expresados en forma incomprensible 5. MOSAICISMO SOMÁTICO MOSACISMO: Individuo que poses dos ó más líneas celulares genéticamente diferentes, debido a mutaciones cromosómicas moleculares o genómicas principalmente por falta de disyunción después de la fertilización, por doble fertiliza o por fusión de embriones TIPOS: A. SOMÁTICO Tejido con dos o más líneas celulares Provienen de un mismo cigoto Ocurre durante la mitosis post cigótica Dependerá: Etapa en que se produce Linaje de la célula en que se origina EJEMPLO: Síndrome de Down: 47, XX+21 [80] / 46, XX [20] Síndrome de Turner:45, X [60]/46, XX [40] NF-1 y Distrofia muscular de Duchenne B. GONADAL a. Se presenta en células de línea germinal (ovulo o esperma) b. Resultado de mutación durante la proliferación y diferenciación de las células germinales → durante la fecundación c. Ejemplo: acondroplasia, hemofilia A (20%), distrofia muscular, NF-1. PRÁCTICA 2: CROMATINA SEXUAL OBJETIVOS: La cromatina sexual define el sexo cromático→ es importante porque en la experiencia personal de los profesionales de salud atendemos un parto que no sabemos que sexo es el niño q acaba de nacer y por caracteres no es posible saber y por ello se le hace un examen, es chequeado con un análisis citogenético (cariotipo) para definir el sexo Identificar la morfología de los corpúsculos de cromatina sexual Diferenciar el número de corpúsculos por cada núcleo y su relación con el cromosoma “X”→ determinar anomalías estructurales y numéricas Reconocer y diferenciar el tamaño de cada uno de los corpúsculos “X” y su relación con el cromosoma “X” Aprender todo lo expuesto para diagnósticar el sexo cromatínico. (Diagnóstico presuntivo), El diagnóstico presuntivo se certificará con un estudio citogenético para el diagnóstico definitivo del sexo. CORPÚSCULO DE BARR= Cromatina sexual: Corpúsculo “X” Los pigmentos pequeños también son cromatina pero no la sexual, la cromatina sexual debe estar adherida a la cara interna de la superficie nuclear→ su forma puede ser variada (rectangular, triangular, alargada, etc.) debemos ver sus características primordiales El tamaño debe ser→ 0.7 a 1.2 micras→ de este tamaño mayor o menor nos trae anomalías numéricas estructurales→ debe haber un Corpúsculo de Barr por núcleo Técnica de coloración: Carbol Fucsina (fucsina básica + ácido carbólico) FORMAS DE PRESENTACIÓN Se llama corpúsculo de Barr porque vio en las células nerviosas de las gatas un pigmento adherido cerca a el núcleo→ NO se encuentra adherido a la membrana nuclear ni tan cerca a el núcleo sino lejos de él→ esto era en las HEMBRAS Frotis de la mucosa oral → corpúsculo de Barr →son células epiteliales aunque también en los mosaicos se deben hacer los frotis de cromatina sexual→ ejemplo del cabello pero la raíz del bulbo piloso también por aplastamiento podemos observar cromatina sexual de estas células Muestra de sangre polimorfos nucleares También puede verse en los glóbulos blancos como un palillo de tambor Células nerviosas de gato Cromatina sexual y relación conanomalías Numéricas del Cromosoma X FENOTIPO N° de CORP DE BAR Núcleos con corpúsculo de Barr CARIOTIPO MASCULINO 0 1 2 3 46, XY→ no tienen corpúsculo de Barr 47, XYY→ varón normal Síndrome de Noonan Síndrome de Feminización testicular Estas son un núcleo celular que no tiene cromatina sexual 47, XXY → tenemos corpúsculo de barr por 1 cromosoma x 48, XXYY Varones XX 48, XXXY 49, XXXXY Síndrome Fraccaro FEMENINO→ síndrome de feminización testicular→ mujer con anomalías en sus órganos genitales, no tienen trompa ni útero, pero sí tienen vagina irregular 0 1 2 3 4 45,X → Síndrome de Turner 46,XY → complemento cromosómico→ genotípicamente es varón y fenotípicamente es mujer 46, XX→ mujer normal 47, XXX 48,XXXX 49,XXXXX Núcleos de células con: FÓRMULA Número de cromatinas sexuales= número total de cromosomas X-1 A. Hay 1 corpúsculo de Barr→ 2 cromosomas X B. Hay 2 corpúsculos de Barr→ 3 cromosomas X C. Hay 3 corpúsculos de Barr→ 4 cromosomas X La coloración debe ser buena y el campo debe estar limpio Cromatina Sexual y relación con anomalías estructurales del cromosoma X Variaciones de tamaño del corpúsculo de Barr y su relación con Anomalías Estructurales del Cromosoma Sexual “X” Normal→ 46, XX→ tamaño normal de 0.7 a 1.2 micras→ el corte normal es en forma vertical Isocromosoma brazo “q”→ 46, X, i (X)(q)→ tiene más de 1.2 micras→ isocromación es la división del cromosoma en forma horizontal→ al haber esto el brazo corto p es más pequeño y el brazo largo (q) tiene un aumento Isocromosoma del brazo p→ corto → 46,X,i(X)(p)→ es menor de 0.7 micras Hay una deleción del brazo p→ 46, X, del(X)(p) 46, X, del(X)(q) • Cromosoma en anillo: 46, X, r (X)→ r por ring INACTIVACIÓN DEL CROMOSOMA “X” ASPECTOS MOLECULARES: El gen XIST codifica una variedad de ARN intraducible, el cual se acumula en el cromosoma X y comienza a "recubrir" toda la secuencia de ADN del mismo. No traduce ni codifica proteínas. Se vuelve INACTIVO Al desactivar totalmente uno de los componentes del par XX, se evita la sobresaturación de proteínas producida por los genes que se alojan en él. Con el de alta resolución se puede observar exactamente donde es el gen XIST→ se encuentra en cromosoma X, brazo largo, región 1, banda 3 y subanda 2→ X (q13.2) VENTAJAS DE LA CROMATINA SEXUAL Rápido y sencillo Se realiza en núcleos interfásicos No requiere realizar cultivos celulares Dar a conocer el estado del cromosoma “X”→ si hay anomalía numérica o estructural se puede diagnosticar identificando los núcleos La identificación de la cromatina sexual en el diagnóstico presuntivo del sexo para luego se chequeado con el cariotipo SEMANA3: BASES MOLECULARES DE LA TRANSMISIÓN HEREDITARIA Empaquetamiento del ADN 1cel = 46 crm. 3,000’ pb. 30-40,000 genes Si desintegramos el cromosoma vemos el enrollamiento de la cromatina, si estiramos vemos las asas → estas asas si las estiramos vemos una cadena de nucleosomas (están una después de otras, forman hebras grandes de DNA)→ Cada nucleosoma es un octámero de histonas CROMOSOMA HUMANO: Niveles de organización Cada cromosoma está formado por cromatina, que está formada por nucleosomas (cuentas de collar) que son octámeros de histonas que tienen en su plano ecuatorial rodeado por la molécula de ADN http://es.wikipedia.org/wiki/ARN Cada célula contiene 30 mil genes. 1 gen está formado por una secuencia de bases, en la célula hay 3 mil millones de pares de bases. CROMOSOMAS: Estructuras formadas por dos cromátides (enredamiento de cromatina). Si se desenrolla las cromátides se verán estructuras en forma de bucles con proteínas, nucleosomas (octámeros de histonas rodeados por ADN) DOGMA CENTRAL DE LA GENÉTICA MOLECULAR El ADN (viene del núcleo o ADN complementario) ADN presenta funciones como: TRANSCRIPCIÓN: Llevada a cabo por el ARN polimerasa TRADUCCIÓN: Ejecutada por los ribosomas REPLICACIÓN: Llevada por el ADN polimerasa → puede ser de ARN a ADN TRANSCRIPTASA REVERSA: Copia del ARN en ADN ADN se puede obtener por REPLICACIÓN y TRANSCRIPCIÓN DEL ARN (ADN complementario, generalmente en muestras comunes WATSON Y CRICK (1953) Grandes científicos que descentraron la estructura doble de la hélice de la molécula del ADN. Estudiaron la molécula de ADN y ganaron el premio nobel. Vieron las propiedades de ADN mitocondrial: doble cadena en espiral. H. Crick (1916) James D. Watson (1928) MAURICE WIKINS (1916) Descubrió la cadena en espiral y sometió a la acción de los rayos X, y demostró que la molécula del ADN es asimétrica en curvaturas: La curvatura menor tiene una hendidura menor, y una curvatura profunda. Una vuelta de ADN comprende una curvatura mayor y una menor. Red de difracción del ADN (izquierda) y del ARN (derecha) Ted Clodd Ideó su diseño con plásticos de colores (rojos, azules, amarillos, verdes) de manera que representaba la unión de las bases, cada una con un color específico, formando la cadena de ADN. EL ADN CURVATURA MENOR CURVATURA MAYOR Las medidas son de 34 Angstroms→ 3.4 nanómetros La parte ancha mide 2.3 nanómetros → 23 Angstroms Espacio de un peldaño a otro → 0.34 nanómetros o 3.4 Angstroms REPLICACIÓN DEL ADN Multiplicación del ADN en células hijas 1. Las hélices que se encuentran con sus escalones codificados están listas para dividirse. 2. Al abrirse la cadena de ADN las nuevas unidades del código convergen hacia ella: Timina se une con Adenina, Guanina con Citosina. 3. Las nuevas unidades se juntan a las resultantes de la división según el código genético ➔ Escalera se va dividiendo por partes 4. Se abre la molécula de ADN por acción de la ADN polimerasa y de la hélice original empiezan a formarse 2 hélices independientes 5. Terminado el proceso resultan dos hélices exactamente iguales a la original. SÍNTESIS DE PROTEÍNAS Se realiza desde el núcleo hasta el citoplasma, mediante el ARN COMPONENTES: Barra codificadora creada por la hélice. Las unidades de transferencia de 3 púas, y las piezas proteínicas (corresponden a una barra formada por 3 púas, cada una constituye un codo→ cada codo busca su respectivo ácido): 1. La barra codificadora se acerca a las unidades de transferencia y a las partes proteínicas: Cada parte proteínica va a ir a las 3 púas que corresponden, según su codo. 2. Las unidades de transferencia encuentran a las partes proteínicas esperadas por la barra codificadora. 3. Las unidades llevan las partes proteínicas con dirección a la barra codificadora 4. Las unidades se aferran a la barra codificadora, uniendo las partes proteínicas en el orden prescrito por el código 5. La proteína terminada se separa del sistema de código con la que fue fabricada→ hay una cadena de ADN y una de proteínas (aminoácidos transcritos o simplificados) Los elementos del núcleo (ADN) son llevados por los elementos del ARN, que viaja del núcleo al citoplasma para realizar la síntesis. Luego se realiza la traducción, mediante ARN, la proteína se sintetiza, se activa y hace su función. TRADUCCIÓN--------------------------------------- --- Cada uno de los codones formados por las 3 bases van a complementar en los ribosomas con sus respectivas bases. Entonces el ARN maduro viaja al citoplasma y sintetiza las proteínas uniéndose mediante el ARN de transferencia: En forma de hoja de trébol por su emparejamiento interno de sus bases, y luego se enrolla en forma de L. El ARNt se diferencia de los demás que contienen aparte G, C, A y U,
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