Informe Cromosomas politénicos docx

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ENFOQUE EN EL FENÓMENO DE ENDORREDUPLICACIÓN EN
CROMOSOMAS POLITÉNICOS DE Drosophila melanogaster
1. Objetivos
Objetivo general
Aprender a preparar cromosomas politénicos de Drosophila melanogaster para su
observación al microscopio e identificación de inversiones cromosómicas.
Objetivos didácticos
➔ Observación de inversiones cromosómicas.
➔ Aprender a preparar cromosomas politénicos a partir de glándulas salivares de
larvas.
2. Metodologia
Material
Para la realización de la práctica, fue necesario hacer uso de elementos como:
portaobjetos, cubreobjetos, pipeta pasteur bisturí, pinzas, papel absorbente, caja de
petri, mechero, estereoscopio y microscopio.
Material biologico
➔ Larvas de Drosophila melanogaster en último estadio.
Reactivos
➔ NaCl al 0,6 %
➔ Orceína acético-láctica
➔ Agua destilada
➔ Aceite de inmersión
Se tomaron varias larvas con ayuda de una pipeta pasteur, las cuales fueron
depositadas en un portaobjetos adicionando una gota de NaCl al 0,6% y se observó
al estereoscopio.
Figura 1. Observación al estereoscopio. Tomada por: C. Pinillos.
Posteriormente, se realizó la extracción de las glándulas salivares con ayuda de unas pinzas
y fueron separadas del resto del cuerpo para aplicarles orceína acético-láctica, la exposicion
al colorante se prolongo durante 25 min y al transcurir este tiempo, finalmennte, se
posiciono un cubreobjetos sobre la muestra y se aplico un golpe suave para que las celulas
fueran separadas, adicional a esto, se tomo un trozo de papel absorbente y el exceso de
orceina fue retirado, para llevar el montaje a observacion microscopica.
3. Resultados
Primero se realizó la observación general del cuerpo de la larva y se identificó sus partes
para evidenciar la posición de las glándulas salivares.
Figura 2. Larva de Drosophila melanogaster bajo el estereoscopio. (a) Mandíbulas, (b)
Espiráculos, (c) Glándulas salivares, (d) Hemisferios cerebrales, (e) Tráquea, (f) intestino,
(g) Ano. Tomada por: C. Pinillos.
En la figura 2 se puede observar las diferentes partes del cuerpo de la larva de Drosophila
melanogaster, teniendo en cuenta que su relevancia se debe a que el presente estudio se
centró en las glándulas salivares que poseen un tipo especial de cromosomas, denominados
cromosomas politénicos.
Cabe aclarar que las fotografías presentadas a continuación fueron compartidas por el grupo
de laboratorio, ya que no fue sencillo evidenciar claramente los cromosomas, por tanto el
procedimiento se tuvo que realizar en repetidas ocasiones.
Figura 3. Glándulas salivares. (A) Objetivo 10X, (B) Objetivo 40X. Tomada por: H.
Pacheco.
En la figura 3 es posible evidenciar dos tipos de observación de acuerdo al objetivo, en la
primera (A) se observa la muestra en general, sin embargo en la parte superior izquierda, ya
es notable la presencia de un conglomerado de cromosomas. En la segunda parte (B), es
posible distinguir una superposición de cromosomas politénicos.
Figura 4. Observación de cromosomas politécnicos en glándulas salivares de Drosophila
melanogaster. (A, B) Objetivo 40X. Tomada por: H. Pacheco.
Respecto a la figura 4, en un aumento de 40X ya es posible observar con claridad los
cromosomas, sin embargo, la superposición fue persistente en todas las tomas que se
hicieron, aun así, se logra distinguir las bandas e interbandas.
4. Análisis de Resultados
Los cromosomas politénicos, en su mayoría, se encuentran en dípteros tales como
Chironomus, Rhynchosciara, mosquitoes, Drosophila, etc. Estos fueron vistos por primera
vez en 1934 por T. S. Painter (Roy & Lakhotia. 2021). Este tipo de cromosoma es conocido
por su incremento de tamaño, el cual los hace visibles, puesto que, son el resultado de
repetidos eventos de replicación en las cromátidas durante la interfase, es decir, su ciclo
celular consiste únicamente en dos fases: la fase de síntesis (fase S) y la fase intersintética
(fase G), y al final de cada fase S, las hebras de ADN no son segregadas, al contrario, estas
permanecen emparejadas, formando los cromosomas de gran tamaño que en drosophila son
de 70 a 110 veces más largos que los metafásicos comunes. A este fenómeno se le conoce
como endorreduplicación (Zhimulev & Koryakov, 2004), gracias a este fenómeno, se
presenta un patrón específico de cada brazo del cromosoma y por tanto, de cada especie.
En cuanto a la práctica que se realizó, fue posible evidenciar los tipos de bandas que
mencionan en diferentes estudios, lo cual ha sido lo más destacable por ser tan enigmático.
Se presentan dos tipos de bandas, unas menos condensadas que otras que reciben el nombre
de interbandas, en las cuales, según algunas estimaciones, se encuentra menos del 5% del
ADN genómico (Andreyenkova et al., 2009). Por otro lado, hay estimaciones en las que se
propone que en las bandas se encuentra alrededor del 95% del ADN, es decir que en estas
regiones de los cromosomas politénicos es donde se encuentra la mayoría de los genes
(Zhimulev et al., 2004).
En los últimos años se han realizado numerosos estudios sobre las propiedades que
presentan estas bandas e interbandas, con lo cual, se ha encontrado que las interbandas, son
centro de actividad de remodelación de nucleosomas y modificación de histonas. Aun así,
se requiere de mapeos más precisos para poder confirmar lo que se ha encontrado en dichos
ensayos, esto debido a que es posible que las proteínas se unan en la banda intermedia y no
sean necesariamente específicas de esta zona. También, se han hecho comparaciones entre
cromosomas politénicos y cromosomas no politénicos, encontrando que hay regiones de
ADN que muestran rasgos de cromosomas politénicos (bandas e interbandas) con
posiciones idénticas y proteínas similares (Zhimulev et al., 2012).
En cuanto a otro aspecto de la práctica, se tenía la finalidad de observar inversiones
cromosómicas, las cuales son una especie de reordenamiento en el interior de los
cromosomas y generan polimorfismos. Sin embargo, debido a errores operarios al momento
del montaje final, no fue posible evidenciar dichas inversiones dado que los cromosomas se
encontraban superpuestos, ya que no se separaron adecuadamente.
Finalmente, se entiende la importancia de continuar las investigaciones acerca de los
cromosomas politénicos, pues, por ejemplo, los que se encuentran en las glándulas salivales
de larvas en tercer estadio son un sistema de modelo para el estudio sobre la morfología de
la cromatina asociada con los procesos de iniciación y elongación de la transcripción
(Johansen et al., 2009).
5. Conclusiones
Se comprende la importancia de una buena técnica a la hora de realizar el montaje ya que
fue necesaria la repetición de las preparaciones de placas, esto debido a que se generaron
errores operarios que no permitieron la visualización de cromosomas individuales, sin
embargo, se comprendió el procedimiento y la importancia que tiene dicho estudio en
cuanto a la genética y otras disciplinas.
Los cromosomas politénicos se consideran muy útiles para el análisis de muchas facetas de
la organización cromosómica de la interfase eucariótica y el genoma en su conjunto. De
acuerdo a esto se entiende su importancia ya que además de esto, los estudios de
citogenética de cromosomas politénicos son claves para revelar la existencia de un
complejo de especies y certifican su posición taxonómica, debido a que sus bandas e
interbandas actúan como marcadores moleculares.
6. Referencias
Andreyenkova NG, Kokoza EB, Semeshin VF, Belyaeva ES, Demakov SA, et al. (2009)
Localización y características de la zona de replicación insuficiente del ADN en la región
75 C de la heterocromatina intercalar en los cromosomas politénicos de Drosophila
melanogaster . Cromosoma 118: 747–761.
Johansen, K., Cai, W., Deng, H., Bao, X., Zhang, W., Girton, J. & Johansen, J. (2009).
Polytene chromosome squash methods for studying transcription and epigenetic chromatin
modification in Drosophila using antibodies, Methods, Volume 48, Issue 4, Pages 387-397.
Roy, J. & Lakhotia, S. (2021). Study of polytene chromosomesof Drosophila
melanogaster. Cytogenetics Laboratory, Department of Zoology, Banaras Hindu University,
Varanasi 221005, India.
Zhimulev I.F, Belyaeva E.S, Semeshin VF, Koryakov DE, Demakov SA, et al. (2004)
Cromosomas politénicos: 70 años de investigación genética. Int Rev Cytol 241: 203–275.
Zhimulev, I.F., Belyaeva, E.S., Vatolina, T.Y. and Demakov, S.A. (2012), Banding patterns
in Drosophila melanogaster polytene chromosomes correlate with DNA-binding protein
occupancy. Bioessays, 34: 498-508.
Zhimulev, I.F; Koryakov, D.E. (2009). Polytene Chromosomes. Departamento de Biología
Celular y Molecular. Novosibirsk, Rusia. Publicado en Encyclopedial of Life Sciencies,
John Wiley & Sons, Ltd.