cromosomas

Vista previa del material en texto

CROMOSOMA EUCARIOTICO
DEFINICIÓN DE CROMOSOMA Y CROMATINA
La palabra cromosoma procede del griego y significa "cuerpo que se tiñe". La palabra cromatina significa "sustancia que se tiñe"
Los cromosomas eucarióticos son moléculas muy largas de ADN doble hélice en interacción con proteínas (histonas y no histonas) que se encuentran poco compactados como en los núcleos de las células en interfase hasta en estados altamente compactados como sucede en la metafase mitótica
COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LA CROMATINA: EL NUCLEOSOMA
Los principales componentes que se obtienen cuando se aísla la cromatina de los núcleos interfásicos son el ADN, las histónicas, las proteínas no histónicas y el ARN. Si se toma como unidad de comparación la cantidad de ADN, los demás componentes aparecen en las siguientes proporciones:
La cantidad de las proteínas no histónicas puede variar de unos tejidos a otros en el mismo individuo y dentro del mismo tejido a lo largo del desarrollo.
Las Histonas
Las histonas son proteínas básicas (ricas en residuos de lisina y arginina), de bajo peso molecular, y están muy conservadas (en términos evolutivos) entre los eucariotas, Forman la cromatina, junto con el ADN, sobre la base, entre otras, de unas unidades conocidas como nucleosomas
 Nucleosoma
El nucleosoma es una estructura que constituye la unidad fundamental de la cromatina, que es la forma de organización del ADN en las células eucariotas.
Los nucleosomas están formados por un octámero de proteínas histonas y aproximadamente 140 pares de bases nitrogenadas de ADN.
Alrededor de la médula se enrolla el ADN (140 pb) dando casi dos vueltas (una vuelta y tres cuartos). El resto del ADN (60 pb) forma parte del ligador ("linker") y está interaccionando con la histona H1
PROTEÍNAS CROMOSÓMICAS NO HISTÓNICAS: EL ARMAZÓN PROTEICO
Las proteínas cromosómicas no histónicas son proteínas diferentes de las histonas, tienen un alto contenido de :
Aminoácidos básicos (25% o más)
Aminoácidos ácidos (20- 30%) 
Prolina (7%)
Bajo contenido en aminoácidos hidrofóbicos y una alta movilidad electroforética.
Los dominios de ADN estan unidos al armazón proteico por unas regiones específicas denominadas abreviadamente SARs (regiones de asociación específicas)
PROTEINAS NO HISTONICAS
Se encargan de regular la expresión de los genes:
 con función estructural:
Pt. Básicas: ptotaminas
Pt. Ácidas: HMG (high molibity group)
Pt. Del esqueleto o matriz celular
Con otras funciones:
ADN polimerasa, ARN polinerasa,
Factores de replicación, factores de transcripción, etc
Papel del ARN
El ARN parece jugar algún papel en el plegamiento del cromosoma eucariótico (Al menos en humanos y en Drosophila se han encontrado evidencias de este papel estructural del ARN).
EUCROMATINA Y HETEROCROMATINA
En la cromatina de núcleos en interfase se distinguen zonas más y menos densas 
EUCROMATINA
Compuesta mayormente de cromatina en
niveles menos compactos (fibra de 30 nm)
HETEROCROMATINA
Forma altamente condensada
Constitutiva y facultativa
Genes no expresados (silenciados) en la mayoría de los casos (!!); repetidos
(tandems) de secuencias cortas
Mantenimiento de telómeros y centrómeros de cromosomas
Heterocromatina constitutiva 
Fracción de la cromatina que presenta una alta condensación en todas las fases del ciclo de división y en todas las células del organismo. Localización preferente: centrómeros, regiones distales y NORs.
Heterocromatina facultativa
Fracción de la cromatina que se presenta con una alta o baja condensación dependiendo del estado de diferenciación celular o del tipo de célula.
En la especie humana, las mujeres normales que tienen dos cromosomas X, tienen un cromosoma X que aparece más intensamente teñido y que está inactivado. Sin embargo, durante las primeras etapas del desarrollo embrionario (durante los 16 primeros días de gestación en la especie humana) ambos cromosomas X son activos.
ESTRUCTURA EXTERNA DE LOS CROMOSOMAS: FORMA, TAMAÑO Y NÚMERO
El estudio de la estructura externa de los cromosomas culmina con la obtención del cariotipo.
Forma: En metafase mitótica los cromosomas ya han pasado por un periodo de síntesis de ADN y han alcanzado su máximo grado de contracción y están en el centro de la célula, en la placa ecuatorial. La forma de los cromosomas viene determinada por la posición del centrómero o constricción primaria.
Tamaño: Los cromosomas sufren grandes variaciones en su tamaño a lo largo del ciclo celular, pasando de estar muy poco compactados (interfase) a estar muy compactados (metafase)
Es necesario tener en cuenta que los tratamientos para teñir los cromosomas y para obtener las metafase mitóticas influyen de manera muy importante en el tamaño de los cromosomas
El cromosoma 1 humano tiene 0,235 pg de ADN, que equivalen a una longitud total de ADN doble hélice 7,3 cm y en metafase mitótica presenta una longitud aproximada de 0,001 cm.
Número: Las células somáticas de la mayoría de las especies eucarióticas tienen dos juegos de cromosomas, se trata de especies diploides, con un juego de cromosomas materno y otro paterno. El número de cromosomas se denomina número diploide y se representa como 2n.
El número de cromosomas de un juego cromosómico y que se corresponde con el número de cromosomas de un gameto de la especie se le denomina número haploide y se representa como n.
PARTES DE UN CROMOSOMA
EL CARIOTIPO
Se denomina cariotipo al conjunto de cromosomas de una especie determinada. Su determinación se realiza observando durante la metafase la dotación cromosómica de una célula y la obtención de una fotografía de esta observación permite investigaciones genéticas sobre ese individuo o esa especie.
Organización del cariotipo humano
En el cariotipo humano los cromosomas se ordenan de mayor a menor, donde podemos encontramos cromosomas grandes, medianos y pequeños.
Estos se clasifican en 7 grupos, donde además de su tamaño, se considera la forma de las parejas cromosómicas.
Cromosomas Grandes
Grupo A: Cromosomas 1, 2 y 3, que son meta y submetacéntricos.
Grupo B: Cromosomas 4 y 5, que son submetacéntricos.
 Cromosomas Medianos
Grupo C: Cromosomas 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 + X que son submetacéntricos
Grupo D: Cromosomas 13, 14 y 15 que son acrocéntricos con satélites.
Cromosomas pequeños
Grupo E:   Cromosomas 16, 17 y 18 .que son meta y submetacéntricos.
Grupo F:    Cromosomas 19 y 20 que son metacéntricos.
Grupo G:   Cromosomas 21 y 22 + Y que son acrocéntricos.
El análisis cromosómico o prueba de Cariotipo es un procedimiento diagnóstico fundamental en la genética clínica. Las anomalías cromosómicas son causa frecuente de falla reproductiva, defectos al nacimiento y también de muchas formas de cáncer. La detección oportuna de este tipo de anomalías ayuda a definir la etiología de una enfermedad o síndrome en particular y conlleva a una asesoría genética oportuna tanto para el paciente como para sus familias.
EL CARIOTIPO Y SU IMPORTANCIA PARA LA DETECCIÓN
DE ANORMALIDADES GENÉTICAS
Las anomalías cromosómicas pueden afectar el número (monosomias, trisomías, poliploidias) o su estructura (translocaciones, delecciones, duplicaciones, inversiones, inserciones, isocromosomas, cromosomas en anillo).
Importancia de la prueba de cariotipos y sus indicaciones
Actualmente existen diferentes técnicas moleculares que apoyan el diagnostico citogenético, no obstante el análisis del cariotipo es un primer acercamiento que permite una visión de todo el complemento cromosómico.
Se solicita una prueba de cariotipo en las siguientes situaciones: 
Conocimiento o sospecha de anomalía cromosómica
Anormalidades congénitas múltiples, rasgos dismórficos.
Retardo en el crecimiento y discapacidad intelectual.
Falta de desarrollo puberal, desordenes de la diferenciación sexual. 
Abortos frecuentes e infertilidad.
Neoplasias hematológicas y enfermedades asociadas a inestabilidad cromosómica. 
El estudio del cariotipo es un gran análisis que ayuda a prevenirenfermedades congénitas en los bebés, y por tanto es muy útil en los tratamientos de reproducción asistida.
IDIOGRAMA
Un idiograma es la representación esquemática del tamaño, forma y patrón de bandas de todo el complemento cromosómico, los cromosomas se sitúan alineados por el centrómero, y con el brazo largo siempre hacia abajo.
ESTRUCTURA INTERNA DE LOS CROMOSOMAS: CENTRÓMEROS, TELÓMEROS Y ORGANIZADOR NUCLEOLAR
Centrómero: Zona por la que el cromosoma interacciona con las fibras del huso acromático en las anafases mitóticas y meióticas y que es responsable de los movimientos cromosómicos. 
Las estructuras centroméricas que interaccionan con las fibras del huso se denominan cinetocoros. En la estructura del centrómero también intervienen proteínas centróméricas.  
Es la constricción primaria y aparece menos teñida que el resto del cromosoma. Hay tres regiones conservadas
Región I (8 pb)
Región II (76-86 pb)
Región III (25 pb)
El centrómero tiene un comportamiento diferentes durante la Anafase mitótica y la Anafase-I de la meiosis, de manera que durante la Anafase mitótica los cromatidios hermanos se separan a polos opuestos (Segregación Anfitélica) mientras que en la Anafase-I de la meiosis lo que se separa a polos opuestos son los cromosomas homólogos completos, cada uno constituido por dos cromatidios (Segregación Sintélica).
b) Telómero: La palabra telómero procede del griego telos, "final" y meros, "parte".
Los telómeros son los extremos de los cromosomas. Son regiones de ADN no codificante, altamente repetitivas, cuya función principal es la estabilidad estructural de los cromosomas en las células eucariotas, la división celular y el tiempo de vida de las estirpes celulares. Además están involucradas en enfermedades tan importantes como el cáncer.
Los telómeros poseen extremos 3‘ monocatenarios (de una sola hélice) constituidos por una secuencia corta rica en Guanina que está repetida en tándem cientos de veces
En los humanos, el ADN del telómero esta constituido por TTAGGG, repetidas muchas veces en tandem y perdiendose sucesivamente durante las divisiones celulares
c) Región del Organizador Nucleolar (NOR): contiene los genes que transcriben al ARNr , con lo que se promueve la formación del nucleolo y de los ribosomas. Esta zona no se espiraliza tanto y por eso se ve mas clara 
d) Satelite (SAT) es el segmento del cromosoma entre el NOR y el telomero correspondiente. Solo poseen SAT aquellos cromosomas que tiene NOR