Niveles de condensación de la cromatina

Vista previa del material en texto

FIGURA
4-4
Niveles de compactación de la cromatina; A) fibra de 2 nm molécula de DNA, B) fibra de 10 nm:
nucleosoma (esfera roja), C) fibra de 30 nm: solenoide o zigzag, D) fibra de 80 a 300 nm: primer dominio de
asas o cromonema, E) fibra de 700 nm: cromátida, F) cromosoma metafásico de 1 400 nm.
 
 
Nucleosoma. El primer nivel de condensación o nucleosoma está formado por una partícula
corazón (por core particle en inglés) que se forma por un segmento de DNA de 146pb que
rodea un octámero de histonas, también incluye un segmento de DNA de unión (DNA
linker en inglés) de aproximadamente 60pb y una proteína H1 que se encuentra entre el
octámero y el DNA de unión. La partícula core consta de un disco formado por un
octámero de histonas, organizado en cuatro heterodímeros, dos de H2A-H2B y un
tetrámero (H3-H4)2, la dimerización está mediada por sus dominios C-terminal, mientras
que los N-terminal de cada histona forman una cola larga y flexible, susceptible de ser
modificada para fines de regulación funcional. Las histonas son proteínas básicas ricas en
arginina y lisina y positivamente cargadas, de manera que atraen al DNA cargado
negativamente, el cual se enrolla sobre el disco proteico haciendo contacto por el surco
menor, le dá 1.7 vueltas y continúa hacia el octámero siguiente; el resultado es una fibra
de alrededor de 10 nm de diámetro, parecida a un rosario en donde el DNA que queda
entre un nucleosoma y otro se denomina DNA de unión, su longitud varía de un tejido a
otro y de una región cromosómica a otra de manera que el nucleosoma completo varía de
186 a 200 pb. Este DNA de unión interactúa con una quinta proteína histona, llamada H1,
que interviene en el siguiente nivel de compactación, la fibra de 30 nm de diámetro. La
modificación covalente de las colas N-terminal de los nucleosomas es muy importante en
la regulación de la función del DNA, pero existen otras modificaciones del nucleosoma
también relacionadas con su actividad. Las variantes de las histonas H2A y H3 que se
encuentran en casi todas las células se han relacionado con funciones específicas, la
variante H2AX, se encuentra sustituyendo a H2A en puntos específicos a lo largo de toda
la cromatina, es una especie de sensor que cuando existe rotura del DNA se fosforila, se le
llama entonces γ H2AX y sirve como señal para que la maquinaria de reparación del DNA
se ubique en el sitio dañado; otras variantes de H2A están relacionadas con la actividad
transcripcional del sitio en donde están localizadas, la H2AZ se encuentra en eucromatina
y la macroH2A en heterocromatina facultativa sobre el cromosoma X inactivo. Entre las
variantes de H3, una de ellas, la H3.3 está también relacionada con actividad
transcripcional positiva y la otra tiene una función muy importante en la formación del
cinetocoro sobre los cromosomas condensados y se le conoce como CENP-A. En general
se puede decir que la asociación del DNA con histonas no tiene sólo una función
estructural, sino que confiere a la cromatina la habilidad de regular la expresión génica y
de señalizar y permitir la asociación con otros componentes celulares. El nucleosoma
empaca la fibra de DNA en una razón de 7:1.
Fibra de 30 nm. Aunque existe controversia sobre la presencia de la fibra de 30 nm en el
cromosoma metafásico humano, esta configuración es la que prevalece en los núcleos en
interfase y es altamente dinámica, puede transitar hacia la fibra de 10 nm cuando se
encuentra de forma transcripcional activa. Existen dos modelos estructurales para este
nivel de compactación de la cromatina, el modelo del solenoide y el del zigzag. La fibra
de 30 nm de diámetro se forma a partir de la fibra de nucleosomas de 10 nm, por
interacciones proteína-proteína de las histonas H1, que tienen la propiedad de formar
agregados proteicos que acercan a los nucleosomas uno con otro para hacer una
configuración de 6 a 8 unidades, que puede ser en espiral en el modelo del solenoide en
donde el DNA de unión se curva o bien en zigzag en donde el DNA de unión está recto.
La fibra de 30 nm se mantiene no sólo por la interacción entre proteínas H1, también se ha
observado que es necesaria la interacción entre la cola de H4 de un nucleosoma y el
dímero H2A-H2B del octámero contiguo. A este nivel, el DNA está empacado en una
razón de 40:1.
Dominios de asa. El siguiente nivel de compactación son los dominios de asa, el primero
son las fibras de 80 a 100 nm o cromonemas, que pueden todavía encontrarse en
cromatina de forma transcripcional activa, cada una de estas asas se forma porque la fibra
de 30 nm, se ancla a un esqueleto de no histonas, que está formado en especial por dos
proteínas: ScI y ScII (por Scaffold I y II), la primera de éstas se ha identificado como
topoisomerasa II, a ellas se adhieren las fibras de 30 nm mediante regiones de DNA
distribuidas de manera regular a lo largo del cromosoma y que se les conoce como
regiones MAR o SAR (del inglés matrix attachment region o scaffold attached region) y
con la participación del complejo proteico llamado condensina. Se propone que la
topoisomerasa II actúa no sólo como proteína estructural, sino que puede desenrollar
moléculas de DNA y regular su grado de superenrollamiento en las asas por lo que
también puede intervenir en la regulación de las regiones de DNA que se transcriben.
Nishino en 2012 sugiere que el cromosoma metafásico humano consiste de fibras de
nucleosomas de 10 nm arreglados a manera de fractales, dejando en el centro a las
condensinas; esto elimina a la fibra de 30 nm y a las estructuras de asas como parte del
cromosoma metafásico humano, sin embargo debido a que si se han encontrado en otras
especies y en otros estadios del ciclo celular, no se puede concluir que en humano no
existan estas configuraciones en la condensación de la cromatina. Posterior a esta
compactación cuando la célula entra en mitosis, la fibra de cromonemas se vuelve a
condensar dejando en el centro el esqueleto de proteínas no histonas, para formar el
cromosoma mitótico, en donde cada cromátida tiene alrededor de 1 µm de diámetro y
empaqueta al DNA en una proporción de 10 000:1.
Por último, con algunos métodos de tinción, se pueden encontrar a lo largo de cada
cromosoma, dominios de cromatina que comparten características estructurales y
funcionales, y constituyen segmentos cromosómicos suficientemente largos como para ser
visualizados bajo el microscopio óptico como bandas cromosómicas.
 
Eucromatina, heterocromatina e inactivación del X
En 1928, Heitz notó que en el núcleo en interfase, después de la división celular, había
algunos segmentos por lo general situados en la periferia nuclear, que permanecían muy
condensados y presentaban una intensa tinción, diferente al resto de la cromatina; a estas
regiones les llamó heterocromatina; al resto de la cromatina le denominó eucromatina. En la
actualidad se sabe que la eucromatina se encuentra empaquetada laxamente por lo que en
las micrografías fotónicas y electrónicas aparece como clara; el marcaje positivo con
uridina tritiada indica que es muy activa en transcripción y se replica de forma temprana
durante la fase S del ciclo celular. En la eucromatina se encuentran por lo general genes
activos que se relacionan con las funciones celulares basales y propias de la especialización
de la célula que se estudie.
La heterocromatina tiene como principal característica que no transcribe y se encuentra
altamente condensada; cuando se heterocromatiniza una región se tiene que condensar, para
realizar la condensación se requiere de la transcripción de pequeños segmentos de las dos
hebras del DNA que generan sRNA no codificantes o, ncRNA, como se transcriben las dos
hebras, estos ncRNA son complementarios y forman RNA de doble hebra o dsRNA, el cual
es procesado por la enzima Dicer que por una parte forma RNA de una sola cadena o
ssRNA que interfiere con RNA mensajero naciente y por otra, recluta a la enzima
SUV39H1, una metiltransferasa de histonas que metila la lisina 9 de la histona H3, esta
enzima actúa sobreun segmento de cromatina laxa, genera H3K9met y en este segmento se
recluta la proteína HP1, que compacta la cromatina y la vuelve heterocromatina.
Existen dos tipos de heterocromatina: la constitutiva, que se encuentra como tal durante
toda la vida de un organismo y la heterocromatina facultativa, que en un momento dado
puede ser o haber sido eucromatina de acuerdo al estado de desarrollo ontogénico. Ambos
tipos de heterocromatina comparten el tener una cromatina muy compacta, el tener una
extremadamente baja tasa de transcripción y el replicar de forma tardía durante la fase S del
ciclo celular.
La heterocromatina constitutiva en humano tiene las siguientes características: a) nivel
reducido de recombinación meiótica, b) baja densidad génica, c) inactivación de genes
eucromáticos por efecto de posición, d) replicación tardía en fase S, e) extremadamente baja
actividad transcripcional, es activa cuando se generan los ncRNAs que forman y mantienen
la heterocromatina, f) enriquecimiento de secuencias de DNA satélites altamente repetitivos
y remanentes de elementos transponibles. Se localiza en especial en los telómeros, en todas
las regiones centroméricas y pericentroméricas de los cromosomas 1, 9,16 y en la región
distal del cromosoma Y. Está formada por secuencias simples y altamente repetidas,
llamadas satélites, que pueden ser α, β, I, II y III (figura 4-5A); su composición de bases
siempre es rica en A-T, aunque las secuencias que componen los diversos bloques pueden
diferir de un cromosoma a otro; de hecho los sitios heterocromáticos principales contienen
DNA satélites específicos y reconocibles tanto química como citológicamente y en general
no transcribe, razón por la cual puede existir una amplia variación en el tamaño de estas
regiones, sin que afecte el fenotipo (figura 4-5B).
 
FIGURA
4-5
Heterocromatina. A. Componentes de la heterocromatina constitutiva: a) en amarillo se marca la
heterocromatina centromérica, b) en azul se marcan regiones pericentroméricas sobretodo de los
cromosomas 1,9,16 y Y, ricos en DNA satélites I,II y III. B. Heterocromatina constitutiva revelada por
bandas C, se observan polimorfismos de los bloques oscuros heterocromáticos entre cromosomas homólogos
1 y 9, C. Heterocromatina facultativa, el segundo cromosoma X de una mujer normal se observa como
corpúsculo de Barr (flecha) adosado a la envoltura nuclear de una célula de descamación de mucosa bucal.
 
 
Si se encontrara un gen en una de estas regiones, para activarse debe abandonar la
heterocromatina y por el contrario cuando un gen activo se mueve -por lo general por
translocación- a un sitio de heterocromatina, se inactiva; a este fenómeno se le llama efecto
de posición y la heterocromatinización de la región eucromática termina hasta donde se
encuentra un elemento barrera.
A la heterocromatina constitutiva se le han adjudicado funciones de protección a regiones
importantes dentro del cromosoma, como los centrómeros y telómeros.
La heterocromatina facultativa, difiere de la constitutiva en que tiene secuencias similares
al DNA activo y bajo condiciones celulares diferentes, los genes que contiene pueden estar
activos o inactivos. Uno de los mejores ejemplos de heterocromatina facultativa es la que
resulta de la inactivación de uno de los dos cromosomas X en las hembras de los mamíferos
y tiene como función la compensación de dosis génica entre los dos géneros.
En humanos, los cromosomas sexuales son heteromórficos, el cromosoma Y es muy
pequeño y contiene muy pocos genes en especial para la diferenciación de los testículos y
espermatogénesis, mientras que el cromosoma X es grande (5% del genoma haploide) y
contiene cerca de dos mil genes; este desbalance en dosis génica entre varones y mujeres se
ha resuelto silenciando de forma transcripcional mediante heterocromatinización a uno de
los dos X. En las mujeres, un cromosoma X de cada célula se inactiva al azar, siguiendo la
hipótesis de Lyon, que propone:
 
1. Durante la vida intrauterina de las mujeres, en etapa de blastocisto uno de los dos
cromosomas X se inactiva.
2. La inactivación actúa al azar sobre cualquiera de los dos X: paterno o materno. Una vez
que en una célula se inactivó alguno de los dos X, la inactivación es estable y heredable,
de manera que éste continuará inactivo en todas las células que se deriven de ella.
3. El cromosoma X inactivo se reactiva durante la meiosis en las células germinales, por lo
que ambos cromosomas X están activos en la ovogénesis y todos los gametos reciben un
cromosoma X activo.
 
El X inactivo se convierte en heterocromático, de manera que se condensa en interfase y
forma el llamado corpúsculo de Barr (figura 4-5C), no transcribe y replica de manera tardía
durante la fase S del ciclo celular. El cromosoma X no se inactiva por completo y algunos
genes permanecen activos: a) genes de la región seudoautosómica, que tienen sus
correspondientes alelos en el cromosoma Y y recombinan, b) genes localizados fuera de la
región seudoautosómica tanto en Xp como en Xq, con alelos relacionados sobre el
cromosoma X; estas dos clases de genes tienen dos copias activas tanto en varones como en
mujeres, c) genes localizados sólo en el cromosoma X sin el alelo correspondiente en el Y,
como el gen de la sulfatasa esteroidea, cuya deficiencia causa una forma de ictiosis ligada al
X.
La inactivación se lleva a cabo por un “switch” llamado centro de inactivación del X o
Xic, que se encarga de mantener un cromosoma X activo por cada dos sets haploides. Se
sabe que esta inactivación se acompaña de una falta de acetilación en la histona H4,
trimetilación en lisina 27 de H3 (H3 K27me3), monoubiquitinación en lisina 119 de H2A
(H2A K119ub1), así como por una metilación en las islas CpG, las cuales normalmente
permanecen sin metilación en las regiones activas. Dentro de Xic, localizado en Xq13, se ha
mapeado un gen llamado XIST, que se mantiene activo en el X inactivo y viceversa, por lo
cual se piensa que este es el gen que dirige la inactivación. El RNA que transcribe tiene 17
kb, es poliadenilado, pero tiene varios codones de paro, lo que hace suponer que no codifica
para una proteína, sino que realiza su función como RNA per se, ya que se expresa sólo en
líneas que contienen más de un X, en células cromosómicamente normales es femenino-
específico. El proceso de inactivación implica la interacción física de los Xic de ambos
cromosomas X y después se identifican tres pasos:
 
Primero: iniciación. En la iniciación varios sitios del locus Xic actúan: al inicio opera un
mecanismo de conteo de cromosomas X, que asegura que sólo un X por set diploide se
inactivará; participa una región de aproximadamente 20 pb que se encuentra hacia 3’
dentro de Xic. Una segunda función de la región Xic es la selección mecanismo que
determina al azar cual cromosoma X que se inactivará (o se mantendrá activo), la
selección se ha localizado en varios puntos dispersos dentro de Xic, en especial una región
llamada Xce (por X choice element), y los loci TSIX (transcrito de la hebra
complementaria de XIST), DXPas34 y XITE que participan en el proceso de selección.
Segundo: dispersión. La señal de inactivación se dispersa en cis desde el centro de
inactivación, hacia ambos lados y a lo largo de todo el cromosoma X, interviene el
transcrito de XIST, pero no se ha detectado una secuencia blanco de este RNA, aunque se
ha involucrado como punto de reconocimiento a las secuencias LINES, muy abundantes
en el cromosoma X.
Tercero: mantenimiento. El estado inactivo se mantiene en el X a través de la vida de esa
célula y de sus descendientes. Para el mantenimiento se requieren otros factores que
actúan en trans, es decir que provienen de fuera del cromosoma, entre otros las metilasas
de DNA que metilan los promotores génicos, SAF-A (nuclear scaffold attachment factor
A) que provee de una estructura proteica que estabiliza el silenciamiento y el grupo
polycomb (PcG) que forman (H3 K27me3), (H2A K119ub1) y contribuyen al
silenciamiento de genes HOX comoINK4.
 
XIST está implicado en el proceso de iniciación, ya que su transcripción precede el inicio de
la inactivación; también se piensa esté involucrado en la dispersión en cis de la inactivación
a través del cromosoma X, pero debido a que la dispersión no es inmediata, se propone que
no es el único factor involucrado. Por último, se sabe que este gen no se requiere para la
etapa de mantenimiento de la inactivación, sin embargo, la región 5’ de XIST repetido A es
importante para el silenciamiento génico, quizá por permitir la interacción de enzimas que
metilan el DNA y que hacen un silenciamiento a largo plazo. Se piensa que todavía existen
muchos factores no conocidos que colaboran con Xic para realizar la compensación de
dosis génica entre sujetos XX y XY.
 
Morfología y estructura de los cromosomas humanos
Los cromosomas son la versión condensada de la cromatina nuclear; se observan durante la
metafase y debido a que ya están duplicados constan de dos cromátidas, cada una de las
cuales es una molécula compactada de DNA, tienen además un centrómero que las
mantiene unidas y cada una tiene en los extremos un telómero (figura 4-6).
 
FIGURA
4-6
A. Estructura de un cromosoma humano se observan: el centrómero con el cinetocoro tripartita que
comprende la placa interna y externa en azul y la interzona clara, se observan también la corona fibrosa a la
que se asocian proteínas como Ncd80 y cinesinas que ayudan al movimiento por microtúbulos; el telómero
tiene en el extremo 3’ la secuencia TTAGGG monohebra que se internaliza para formar triple hélice y así
proteger el extremo cromosómico. B. El cromosoma metafásico presenta normalmente dos cromátidas
hermanas idénticas, unidas por el centrómero, hay tres diferentes tipos de cromosomas humanos mitóticos: a)
metacéntrico; b) submetacéntrico; c) acrocéntrico. Note que el cromosoma acrocéntrico en sus brazos cortos
presenta tallos (en donde se localizan las NOR) y satélites.
 
 
Centrómero. El centrómero o constricción primaria es el sitio que mantiene unidas las
cromátidas hermanas, es un sitio de vital importancia, ya que media la interacción entre el
huso mitótico y el cromosoma durante la división celular. Dentro de la cromatina
centromérica se encuentran secuencias de DNA de alrededor de 171 pares de bases
arregladas en tándem y que se repiten entre 1 700 y 29 000 veces para conformar un
centrómero, estas secuencias forman el DNA satélite, que en humano es primordialmente
del tipo alfoide y se asocia con proteínas específicas del centrómero llamadas CENP.
Dentro del monómero de 171pb, existe una caja de 17 pb que es el sitio de unión
específico para la proteína CENP-B, que es una proteína estructural de la región del
centrómero llamada cinetocoro, que es el sitio exacto en donde se unen los microtúbulos
del huso; otra proteína centromérica CENP-C se asocia sólo a centrómeros activos. Una
muy importante proteína del centrómero es una modificación de H3 llamada CENP-A,
que es un tipo de histona exclusiva del centrómero. El cinetocoro es la región del
centrómero que une microtúbulos, aparece bajo el microscopio electrónico en la superficie
exterior de las cromátidas como un disco tripartita que comprende las placas interna y
externa separadas por una interzona (figura 4-6A) y se asocia con múltiples proteínas que
hacen que la segregación cromosómica sea precisa. Está compuesto por DNA
centromérico y por diversas proteínas que pueden ser constitutivas o permanentes y
facultativas y pasajeras (cuadro 4-1).
 
CUADRO 4–1. Localización y función de las proteínas componentes del centrómero y cinetocoro
Tipo de proteína Nombre Localización Función
Constitutivas
o
permanentes*
CENP-A
CENP-B
CENP-C
CENP-D y G
CCAN
Cromatina
centromérica
Heterocromatina
CEN
Placa interna
Placa interna
Placa interna
Determinación epigenética del centrómero
Unión a DNA a-satélite y heterocromatinización
Determinación epigenética del centrómero
Estabilización del cinetocoro
Determinación epigenética del centrómero
Facultativas
o
pasajeras relacionadas con
actividades motoras
CENP-E y
Complejo KMN
Dineina/dinactina
CLIP-170
MCAK
INCENP
Placa externa/
Corona fibrosa
Corona fibrosa
Corona fibrosa
Heterocromatina
CEN
Placa interna
Captura de microtúbulos (mt), congregación cromosómica
Captura de mt, congregación cromosómica
Captura de mt
Captura de mt, progresión de anafase
Segregación cromosómica y citocinesis
Componente CPC. Alineación cromosómica, regulación de la segregación
cromosómica y puntos de chequeo
Facultativas
o
pasajeras relacionadas con puntos
de chequeo
Familias
Mad/Bub
 
HZW10
3F3/2
CENP-F
Survivina
 
Borealina
Cinetocoros sin
orientación
bipolar
Corona fibrosa
Interzona
Corona fibrosa
Placa interna
 
Placa interna
Puntos de chequeo
 
Puntos de chequeo
Transición de metafase a anafase
Puntos de chequeo
Componente CPC. Alineación cromosómica, regulación de la segregación
cromosómica y puntos de chequeo
Componente CPC. Alineación cromosómica, regulación de la segregación
cromosómica y puntos de chequeo
Facultativas
o
pasajeras relacionadas con
modificación de la cromatina
Topoisomerasa II
HP-1
SU(VAR)
PARP-1
HMG-1
Aurora-B
Matriz
cromosómica
Matriz
cromosómica
Matriz
cromosómica
Matriz
cromosómica
Matriz
cromosómica
Placa interna
Modificación de cromatina
Modificación de cromatina
Modificación de cromatina
Modificación de cromatina
Modificación de cromatina
Componente CPC. Condensación cromosómica, alineación cromosómica,
regulación de la segregación cromosómica y puntos de chequeo
* Las proteínas constitutivas forman parte del centrómero y se encuentran tanto en interfase como en mitosis, mientras que las proteínas facultativas en
general forman parte del cinetocoro que se ensambla sólo durante la división celular o bien son proteínas reguladoras de la función apropiada del
cinetocoro. CCAN comprende prácticamente todas las CENP- H-W.
 
 
En la placa interna se encuentra CENP-A, que es la proteína que determina el centrómero
y de hecho en ocasiones extraordinarias tiene la capacidad de formar neocentrómeros,
independiente de las secuencias de DNA centroméricas canónicas. El DNA centromérico
tiene asociación con otras proteínas CENP que van de la A-W y se les llama CCAN
(constitutive centromere associated network), forman el centrómero que junto con HP1 se
encuentra durante toda la vida celular y su función principal es el ensamblaje del
cinetocoro el cual se encuentra sólo durante la división celular. En el cinetocoro las
proteínas constitutivas forman la placa interna, CENP-A se encuentra de cara al
cinetocoro y hacia el interior de la placa interna, de cara a la cromatina los nucleosomas
tienen H3 canónica. En la placa externa y corona se encuentran además múltiples
proteínas como el complejo KMN que consta de NDC80, hMis12 y Spc105, este complejo
se asocia a CCAN y forma fibrillas que se unen directamente a los microtúbulos y a
proteínas como BUB1 Y BUB1R, MAD1 Y 2, CENP-E, CENP-F, cinecina, dineína,
CLIP-170, APC entre otras, que regulan la unión de los microtúbulos y su dinámica, así
como la señalización del punto de chequeo de la adecuada unión del cromosoma al huso
acromático. Algunas proteínas del centrómero se mueven, de la parte interna del
centrómero metafásico a la zona media del huso y posteriormente a la corteza ecuatorial
de la célula, en donde se forma el surco de división; estas proteínas son cuatro: INCENP,
survivina, borealina y la enzima Aurora cinasa, ellas forman el complejo CPC
(chromosomal passenger complex) y regulan procesos mitóticos clave, como la alineación
de los cromosomas en la placa metafásica y su adecuada segregación.
Telómero. Los telómeros son el final físico de los cromosomas, consisten de una secuencia
básica TTAGGG repetida varios miles de veces, hasta hacer un segmento de
aproximadamente 10 000 pb, que en el extremo 3’ de todos los cromosomas aparece como
una monohebra (sin hebra complementaria), que se intercala en la última sección de la
doble hélice para formar triple hélice y en algunoscasos hélice cuádruple (figura 4-6A).
Estas terminales tienen la función de prevenir la fusión de las puntas de cromosomas entre
ellas, ya que sin telómeros, los cromosomas se vuelven pegajosos; también sirven para
proteger a los cromosomas de las nucleasas normalmente localizadas dentro de las células.
Los telómeros como la última parte del cromosoma, presentan un reto a la replicacion
debido a que esta se lleva a cabo en dirección 5’-3’ y requiere de un extremo OH-3’, no
disponible en las hebras finales del cromosoma, de manera que los telómeros se conservan
gracias a una enzima llamada telomerasa, que es una reverso-transcriptasa que agrega
nuevas unidades de repetición al extremo 3’ de la hebra rica en G, utilizando como
templete un RNA que es componente de la enzima. Los telómeros se van acortando
gradualmente con el proceso de envejecimiento celular, se ha propuesto que la
inestabilidad del telómero contribuye al proceso de envejecimiento.
Así los cromosomas humanos contienen los elementos antes mencionados y pueden ser de
tres tipos (figura 4-6B): metacéntricos, cuando presentan el centrómero en el centro,
submetacéntricos, cuando está desplazado hacia un lado y tienen entonces brazos cortos
(p) y brazos largos (q) y por último, los cromosomas acrocéntricos, que tienen el
centrómero hacia un extremo, aunque no al final de las cromátidas, por lo que aún
conservan brazos cortos, aunque muy pequeños. Los cromosomas acrocéntricos además se
caracterizan porque en los brazos cortos presentan una constricción secundaria, que es un
adelgazamiento de las cromátidas, formando una región llamada tallo y terminan con una
pequeñísima región más gruesa llamada satélite. El tallo es el lugar en donde se localizan
los genes del RNA ribosomal, durante la interfase se reúnen estos tallos para formar el
nucléolo, por esta razón se les llama también regiones NOR (nucleolar organization
region).
 
Clasificación de los cromosomas humanos: cariotipo (figura 4-7)
 
FIGURA
4-7
Cromosomas humanos con bandeo GTG, a nivel de resolución de 500 bandas. Los cromosomas se ordenan
en grupos de la A a la G: A 1-3, B 4-5, C 6-12, D 13-15, E 16-18, G 21-22, X y Y.
 
 
Para poder diferenciar cada uno de los pares cromosómicos se requiere de las técnicas de
bandeo cromosómico, de las cuales la más utilizada es la de bandas G. Las técnicas de
bandeo son sumamente útiles ya que han permitido identificar cada uno de los pares
cromosómicos, y también detectar alteraciones cromosómicas. La especie humana en
condiciones normales, cuenta con 46 cromosomas en cada una de sus células, éstos se
ordenan de acuerdo a su tamaño y posición del centrómero en un cariotipo. Los
cromosomas humanos se han clasificado en siete grupos en orden descendente de tamaño,
del A al G (figura 4-7): grupo A. Consta de tres pares cromosómicos, 1, 2 y 3 y son los de
mayor tamaño. Los pares 1 y 3 son metacéntricos, mientras que el 2 es submetacéntrico.
Grupo B. Son los pares 4 y 5, ambos submetacéntricos. Grupo C. Es el grupo más
numeroso, en él se encuentran los pares del 6 al 12, todos son submetacéntricos de tamaño
medio. Grupo D. Consta de cromosomas acrocéntricos de tamaño mediano, son los pares
13, 14 y 15. Grupo E. Son los pares 16, 17 y 18. El par 16 es metacéntrico y los pares 17 y
18 son los submetacéntricos más pequeños de la especie humana. Grupo F. Consta de los
pares 19 y 20, son metacéntricos muy pequeños. Grupo G. Pares 21 y 22, que son
acrocéntricos y los más pequeños del complemento cromosómico humano. Todos los
cromosomas anteriores se denominan autosomas y los del último par son los
sexocromosomas, XX para la mujer y XY para el varón. No se consideran dentro de
ninguno de los grupos A-G. Ver: http://www.pathology.washington.edu/
galleries/Cytogallery/.
Página que muestra cariotipos humanos con diversas metodologías de bandeo.
 
ALTERACIONES CROMOSÓMICAS
Las alteraciones o aberraciones en el cariotipo humano son observadas en 0.6% de los
recién nacidos vivos y pueden condicionar cuadros con repercusión clínica muy importante,
que por lo general incluyen retraso mental y del crecimiento, así como diversos defectos
congénitos. En etapa prenatal son una de las causas más frecuentes de pérdidas
gestacionales; prácticamente la mitad de los productos de aborto espontáneo de primer
trimestre tendrán una alteración cromosómica detectable por cariotipo. Las alteraciones
cromosómicas se clasifican en trastornos en el número y alteraciones en la estructura.
 
Alteraciones cromosómicas numéricas
Poliploidías. El número haploide de cromosomas en el humano es de 23, representado
como “n”. Las euploidias corresponden a las variaciones en el número normal de
cromosomas (2n), pero que son múltiplos del número haploide, es decir triploidía (3n),
tretraploidía (4n), pentaploidía (5n), entre otros y se denominan en general poliploidías. La
triploidía es la poliploidía más frecuente observada y se identifica después de una pérdida
gestacional, ya que 7.5% de todos los abortos espontáneos tienen cariotipo 69, XXX, 69,
XXY o 69 XYY. Rara vez un producto triploide llega al tercer trimestre de la gestación y
cuando sucede es muy probable que se obite o muera en etapa neonatal. Los casos que
llegan a término o sobreviven posnatalmente, de manera habitual son mosaicos celulares
con una línea diploide normal. Los mecanismos citogenéticos que llevan a la triploidía son
los fenómenos de diginia y diandria. La diginia ocurre cuando un espermatozoide haploide
normal fertiliza un óvulo con doble contribución genética debido a que incorpora su
segundo cuerpo polar al núcleo (figura 4-8). Aunque los productos triploides por diginia
tienen más probabilidades de sobrevivir que los triploides por diandria, tienen
consecuencias graves como retraso grave en el crecimiento intrauterino con macrocefalia
relativa, placenta muy pequeña y oligohidramnios. La diandria ocurre cuando un óvulo
haploide es fertilizado de forma simultánea por dos espermatozoides (o rara vez por uno
diploide), esta triploidía produce con frecuencia molas hidatiformes incompletas, lo que
tiene consecuencias clínicas también para la madre, produciendo incremento de hormona
gonadotropina coriónica humana en suero, riesgo de preeclampsia y de coriocarcinoma
(0.5%). El feto presenta crecimiento muy restringido, además de múltiples malformaciones
y oligohidramnios.
 
FIGURA
4-8
A. Fertilización normal, durante la cual se elimina el segundo corpúsculo polar. B. Diginia; el complemento
cromosómico del corpúsculo polar se incorpora al óvulo fecundado obteniendo un cigoto triploide. C.
Diandria por dispermia; dos espermatozoides fecundan un óvulo, más raro es el fenómeno de fertilización
por un esperma diploide.
 
 
Como se mencionó, los productos con una línea celular diploide (mosaicismo 3n/2n)
tienen mayor sobrevivencia, aunque su fenotipo también es anormal e incluye sindactilia
parcial en manos y pies, pie equino varo, asimetría corporal, alteraciones pigmentarias en
piel y retraso psicomotor. Individuos 69,XXY/46,XX pueden presentar ambigüedad genital.
Se debe destacar que habitualmente sólo es posible evidenciar la línea triploide mediante
cariotipo en piel, ya que el cariotipo en sangre suele ser normal. Los mecanismos por los
que se puede generar este mosaicismo son errores durante las primeras divisiones del
cigoto, conocidos como diginia o diandria retardada o tardía, durante las cuales el cuerpo
polar o un segundo pronúcleo espermático son incorporados de manera tardía en una de las
blastómeras. Por otro lado, también se ha evidenciado el quimerismo como causa de
productos con ambas líneas celulares.
La tretraploidía (4n) es aún más rara que la triploidía, ésta se origina por el fenómeno de
endorreduplicación, cuando después de la mitosis no se completa la división citoplásmica,
quedando la célula con el doble de material genético. Esta explicación es apoyada por el
hecho de que los cariotipos tetraploides son 92, XXXX y 92, XXYY.
Aneuploidías. En éstas, el desbalance consiste por logeneral en la ganancia o pérdida de
cromosomas individuales. Estas aberraciones cromosómicas son más frecuentes que las
euploidías y con mayor significado clínico, ocurren en 3 a 4% de todos los embarazos
reconocidos. Se denomina trisomía a la ganancia de un cromosoma y monosomía a su
pérdida, la tetrasomía ocurre cuando se ganan dos cromosomas de un mismo par. Las
monosomías tienen consecuencias muy graves y la mayoría son letales, la excepción a la
regla la constituye la monosomía X (Síndrome de Turner). Por otro lado la trisomía del
cromosoma 16 es de las más frecuentes relacionada a abortos espontáneos de primer
trimestre. Las pérdidas o ganancias que no son de cromosomas completos se denominan
monosomías o trisomías parciales, estas forman parte de las aberraciones estructurales.
La aneuploidía de cromosomas completos se originan en especial por la no disyunción
meiótica, que se refiere a la falta de separación de los cromosomas bivalentes homólogos
durante la anafase en meiosis I, o de las cromátidas hermanas durante meiosis II. Si la no
disyunción ocurre en meiosis I, se pueden generar dos gametos disómicos y dos gametos
nulisómicos (figura 4-9), por otro lado si la no disyunción ocurre en meiosis II se pueden
generar dos gametos normales (monosómicos), un gameto disómico y un gameto
nulisómico (figura 4-10). Después de la fertilización, un gameto nulisómico dará origen a
un producto con monosomía y un gameto disómico a un producto con trisomía. Se conoce
que la no disyunción materna en meiosis I es el origen más común de las aneuploidías en el
humano, y que el riesgo de no disyunción se relaciona significativamente con la edad
materna, con un incremento leve en madres muy jóvenes y un gran incremento a partir de
los 35 años. Existe evidencia de que la ausencia de recombinación durante meiosis I entre
cromosomas homólogos (meiosis aquiasmática) o la recombinación muy distal o telomérica
predispone a la no disyunción, y que este tipo de recombinaciones pueden suceder de
manera azarosa e independiente de la edad (figura 4-11). Sin embargo la capacidad de
reconocer estas configuraciones quiasmáticas anormales e impedir la mala segregación
cromosómica si parece afectarse con el paso del tiempo. Por otro lado, la recombinación
muy cercana al centrómero favorece la no disyunción tanto en meiosis I como en meiosis II,
la cual también se asocia a envejecimiento (figura 4-11). Se ha postulado que estos
quiasmas proximales pueden causar la separación prematura de las cromátidas hermanas, en
el contexto de proteínas del complejo de cohesión centromérica degradadas por edad. Sin
embargo, parejas jóvenes que han tenido un producto aneuploide, tienen un riesgo de
recurrencia más elevado que el esperado para un fenómeno accidental, y el riesgo se
incrementa no sólo para la misma trisomía (situación que pudiera explicarse en parte por
mosaicismo gonadal en alguno de los padres), por lo que deben existir otros factores
independientes de la edad, que condicionen riesgo para no disyunción. Aunque este campo
aún se encuentra en investigación, como factores genéticos predisponentes, se han
evidenciado algunos polimorfismos en el gen de la metilentetrahidrofolato reductasa,
asociados con riesgo para pérdidas gestacionales aneuploides. Con respecto a posibles
factores ambientales, estos deben existir pero se encuentran aun menos clarificados.
 
FIGURA
4-9
Fenómeno de no disyunción durante meiosis I en gametogénesis masculina, se obtendrían dos gametos
nulisómicos y dos gametos disómicos para un cro-mosoma determinado.
 
 
FIGURA 4-
10
No disyunción en meiosis II masculina, dos gametos resultantes son normales, uno nulisómico y uno
disómico.
 
 
FIGURA
4-11
Se ilustra cómo la posición de los quiasmas puede predisponer a una mala segregación durante la meiosis de
cromosomas acrocéntricos. A. Recom-binación y meiosis I normal. B. Meiosis I aquiasmática. C.
Recombinación telomérica que disminuye la cohesión entre los bivalentes originando una separación
prematura y mala segregación. D. Quiasma muy cercano al centrómero que puede predisponer a una falla en
la separación de los homólogos en meiosis I (izquierda), o la división prematura de centrómeros con mala
segregación en meiosis II (derecha).
 
 
La trisomía 21 es la condición aneuploide más frecuente y la más caracterizada a nivel
citogenético; de los casos de trisomía 21 regular (aquellos con tres cromosomas 21 libres)
95% se deben a no disyunción materna y de éstos 80% suceden durante meiosis I. La
relación entre edad materna avanzada y riesgo para síndrome de Down está bien
establecida, y parejas jóvenes con un producto previo afectado tienen 1% de riesgo de
recurrencia en contraste al 0.14% de la población general.
La no disyunción puede suceder también durante las primeras divisiones mitóticas del
cigoto, lo que da origen a mosaicos celulares. Si ocurre en la primera división se producen
dos líneas, una con monosomía (45 cromosomas) y la otra con trisomía (47 cromosomas).
Si el error es posterior, se producen tres líneas; monosómica, trisómica y la línea original
disómica (figura 4-12). Se debe aclarar que la condición monosómica por lo general es
incompatible con la supervivencia celular normal, por lo tanto, en el cariotipo de pacientes
con mosaicismo pudiera detectarse sólo la línea normal y la trisómica. Una excepción a esta
regla son los mosaicos de cromosomas sexuales.
 
FIGURA
4-12
No disyunción poscigótica. A. Si ocurre en la primera división mitótica se generan dos líneas celulares
anormales. B. Cuando ocurre en divisiones posteriores, además de las líneas trisómica y monosómica, se
mantiene la línea normal.
 
 
Otro error caracterizado en las primeras divisiones mitóticas es el rezago anafásico, en el
cual uno de los cromosomas se pierde como partícula, originando una célula hija con
monosomía y la otra célula con un complemento cromosómico normal. El rezago anafásico
también puede “rescatar” un cigoto trisómico cuando, debido a este error, una de las células
hijas recupera el complemento normal. Por tanto, el rezago anafásico también es causa de
mosaicismo (y de disomía uniparental, como se verá adelante). Cabe destacar que algunas
aneuploidías autosómicas sólo son compatibles con la vida postnatal en este estado.
Ejemplos bien conocidos son la trisomía 8 y la trisomía 9 en mosaico.
La aneuploidías originadas por no disyunción o rezago anafásico en etapas muy tempranas
se consideran constitucionales, ya que conforman el material genético propio del individuo,
pero también se pueden adquirir a lo largo de la vida, en tejidos con una tasa elevada de
recambio celular. Estas aneuploidías somáticas pueden ser muy variadas y son observadas
en la mayoría de los tipos de cáncer, dada la inestabilidad genómica de las células con esta
condición. El estudio de las aneuploidías, por lo tanto, no se restringe a los síndromes
cromosómicos malformativos y a las pérdidas gestacionales.
 
Aberraciones cromosómicas estructurales
Las alteraciones estructurales pueden ser balanceadas o desbalanceadas (con ganancia o
pérdida de material cromosómico) con respecto a la cantidad de material genético. Por lo
general se forman por rotura de doble hebra del DNA en diferentes puntos del genoma y su
posterior reunión, la cual se lleva a cabo en una posición diferente a la original incluso
dentro del mismo cromosoma. La pérdida de material tiene efectos más devastadores en el
producto comparado con la ganancia de material cromosómico, pero casi invariablemente
los desbalances cromosómicos causan abortos, aunque algunos pueden ser compatibles con
viabilidad intrauterina y otros con un producto a término con diferentes anormalidades.
Dentro de las principales alteraciones estructurales se encuentran (figura 4-13).
 
FIGURA 4-13 Se muestran esquemas de las diferentes alteraciones cromosómicas tipo estructural.
 
 
Deleciones. Existe pérdida de material cromosómico y se distinguen en: a) Terminales,
pérdida de un extremo de uno de los brazos cromosómicosy la subsecuente regeneración
telomérica; b) intersticiales, pérdida de un segmento dentro de uno de los brazos de un
cromosoma (se genera por dos roturas en un brazo) y reunión de extremos.
Duplicaciones. Representan ganancia de material cromosómico, cuando la ganancia se
encuentra contigua al segmento de origen se le conoce como duplicación en tándem y
pueden distinguirse en tándem directa o inversa, si conserva la dirección de la información
original o si cambia (invierte) el sentido de la misma. Las deleciones y duplicaciones
pueden generarse por una recombinación desigual que condiciona monosomías y
trisomías parciales.
Anillos. Son cromosomas circulares que se originan por la pérdida de los extremos
terminales de ambos brazos y la subsecuente reunión de los segmentos rotos, céntrico
cuando contiene centrómero y acéntrico cuando carece de él (en estos casos se perdería en
la siguiente división celular). Sin embargo, los anillos pueden formarse con la fusión de
los telómeros sin pérdida de regiones subteloméricas y por consiguiente sin anormalidades
clínicas. Se han reportado anillos en todos los cromosomas pero los más involucrados son:
13 y 18, las consecuencias dependen de las deleciones implicadas, o en otros casos, como
trisomía parcial cuando se presentan como supernumerarios; sin embargo son inestables
en mitosis debido a los errores que pueden ocurrir en la separación de las cromátidas y
como consecuencia pueden variar en número y tamaño lo que provoca un mosaico celular
dinámico, compuesto por células con anillo, sin él, con dos anillos entrelazados o incluso
con un anillo doble, con frecuencia esto se observa en casos de mosaicismo pigmentario.
Cromosomas marcadores. Son pequeños cromosomas cuya identificación se complica
debido a su tamaño y morfología, por lo general contienen una pequeña porción de
material alrededor del centrómero en algunas ocasiones tienen genes funcionales y se
presentan de manera supernumeraria.
Isocromosoma. Se refiere a un cromosoma que muestra una imagen en espejo de dos
brazos cromosómicos iguales a ambos lados del centrómero. Este cromosoma puede ser
supernumerario provocando una tetrasomía del brazo cromosómico involucrado, o bien,
puede formar parte de los 46 cromosomas, lo cual provocaría una trisomía parcial y la
monosomía respectiva o estar presente en un cariotipo de 45 cromosomas lo cual genera
nulisomía de brazo faltante. El mecanismo por el cual se originan estos cromosomas es
rotura y fusión de las cromátidas hermanas de un cromosoma duplicado, involucrando el
centrómero, también se propone la división horizontal del centrómero conocida como
fisión centromérica, ambos mecanismos provocan que el brazo p o q de un cromosoma
formen el cromosoma en espejo y dan lugar a un i(p) o un i(q); esta alteración puede ser
meiótica o poscigótica. Un isocromosoma puede ser isodicéntrico, el cual posee dos
centrómeros, por lo general sólo un centrómero estará activo, en este caso si el origen fue
por rotura y reunión de cromátidas hermanas, ambos puntos de rotura se ubican en el
brazo p o q inmediatamente después del centrómero, a diferencia del monocéntrico en el
cual las roturas estarían una antes y otra después del centrómero. Es importante también
mencionar que algunos isocromosomas del 21q se han identificado como translocaciones
entre cromosomas homólogos y no entre cromátidas hermanas.
Inserción. Cuando un fragmento de un cromosoma se integra en otro; requiere por lo
menos de tres puntos de rotura, los primeros dos crearán el fragmento que después se
insertará en donde se realice el tercer punto de rotura en el cromosoma receptor. Esta serie
de eventos se puede llevar a cabo entre dos diferentes cromosomas (intercromosómica) en
donde hay un cromosoma donador y un cromosoma receptor o bien en una región
diferente dentro del mismo cromosoma (intracromosómica).
El fragmento puede ser insertado con la misma orientación con respecto al centrómero, se
le llama inserción directa (ins dir) o bien en posición invertida conocido como inserción
invertida (ins inv). Como en estos eventos no hay un fragmento recíproco del otro
cromosoma involucrado, por lo general el desbalance origina trisomías o monosomías
puras.
Para que un cromosoma con inserción se aparee durante la meiosis, se forma un asa con el
segmento insertado de manera que los homólogos pueden aparearse casi sin problema; sin
embargo, al llevarse acabo la segregación de las tétradas de éstos cromosomas existen
cuatro posibilidades de producción de gametos: a) gametos con cromosomas normales; b)
con cromosomas genéticamente balanceados, pero con la inserción en un homólogo y la
deleción en el otro; c) cromosomas desbalanceados con la inserción en uno de ellos
(duplicación de la región involucrada) lo cual generará un embrión con trisomía parcial
luego de la fecundación; y d) cromosomas con la deleción del segmento fragmentado en
uno de ellos, lo cual dará lugar a un producto con una monosomía parcial.
Inversiones. Rearreglos estructurales intracromosómicos que requieren de dos puntos de
rotura dentro del mismo cromosoma para generar un segmento que gira 180°. Cuando el
segmento invertido involucra al centrómero se le conoce como inversión pericéntrica, esto
da lugar a modificaciones en la dirección del patrón de bandas y en la morfología del
cromosoma con respecto al centrómero. Las inversiones cuyos puntos de rotura no
involucran la región del centrómero se conocen como paracéntricas, estas últimas
cambiarán el patrón de bandas (en cuanto a la dirección original de la información) pero
no la morfología del cromosoma respecto a la posición centromérica. Por lo general las
inversiones son simples, es decir sin ningún otro evento asociado; sin embargo, puede
encontrarse otro rearreglo dentro del mismo cromosoma y se le denomina inversión
compleja.
Las inversiones cromosómicas no generan desbalance genómico, pero si alguno de los
puntos de rotura ocurre al interior de un gen, esta alteración balanceada puede generar un
fenotipo anormal. Se estima que las inversiones pericéntricas se encuentran con una
frecuencia de entre 0.12 y 0.7% de la población; mientras las paracéntricas con 0.1 a 0.5%
de los individuos.
Las inversiones cuyos puntos de rotura se encuentren dentro de las regiones
heterocromáticas de los cromosomas 1, 9, 16 y Y, se consideran como polimorfismos
normales del cariotipo.
Los portadores de las inversiones producen gametos desbalanceados como consecuencia
de la recombinación entre homólogos durante la meiosis. Para que se lleve a cabo el
entrecruzamiento con un homólogo invertido es necesario que se forme una estructura de
lazo en donde el bivalente se alinea por homologías y cuando hay recombinación dentro
del lazo, se generan dos nuevos cromosomas recombinantes: si se trata de una inversión
pericéntrica (figura 4-14A) un cromosoma tendrá una duplicación de la región distal del
brazo corto, con la respectiva deleción en el brazo largo y el otro tendrá duplicación del
brazo largo y deleción del brazo corto, si existe fecundación esto dará lugar a cigotos con
trisomías y monosomías parciales. Si la inversión es paracéntrica, las consecuencias son
aún más deletéreas puesto que se generan un cromosoma dicéntrico y un acéntrico, (figura
4-14B), éste último no es viable debido a que no posee el punto de anclaje para el huso
mitótico; mientras que los cromosomas dicéntricos durante la meiosis pueden seguir tres
caminos: el primero es que el cromosoma dicéntrico se dirija hacia una célula hija; el
segundo es que al unirse ambos centrómeros al huso mitótico, éste jale en direcciones
opuestas y haga que el cromosoma se rompa; y el tercero es que las fuerzas sean tales que
no se logre ir hacia uno u otro polo de la célula y quede suspendido y excluido de los
núcleos de las células hijas; todo lo anterior puede producir un cigoto con duplicaciones y
deleciones parciales del cromosoma.
 
FIGURA
4-14
Apareamiento en paquiteno de una inversión. A. Pericéntrica. B. Paracéntrica y los posiblesgametos que se
originan cuando existe recombinación entre cromátidas normales e invertidas.
 
 
Las inversiones pericéntricas en los cromosomas sexuales tienen diversas implicaciones.
Cuando estos rearreglos ocurren en el cromosoma X los puntos de rotura pueden
localizarse en regiones críticas las cuales generen un fenotipo anormal en los portadores
(varones o mujeres); aunque en el caso de las mujeres se pueden disminuir los riesgos al
inactivar selectivamente el cromosoma X invertido, las regiones que escapan a esta
inactivación pueden ser las causantes de un fenotipo alterado. La inversión pericéntrica
del cromosoma Y, es muy poco común y por lo general no tiene efectos adversos, incluso
la meiosis ocurre de manera habitual.
Translocaciones. Involucran el intercambio de dos segmentos cromosómicos entre dos o
más cromosomas. Las translocaciones recíprocas se presentan con una frecuencia de
1/673-1/1000, se generan por roturas en dos diferentes cromosomas, seguidas por un
intercambio de material entre los dos cromosomas involucrados, por lo general no
homólogos. Los cromosomas originados por el rearreglo reciben el nombre de derivativos
y se identifican según el centrómero que poseen.
Cuando una alteración balanceada como las inversiones o las translocaciones recíprocas se
asocian con un fenotipo anormal, puede deberse a alguna de estas causas: a) los puntos de
rotura se localizan dentro de un gen y esto altera la secuencia natural del mismo y por lo
tanto su expresión; b) formación de genes quiméricos; c) el gen puede estar intacto pero al
modificar su posición dentro del cromosoma puede cambiar su expresión por efecto de
posición, ya sea por estar cercano a una región heterocromática que lo pueda silenciar o d)
por depender de otros promotores, factores reguladores o ambos que no sean los propios.
Los portadores de anomalías cromosómicas balanceadas se detectan en etapa
reproductiva, por lo regular al presentar abortos recurrentes, infertilidad o debido a la
presencia de un producto malformado.
La razón de que este tipo de alteraciones se detecten en etapa reproductiva, se debe a que
en meiosis los dos pares cromosómicos deben aparearse y llevar a cabo la recombinación,
la manera en la que los dos pares cromosómicos (un par de cromosomas normales y un
par de cromosomas derivativos) se aparean es formando una cruz en paquiteno
(cuadrivalente), en la cual los cromosomas involucrados aparean segmentos homólogos y
es posible continuar con el proceso meiótico. La distribución de los cromosomas
homólogos depende de la unión de los microtúbulos del huso mitótico al cuadrivalente y
dependiendo del número de cromosomas que se distribuyen entre las células hijas,
resultan tres tipos de segregaciones: a) segregación 2:2, cuando se distribuyen dos
cromosomas a cada una de las células hijas; b) segregación 3:1, tres cromosomas a una
célula y sólo uno a la célula hermana; y c) segregación 4:0, los cuatro cromosomas
involucrados en la translocación a una célula y ningún cromosoma a la célula hermana.
Tipos de segregación 2:2.
1) Alterna. Cromosomas normales a una célula y cromosomas derivativos a otra. 2)
Adyacente 1. Se distribuyen los cromosomas adyacentes en la cruz con centrómeros no
homólogos a cada una de las células. 3) Adyacente 2, segregación de cromosomas
adyacentes en la cruz de paquiteno con centrómeros homólogos.
Segregación 3:1.
1) Terciaria, segregación de los cromosomas normales y un derivativo a una célula; y el
otro derivativo a la célula hermana. 2) Intercambio, en una célula se distribuyen los
cromosomas derivativos y un normal; y en la célula hermana se segrega sólo el otro
cromosoma normal.
Como se observa en la figura 4-15, los gametos que se producen en meiosis en portadores
de una translocación tienen diferentes desbalances, trisomías y monosomías parciales,
mientras que en el caso de una segregación 3:1 tipo intercambio pueden originar
productos con trisomías completas (figura 4-15).