Genética Humana Cromosomas en las células - DNA organizado en cromosomas en el núcleo celular. Largas moléculas de DNA lineal y completamente ...
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Genética Humana
Cromosomas
en las
células
cap II 1
• DNA organizado en
cromosomas en el núcleo celular.
Eucariotas
Largas moléculas de DNA
lineal y completamente
empaquetada.
Genomas
Procariotas Pequeña cadena de DNA
circular – o lineal –no
empaquetada.
cap II 2
1• Ploidia
– C: (contenido de DNA):
• 3,5 x 10-12 g o 3x109 bp
– n:(nro de cromosomas): 23
• Diploide- Haploide- Poliploide
• Línea germinal:
– 22 cromos autosómicos
– 1 sexual
• Células somáticas: 46, XY - 46, XX
• Endomitosis:
• Higado 4n
• Megacariocitos : 8-16-32 n
cap II 3
Cromosomas sexuales
• Y: pocos genes (función sexual en el macho).
• X: compensación por nro. de X en machos y
hembras
– X inactivación (no todas las regiones)
» Fig. 2.6
• Se inactivan todos los X menos 1
» 47, XXY; 47, XXX
» Hay un solo juegos de genes activos en las células.
– Macho: hemicigota
– Hembra: hemicigota funcional
» Mosaico
cap II 4
2Estructura de los cromosomas
Interfase Laxa y extendida
(eucromatina)
Estructura
cromosómica
Fase Altamente condensada
mitótica (heterocromatina)
Se distinguen distintos
estadios de plegamiento
cap II
Nucleosoma, fibra 10nm, fibra 30nm y cromosomas 5
cap II 6
3ESTRUCTURA DE LOS CROMOSOMAS
Cromosomas 3 regiones
características
Centrómero Telómero Orígenes de
replicación
Región donde Estructuras
se unen las especializadas
cromátidas de DNA y
hermanas e proteínas que
interactuan los protege los
microtúbulos extremos de los
cap II
(cinetocoro) cromosomas 7
Estructura de los cromosomas
• Centrómeros
– esencial para la segregación
– Cinetocoros (2 por cromos.)
– Cientos de Kb de DNA repetitivo
– Algunos específicos de cromosomas
• Telómeros
cap II 8
4cap II 9
PROTEINAS QUE SE UNEN A LOS CENTROMEROS
cap II 10
5Estructura de los cromosomas
• Centrómeros
• Telómeros:
– Replicación de los extremos
» Fig 2.9
» La región simple cadena hace un LOOP formando una triple hélice
estabilizada por proteínas específicas.
– Mantiene la estructura integral del cromosoma
– Ruptura:
» fusión
» degradación
» recombinación
– Participan en la organización tridimensional del núcleo.
cap II 11
REPLICACION
DE LOS
TELOMEROS
cap II 12
6• Organización del DNA
» Fig. 2.7
– Nucleosoma:
• 2 H2A-2 H2B-2H3-2H4
• rodeado por 146 bp de DNA
– Cromatina >scaffold (proteínas acídicas-
Topoisomerasa 2 (que es y cual es su
función?).
cap II 13
Eucromatina Genes que pueden o no
Organización expresarse
del DNA
Heterocromatina No hay expresión genética
2 clases
Constitutiva Facultativa
DNA siempre Activa Inactiva
inactivo
(condensado)
Condensada
Ej.: centrómero No condensada (cromosoma X)
y otras regiones
cap II 14
7Ciclo celular
• Ploidia
– C: (contenido de
DNA):
• 3,5 x 10-12 g o 3x109 bp
– n:(nro de
cromosomas): 23
cap II 15
DIVISION CELULAR
• MITOSIS
• MEIOSIS
» (Fig 2.12, 2. 13, 2. 14 y 2..15)
– Entrecruzamiento
• Esencial para una correcta segregación de los
cromos en la me! I
cap II 16
8Mitosis
Se da dentro de la fase M Divisiones celulares que
del ciclo celular originan células iguales a
sus progenitores
Se diferencian
distintas etapas Origina la totalidad de
las células diploides de
un organismo.
Profase, metafase, anafase y telofase
Requiere previa
duplicación del
DNA
cap II 17
Mitosis
cap II 18
9DIVISION CELULAR
• MITOSIS
» Fig 2.10 y 2.11
• MEIOSIS
» (Fig 2.12, 2. 13, 2. 14 y 2..15)
– Entrecruzamiento
• Esencial para una correcta segregación de los
cromos en la me! I
cap II 19
DESARROLLO DE LA LINEA GERMINAL
cap II 20
10Meiosis
Proceso por el Origina células
cual una célula haploides
diploide da
origen a cuatro
células En los humanos las
haploides células haploides
contienen 22
autosomas + 1
Involucra dos cromosoma sexual
sucesivas divisiones (X ó Y)
celulares pero con
una única
replicación del DNA
cap II 21
Variabilidad Genética
Distribución independiente Recombinación
de cromosomas (crossover)
Segregación
independiente Los cromosómas X e
de los Y recombinan en una
Aproximadamente
homólogos región homóloga de 55 en el hombre y
2.6 Mpb más de 80 en la
mujer
2 23 = 8.3x106
posibilidades
cap II 22
11Diversidad Genética: 1) Segregación
independiente de los cromosomas
homólogos.
cap II 23
Recombinación (profase de la meiosis 1)
cap II 24
12continuación Me!
– Apareamiento X-Y
• Solo en los extremos
– 2.6 Mb en el extremo del brazo corto (p) > Región
pseudoautosomal
» entrecruzamiento obligado
» No X- o Y- linked genes
» Patrón de herencia como alelos autosomales.
» No hay X-inactivación.
– 320Kb en el extremos del brazo largo (q)
» No siempre hay apareamiento ni
entrecruzamiento.
cap II 25
Cromosomas
• Bandeo cromosómico
– Cariotipo: 46, XY: 46, XX
– Cariograma. Fig. 2.17
– esquema de un cromosoma
– Bandas >> Box 2.4
• Permite ver rearreglos en escala de 1 a 10 Mb.
• G=Q
– Reg, ricas en AT
– replicación tardia
– cromatina mas condensada
» Mayor nro de SARs (Scaffold-loop attachment regions
– menor actividad transcripcional
• R:
– regiones ricas en GC
– replicación temprana
cap II – Mayor concentración de genes 26
13Cariograma con bandeo
cromosómico G
cap II 27
Anormalidades cromosómicas
(numéricas y estructurales)
– Alteración de los cromosomas producidas por
mecanismos específicos de cromosomas.
• Causas:
– Reparación incorrecta de cromosomas rotos.
– Recombinación errónea
– Segregación errónea en Mitosis o Meiosis
• Tipos:
– Constitucionales (todas las células)
• Originadas temprano en el desarrollo o en gametas
– Somáticas en ciertos tipos celulares o tejidos
• El individuo es un mosaico (fig 3.9)
cap II 28
14Anomalias numéricas
• Poliploide
• 1-3% de triploides
• fig 2.19
• Aneuploide - Euploide
– Aneupleoide: Uno o más cromosomas extras o perdidos respecto
del euploide.
• Trisomia: 47, XX, +21
• Monosomia
» 45, X: Síndrome de Turner
– Causas:
• No disyunción en Meiosis o Mitosis
• “Lag” cromosómico durante la anafase
• Mixoploide:
– Mosaicos (1 cigota) y quimeras (2 cigotas)
» Fig 3.9
• Consecuencias (tabla 2.4)
cap II 29
Mosaicos y Quimeras
cap II 30
15Poliploidia
cap II 31
Alteraciones estructurales de cromosomas
– Existen sistemas de reparación
– Existen mecanismos de control de la calidad de los
cromosomas antes de entrar en la fase de división
celular.
– Apoptosis.
– Cromosomas acéntricos
– Que les sucede?
– Cromosomas dicéntricos
– Que les sucede?
– Tabla 2.5
– Fig 2.20. 2. 21 y 9.7 (duplicación de regiones)
– Isocromosomas (raros)
• 2p o 2q unidos
• intercambio de cromátidas hermanas
– ej. i(Xq) i(21q)
cap II 32
16cap II 33
cap II 34
17Alteraciones estructurales (continuación)
• Alteraciones
– NO BALANCEADAS
– BALANCEADAS
– no hay perdida o ganancia d e materia
– Puede no tener efectos pero:
» interrupción de genes
» separar regiones regulatorias
» transponer un gen a una región heterocromática
» Balance X-autosomas >> problemas por X-inactivación
•Traslocación robertsoniana
– Fusión de brazos Q de cromosomas específicos (acrocéntricos)
por ruptura cercana al centrómero.
» Dicéntricos estructurales pero unicéntricos funcionales.
cap II 35
Alteraciones estructurales (continuación)
– Portadores de anormalidades estructurales
balanceadas pueden tener problemas durante la
Meiosis.
– Fig 2.22 y 2.23
– Inversiones pericéntricas y paracéntricas
– Que sucede durante la meiosis?
» Tarea para el hogar.
cap II 36
18Meiosis en un carrier
de una translocación
recíproca balanceada
cap II 37
Meiosis en un carrier de una translocación
Robertsoniana
cap II 38
19Alteraciones en el Imprinting
– Diploide uniparentales
• Duplicación de cromosomas en gametas
– Teratomas ováricos
– groseras alteraciones en el feto
cap II 39
Imprinting (continuación)
– Disomia uniparental
• puede causar problemas cuando se trata de algunos
cromosomas con imprinting
• Tipos:
– isodisomia - heterodisomia
Ambos homólogos idénticos Ambos homólogos del mismo padre
Presión selectiva en un embrión Rescate de un trisómico:
monosómico para ser eupliode Perdida de una de las copias en
una etapa temprana del
desarrollo (célula totipotencial)
Síndromes asociados al “imprinting”
cap II Box 16.6, pag. 383 40
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