1. Aprender los conceptos básicos de Genética
2. Conocer el proceso de inactivación del cromosoma X
3. Correlacionar clínicamente este proceso
4. Identificar la cromatina sexual en el microscopio óptico
Conceptos Básicos de
Genética
Genoma: Totalidad el material genético o
genes que posee un organismo.
Gen: Es un segmento de ADN (ácido
desoxirribonucleico) que codifica para
una proteína o un ARN (ácido
ribonucleico). Es la unidad hereditaria y
de almacenamiento de información
genética y se encuentra en el
cromosoma.
Fenotipo: Atributos morfológicos y
funcionales de un individuo, que se ven a
simple vista y que son resultado de la
interacción de los genes y los factores
ambientales.
Genotipo: Totalidad de genes, se
expresan o no, en forma de ADN, de un
individuo. El genotipo junto con los
factores ambientales determinan las
características de un organismo: el
fenotipo. Los tres posibles genotipos
para una característica son: homocigoto
dominante, homocigoto recesivo y
heterocigoto.
Alelo: Es cada una de las variantes que
puede tener un gen, y que codifica para
una característica específica. En un
individuo con dos alelos diferentes para
una característica determinada, uno de
los alelos es predominante y se
manifiesta cubriendo los efectos del otro,
el primero recibe el nombre de “alelo
dominante” y se representa con una letra
mayúscula (A), mientras el segundo que
no se expresa recibe el nombre de “alelo
recesivo” y se representa con una letra
miníscula (a).
Homocigoto: Genotipo de un individuo
que tiene un par de alelos idénticos para
una misma característica.
Heterocigoto: Genotipo de un individuo
que tiene un par de alelos diferentes
para una misma característica.
Locus (plural= loci): Lugar que ocupa el
gen en el cromosoma.
Objetivos
Corpúsculo de Barr
Corpúsculo de Barr
Práctica
2
Martínez Medina Melina, Flores Hernández Jorge Rafael
Cromosoma: Son estructuras en las que
se organiza el ADN unido a proteínas
(histonas), y se encuentran en el núcleo
de la células eucariontes. La palabra es
de origen griego “chromos” que significa:
color y “soma” que significa: cuerpo;
tinen la propiedas de teñirse con algunos
colorante. Antes de la división de una
célula, durante la Profase, la cromatina
se condensa para formar a los
cromosomas, estos se observan mucho
mejor durante la Metafase. El
cromosoma tiene dos cromátidas (dos
copias iguales de ADN), un centrómero
que las mantiene unidas y cada una tiene
telómeros en los extremos.
Tipos de cromosomas
a) Metacéntrico: El centrómero se ubica
en el centro, con los brazos de las
cromátidas de igual longitud.
b) Submetacéntrico: El centrómero se
encuentra alejado del centro, y un par de
brazos de las cromátidas es más corto
que el otro.
c) Acrocéntrico: El centrómero se
encuentra próximo a uno de los
extremos, un par de brazos de las
cromátidas es casi inexistente.
d) Telocéntricos: El centrómero se
encuentra en la región de los telómeros,
sólo tiene un par de brazos de las
cromátidas.
Cromatina: Es la sustancia
descondensada compuesta por ADN,
ARN y las proteínas (histonas), y que
forma a los cromosomas en su forma
condensada. La cromatina se encuentra
en el núcleo dándole un aspecto
granuloso y es observable en los núcleos
de las células que no están en división.
Tipos de cromatina
Eucromatina: Comprende las regiones de
cromatina descondensadas que se
caracterizan por la unión de grupos
acetilos a residuos de lisina en las
histonas. Esta acetilación de las histonas
ayuda a descondensar la cromatina y a
que se ésta se vuelva más accesible para
los factores de transcripción, por ésta
razón se dice que es
transcripcionalmente activa. Es la
Cromatina que sí codifica para proteínas.
Heterocromatina: Son regiones de
cromatina que están más condensadas y
las histonas están menos acetiladas en
comparación de la eucromatina. Se
considera transcripcionalmente inactiva,
es la cromatina que no codifica para
proteínas. Existen dos tipos:
Heterocromatina facultativa:
Cromatina que puede alternar entre
eucromatina y heterocromatina, se
caracteriza por la presencia de
secuencias repetidas tipo LINE y contiene
información de genes que no se expresan
o que pueden expresarse en algún
momento. El corpúsculo de Barr es un
ejemplo clásico.
Heterocromatina constitutiva: Es
el conjunto de zonas que se encuentran
condensadas en todas las células y, por
tanto, su ADN no se transcribe nunca en
Figura 2.1. Tipos de cromosomas. a.
Metacéntrico b. Submetacéntrico c.
Acrocéntrico d. Telocéntrico. (Insertar autorías
en gris)
ninguna de ellas. Contiene ADN satélite,
principalmente tipo alfa, I, II y III.
Corpúsculo de Barr. Definición
El corpúsculo de Barr es una masa
condensada de heterocromatina sexual
que se encuentran en el núcleo de las
células somáticas de las hembras,
específicamente en la superficie interna
de la membrana nuclear, y es visible
durante la interfase del ciclo celular.
El corpúsculo de Barr se ajusta a la “regla
(n-1)", la cual establece que el número
de corpúsculos de Barr de una célula es
igual al número de cromosomas X que
posee esa célula (n) menos 1.
Antecedentes Históricos
Murray Barr y su colaborador, Ewart
Bertram, en la década de los 40´s,
describieron la presencia de una masa de
cromatina condensada en los núcleos de
las células de las gatas, así como su
ausencia en los machos, por lo que
plantearon la hipótesis de que el
corpúsculo de Barr representaba un
cromosoma X condensado.
A estas masas de cromatina se les
denominó corpúsculo de Barr.
Hipótesis de Lyon
Mary Lyon, a principios de la década de
los 60´s, formuló la hipótesis de que un
cromosoma X de cada célula somática de
la mujer se encuentra inactivo, con el fin
de compensar la cantidad de genes
ligados al cromosoma X tanto en
hombres como en mujeres.
Esta hipótesis dice que la inactivación de
este cromosoma ocurre en las primeras
etapas del desarrollo embrionario en la
mujer, y que puede inactivarse el
cromosoma X que proviene del padre
en unas células y el que proviene de la
madre en otras.
En cada célula se escoge aleatoriamente
uno de los cromosomas X para ser
inactivado; de este modo la mitad de las
células del embrión tiene inactivo el
cromosoma X de la madre y la otra mitad
tiene inactivo el del padre.
Una vez que un cromosoma X está
inactivo, permanecerá así en la célula y
en todos los descendientes de esa célula
(inactivación clonal) por lo tanto, la
inactivación del cromosoma X es un
proceso determinado de forma aleatoria
y permanente.
Todas las mujeres normales son
mosaicos para la actividad del
cromosoma X, porque cuentan con dos
poblaciones de células diferentes: una
población presenta un cromosoma X
activo que provino del padre, y la otra un
cromosoma X activo que provino de la
madre; en cambio, en los varones sólo
tienen una copia del cromosoma X, por lo
tanto, no son mosaicos, sino que se
consideran hemicigóticos para el
cromosoma X.
Nomenclatura Cromosómica
Como se describió anteriormente, en los
cromosomas encontramos el “locus”, que
es el lugar donde podemos hallar un gen
determinado. Para poder identificar el
locus del gen del que se hable, se escribe
de la siguiente manera:
El número del cromosoma: 1-23,
X ó Y.
El símbolo del brazo de este
cromosoma, “p” para el brazo
corto y “q” para el largo.
La región del brazo.
La banda de la región.
Si se tiene una sub-banda, se
coloca un punto y el número de
esta.
Un ejemplo de lo anterior sería: 7q31.2, y
se leería así: sub-banda 2 de la banda 1
de la región 3 del brazo largo del
cromosoma 7.
Centro de Inactivación del X
Para que pueda ocurrir la inactivación en
cualquiera de los cromosomas X que se
encuentren en la célula, se necesita de
un segmento específico del cromosoma
X: el Centro de Inactivación del X (XIC).
Esta región se localiza en: Xq13 donde
están los genes específicos para este
proceso.
El XIC contiene los siguientes genes:
XIST: Este gen es el más importante, sin
él no ocurre la inactivación. Su función
es la transcripción de varios RNAs que no
generan proteínas, sino se mantienen en
el núcleo comenzando la inactivación al
cubrir al cromosoma que se va a
inactivar.
TSIX: Este gen se encuentra en la cadena
de ADN y es complementaria del gen
XIST. Su función consiste en silenciar el
gen XIST y la selección del cromosoma
que se inactivará.
Xite: Este gen potencía las funciones del
gen TSIX.
DXPas34: Es una región reguladora del
gen TSIX y participa en la selección del
cromosoma para la inactivación.
Xce: Esta región participa en la selección
del cromosoma que se va a inactivar.
Xpr: Es el sitio de apareamiento de los
dos cromosomas X de la célula antes de
la iniciación.
Inactivación
En el desarrollo temprano del embrión,
se inactivará uno de los cromosomas X,
este proceso se divide en tres fases: la
iniciación, la dispersión y el
mantenimiento.
La iniciación consta en la elección del
cromosoma que se inactivará y la
expresión del gen XIST. Para iniciar este
proceso, se debe contar el número de
cromosomas que se encuentran en la
célula, en este caso, seguiendo la regla
del número de X menos uno, se
determinará la cantidad de cromosomas
que serán inactivados.
Después de conocer la cantidad que se
inactivará, se hace énfasis en la hipótesis
de Lyon, donde declara que la
inactivación del cromosoma X será
aleatoria.
En esta fase, ocurre el apareamiento de
varias regiones del XIC, como son Xpr,
Xce, TSIX, DXPas34 y Xite, que por algún
mecanismo, escogen cual de los
cromosomas será inactivado.
Simultáneamente, el gen XIST se activa,
sin causar efecto alguno en ambos
cromosomas; al instante en que finaliza
la selección, el gen XIST de un
cromosoma se inhibe y en el otro
cromosoma comienza a transcribirse en
mayor cantidad. Mientras la cantidad de
ARNs de XIST aumenta, este se expande
a lo largo de todo el cromosoma
tomando una ruta del XIC en la periferia
del cromosoma.
Aunque el cromosoma ya cubierto por
los ARNs, el gen XIST se encuentra
inactivo, este no se mantiene silenciado
por completo, para esto, tienen que
suceder mecanismos epigenéticos, que
son principalmente la metilación y la
desacetilación de las histonas, así como
la acción de promotores génicos y otros
factores que tendrán como resultado la
imposibilidad de que el ADN sea
transcrito.
Recordemos que la acetilación y la
desmetilación de las histonas activarán el
ADN, mientras que la metilación y la
desacetilación la inhibirán.
Hay que resaltar que el proceso de
inactivación no silencia por completo al
cromosoma, por lo cual hay
aproximadamente un 15% de genes que
se mantendrán activos. Estos genes son
homólogos a los que encontramos en el
cromosoma Y, esto permite un balance
de los genes de ambos sexos y que cada
uno contenga la misma cantidad de
material genético funcional.
Lo anterior explica el porque las personas
con cariotipo 45,X (Síndrome de Turner)
ó 47,XXY (Síndrome de Klinefelter) tienen
características anormales, a pesar de que
funcionalmente tienen un cromosoma X
activo.
Reactivación
Aunque la inactivación aleatoria se
mantiene y transmite a las céluas hijas de
cada célula, en los gametos de la mujer
sucede una reactivación de este
cromosoma. Esta activación del
cromosoma X sucede en la profase de la
Meiosis I y con esto se asegura que cada
uno de los ovocitos obtenga un
cromosoma X activo.
Importancia clínica
El cromosoma X tiene una gran cantidad
Figura 2.3. Izquierda: Centro de Inactivación
del X. Derecha: Mecanismo de acción del gen
XIST
de genes que no se encuentran en el
cromosoma Y. Las hembras tienen el
doble de copias de estos genes ligados al
X y si no existiera un mecanismo para
corregir este desequilibrio, expresarían el
doble de los transcritos de estos genes.
Se podría pensar que no tener un
cromosoma Y es un problema para las
hembras, pero eso no es así, debido a
que los pocos genes que hay en el
cromosoma Y, sólo son necesarios para
el desarrollo de los machos.
La compensación de esta dosis génica
demuestra, que a pesar de esta
diferencia, las células femeninas y las
masculinas tienen cantidades
equivalentes de las proteínas codificadas
por los genes del cromosoma X.
Las relaciones de dosis son importantes
debido a que los productos de los genes
ligados al X deben interactuar con los
productos de los genes de cromosomas
autosómicos en las diferentes vías
metabólicas y del desarrollo.
Es muy importante recordar que la
inactivación del X no es completa,
alrededor del 65% de los genes presentes
en el cromosoma X se inactivan; el 20%
se inactivan de forma parcial y el 15% no
están inactivos. Para evitar las diferencias
de dosis génica en estos casos, algunos
de estos genes que escapan a la
inactivación tienen un gen homólogo
funcional en el cromosoma Y,
permitiendo que ambos sexos tengan la
misma dosis génica funcional.
Se piensa que el fenotipo en las personas
con cariotipo 45,X es debido, a la
disminución de dosis de todos o de
algunos de los genes que no se inactivan.
En los postulados de Mary Lyon se
menciona que la inactivación del
cromosoma X se realiza al azar en células
somáticas, esto podría explicar el patrón
de mosaico de algunas enfermedades
causadas por genes que están en el
cromosoma X, como: la displasia
ectodérmica anhidrótica, enfermedad
que afecta a diversos tejidos derivados
del ectodermo.
Sin embargo, en algunas circunstancias la
inactivación puede ser preferencial,
inactivándose el mismo cromosoma X en
todas las células. Esto sucede, por
ejemplo, en los casos de anomalías
estructurales como en las deleciones o
las duplicaciones, afectando a uno de los
cromosomas X, en cuyo caso suele
inactivarse el cromosoma que está
anormal. En cambio, en individuos con
translocaciones equilibradas entre el
cromosoma X y un autosoma, se inactiva
de preferencia el cromosoma normal; de
lo contrario resultaría a una monosomía
parcial del autosoma implicado en la
translocación.
También se ha observado inactivación
preferencial en familias con deleciones
que afectan a XIST o a TSIX, y en familias
con mutaciones del promotor de XIST. En
otros casos raros de enfermedades
ligadas al sexo recesivas, la inactivación
preferencial del cromosoma X normal en
mujeres portadoras puede dar a lugar a
la aparición de la enfermedad.
La identificación del Corpúsculo de Barr
fue de gran utilidad en décadas pasadas
en los casos donde el sexo de un
individuo estaba en duda, por la
presencia de genitales ambiguos al
nacimiento. En la actualidad se tienen
mayor acceso a estudios más confiables,
para este tipo de casos como: el
cariotipo; por esto, el reconocimiento del
corpúsculo de Barr ha caído en desuso y
su estudio se ha enfocado solo para fines
didácticos.
Cantidad
Material
1
Abatelenguas
1
Portaobjetos con cubreobjetos
10 μl
Acetato de orceína
1
Citospray®
1
Micropipeta
1 gota
Aceite de inmersión
1
Microscopio óptico
Materiales
1. Realizar un enjuague bucal con agua corriente.
2. Hacer un primer raspado de la mucosa oral con un abatelenguas y desechar.
3. Hacer un segundo raspado y realizar un frotis sobre el portaobjetos con un
movimiento firme y rápido.
4. Fijar con metanol o Citospray®
5. Esperar 1 minuto a que seque el fijador.
6. Con la micropipeta colocar 10 μl de acetato de orceína sobre la muestra.
7. Colocar el cubreobjetos sobre la gota de acetato de orceína, permitiendo que ésta
se expanda por capilaridad.
8. Visualizar la muestra al microscopio con aceite de inmersión.
1
2
3
Procedimiento
5
6
4
ACTIVIDAD UNO
Completa el siguiente cuestionario:
1. ¿Cuál es la diferencia entre la heterocromatina constitutiva y la heterocromatina facultativa?
¿Qué tipo de heterocromatina es el Corpúsculo de Barr?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
2. ¿En qué fase de la mitosis se observa la cromatina sexual?
____________________________________________________________________________
3. Menciona los postulados de Mary Lyon
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
4. ¿Dónde se encuentran los genes que participan en la inactivación del cromosoma X?
____________________________________________________________________________
5. En el caso de que hubiera 5 cromosomas X, ¿Cuántos se inactivarían?
____________________________________________________________________________
4
Reporte
6. Describe brevemente el mecanismo de acción del gen XIST.
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
7. ¿Cuándo debe reactivarse el cromosoma X?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
8. ¿Qué porcentaje del cromosoma X permanece activo?
____________________________________________________________________________
9. ¿En qué situaciones la inactivación NO ocurre al azar?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
10. ¿Cuántos corpúsculos de Barr tendría una persona con cariotipo 47,XXY y una con cariotipo
45,X0? ¿De qué síndromes se trata?
____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
ACTIVIDAD DOS
Completa la tabla, anotando CON palabras el locus que se encuentra a la izquierda.
LOCUS
INTERPRETACIÓN
21q11.2
Xq13
5p22.3
12q32
3p21.3
ACTIVIDAD TRES
Sombrea el locus del centro de inactivación del X (XIC)
Del Castillo, R. V, Uranga, H. R., & Zafra, R. G. (2012). Genética clínica. México: El Manual
Moderno.
Solari, A. J. (2011). Genética Humana: Fundamentos y aplicaciones. Buenos Aires: Médica
Panamericana.
Jorde, L. B., Carey, J. C., Bamshad, M. J. & White, R. L. (2011). Capítulo 2. Biología celular
básica: estructura y función de los genes y cromosomas. Genética Médica. España:
Elsevier, pp 5 – 14
Jorde, L. B., Carey, J. C., Bamshad, M. J. & White, R. L. (2011). Capítulo 4. Herencia
autosómica dominante y recesiva Genética Médica. España: Elsevier, pp 56-59
Jorde, L. B., Carey, J. C., Bamshad, M. J. & White, R. L. (2011). Capítulo 5. Modos de
herencia ligados al sexo y no clásicos. Genética Médica. España: Elsevier, pp 76-78
Brockdorff, N. (2011). Chromosome silencing mechanisms in X-chromosome inactivacion:
unknown unknows. Development, 138, 5057-5065. 2017, Marzo 20, De The Company of
Biologist Base de datos.
Acosta Lobo ME, Vásquez Araque NA, Londoño Franco LF. (2013). Inactivación del
cromosoma X en el desarrollo embrionario mamífero. Rev CES Med Zootec. Vol 8(2): 108-
119
Disteche, C. M. & Berletch, J. B.. (2015). X-chromosome inactivation and escape. J Genet,
94, 591-599. 2017, marzo 20, De PMC Base de datos
3
1
2
1
2
1
2
3
1
2
3
4
1
2
3
4
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
Bibliografía
2._corpúsculo_de_barr.pdf
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