4º Módulo – Genética
GENETICA
Es el estudio de la herencia biológica
Estudio de la unidad de herencia: GEN
Los mecanismos y patrones de herencia de los caracteres biológicos
La variabilidad entre los individuos
La genética médica atiende específicamente los aspectos de la genética humana relevantes para las
enfermedades y sus tratamientos
La genética humana se enfoca fundamentalmente a la familia; la historia familiar se esquematiza en el
árbol genealógico pedigree, el cual es un diagrama que representa las relaciones genéticas y la historia
clínica de una familia, por medio de símbolos y terminología estándar.
CARACTERES BIOLÓGICOS HEREDABLES
I-
Cualitativos - Discretos: son 2 opciones generalmente; o una cosa o la otra. Es la herencia
determinada x un gen o 2. Estos caracteres dan genotipos q son de una manera ó de otra.
Sano - Hemofílico sos o no sos, no hay otra posibilidad
Rh+ - Rh-
Personas con lóbulo de oreja unido ó separado; es hereditario
II- Cuantitativos - Continuos: Hay una gama de variedades para el mismo caracter. Estos
caracteres gráficamente están representados x una curva de Gauss cuyos valores en los extremos son
los más “raros” (el + alto y el + bajo)
Estatura (no es vos sos alto y yo bajo)
Presión arterial
Pulso
NIVELES de TRANSMISIÓN de la INFORMACIÓN GENÉTICA
1. ADN: es una doble hélice de cadenas de ácidos desoxiribonucleicos encargada de tener la
información necesaria para la formación del organismo. Todas las células de nuestro cuerpo tienen
dentro del núcleo moléculas de ADN q contienen la información genética.
2. GEN: Trozo de ADN en el cual codifica para una proteína determinada q me va a dar un caracter
biológico determinada.
3. Cromosoma: En humanos hay 46 moléculas de ADN organizadas en cromosomas.
4. Genoma: es estudiado x la citogenética en donde se determina si tenemos la cantidad de
cromosomas normales y si sus estructuras son normales.
5. Individuo: el genoma se estudia a su nivel
6. Familia: luego de investigar el genoma del individuo se pasa a investigar el núcleo familiar mediante
el árbol pedigree.
7. Población: Luego de estudiar el pedigree se pasa a estudiar el genoma a nivel poblacional, en la cual
se consideraría el % de la población q presenta una determinada enfermedad.
CLASIFICACIÓN de los RASGOS y ENFERMEDADES GENÉTICAS
I- Monogénicos: enfermedades determinadas x un solo gen (trocito de ADN)
Mendelianas: cumplen con las leyes de Mendel
No tradicional: no cumplen con las leyes de Mendel
II- Poligénicos: enfermedades determinadas x más de un gen.
III- Cromosómcicos: enfermedades q incluyen alteraciones cromosomicas. EJ: tener 47 cromosomas
(Down).
BASES CROMOSÓMICAS de la HERENCIA
Nuestro origen se da a partir de la unión de un óvulo con un espermatozoide dando lugar a la
fecundación produciendo el cigoto
El cigoto es el punto de partida del individuo. A partir del cigoto o huevo fecundado hay múltiples
divisiones y diferenciaciones celulares, para producir un organismo adulto con 1013 células.
Las células se reproducen duplicando su contenido genético y posteriormente es repartido
exactamente en 2 células hijas (mitosis) a las q se les transmite unos cromosomas idénticos a los que la
célula madre poseía.
CICLO CELULAR
Conjunto ordenado de eventos que conducen al:
crecimiento de la célula
la división en dos células hijas
Las células que no están en división no se consideran que
estén en el ciclo
celular
Al hablar de ciclo celular hablamos de células diploides (tiene 1 par
de cromosomas, en el
humano hay 46 cromosomas; en su origen el óvulo y espermatozoides tienen 23 cromosomas cada uno q
al unirse llegan a 46 formando 23 pares; el óvulo y espermatozoides son haploides, tienen solo un
cromosoma).
Se divide en varias fases:
G1: Pta el núcleo en interfase. Fase con gran metabolismo celular.
La célula produce proteínas, transcribe, crece en volumen, etc. Luego hay una
señal q hace q pase a la siguiente fase. En esta cadena tengo solo 1ADN
S: Pta el núcleo en interfase. En esta etapa ocurre la duplicación de ADN.
Se genera otra molécula idéntica de ADN q se mantiene unida a través del
centrómero; a cada uno de los brazos del cromosoma q se mantienen unidos
le llamamos cromátidas hermanas (brazo generado x la duplicación). Los
cromátidas hermanas son =, es la duplicación de un brazo; en cambio los
cromosomas homólogos tienen en un mismo lugar la codificación para un
mismo carácter, pero con distinta información (dif padre).
G2: Pta el núcleo en interfase. Fase de espera del inicio de mitosis.
M: Etapa correspondiente a la mitosis (división del contenido de ADN) y citocinesis (división del
resto). El núcleo NO está en interfase.
Algunas células no cumplen con el ciclo celular y se dice q su ciclo celular solo pta 2 fases:
G1: En este caso es una etapa muy larga, las células quedan detenidas en ella.
Pta el núcleo en interfase.
G0: Es una etapa de no división. Ej: neuronas
Una forma q tengo de definir en q ciclo celular está un núcleo determinado es utilizando 2 parámetros:
n: nº de cromosomas q tengo en un núcleo haploide (solo 1 homólogo, en humanos hay
23=n). Ej: una célula diploide en G1 tengo el par de cromosomas homólogos pero sin duplicar
tengo n = 2, tengo el doble de cromosomas q tengo en un núcleo haploide; en la fase S n = 2
c: cantidad de ADN q hay en un núcleo haploide. Ej: una célula diploide en G1 c = 2, ya
q en el haploide tenía solo la mitad de ADN; en la fase S c = 4, como hablo de cantidad de
ADN y no de cromosomas tengo 4 veces más con respecto al haploide.
INTERFASE
I- MITOSIS
Nuestro organismo está continuamente realizando mitosis, ya q la células cumplen un ciclo de vida y
se deben regenerar.
Etapa del ciclo celular en el cual se produce la división de las cromátidas hermanas, la célula q llega
a la mitosis está con un cromosoma.
En la mitosis las cromátidas hermanas se separan una para cada cél hija logrando tener 2 células hijas
con la misma info genética de la cél madre.
Genera 2 células hijas con un complemento cromosómico idéntico a la célula parental.
La célula madre debe hacer una copia de cada cromosoma antes de la mitosis, de forma que las dos
células hijas reciban completa la información.
Tras la duplicación del ADN, cada cromosoma consistirá en dos copias idénticas de la misma hebra de
ADN, llamadas cromátidas hermanas, unidas entre sí por una región del cromosoma llamada centrómero.
La mitosis se completa casi siempre con la llamada citocinesis o división del citoplasma y organelos.
La fase S de la interfase, es el período que alterna con la mitosis en el ciclo celular y en el que la
célula entre otras cosas se prepara para dividirse. Toda la cromatina se condensa previamente a la
mitosis.
Las células más oscuras están en mitosis
El núcleo, previo a entrar a la mitosis está en interfase ( n = 2; c =2)
Pta varias etapas:
A. PROFASE:
En determinado momento los centríolos (organizadores de mircrotúbulos) q están durante la
interfase juntos y fuera del núcleo al inicio de la mitosis se separan marcando el comienzo de la
profase
Se empieza a polimerizar la tubulina formando varas q se agrandan a medida se separan los
centríolos
A la ves dentro del núcleo el ADN q estaba descondensado se empieza a condensar.
En determinado momento se rompe la membrana nuclear y esto marca el inicio de la siguiente
fase.
B. PROMETAFASE:
Al romperse la membrana los microtúbulos q se estaban formando fuera del núcleo pueden entrar
en contacto con los cromosomas
Estos microtúbulos NO se unen al azar al cromosoma
Cada microtúbulo de cada centríolo se une a una estructura proteica denominada Cinetocoro q es
donde se unen los microtúbulos a nivel del centrómero del cromosoma.
Cada microtúbulo q sale de un polo se une al cinetocoro de una cromátida hermana y los q salen
de otro polo a la cromátida restante asegurando su separación.
Se unen los microtubulos selectivamente
C. METAFASE:
Una ves q están todos unidos estos microtúbulos se empiezan a tironear y empiezan a ubicar a
los cromosomas a nivel de la placa ecuatorial (distancia media entre el núcleo).
Quedando los cromosomas alineados
Los cromosomas tienen el máximo de condensación y se visualizan tal cual el dibujo.
D. ANAFASE:
Una ves q los cromosomas quedan condensados, en determinado momento el centrómero se
divide y los microtúblos (fibras del huso) pueden empezar a tironear a cada una de las cromátidas a
los polos respectivos.
Se separan las cromátidas hermanas.
E. TELOFASE:
Una ves q las cromátidas llegan a los polos empieza la telofase
Se descondenza la cromatina
Se empieza a formar la membrana nuclear alrededor de esos cromosomas
Los centríolos se juntan y se desarman los microtúbulos.
F. CITOCINESIS:
Iniciada al final de la anafase y comienzo de la Telofase
Es la división de los organelos y el citoplasma.
Hasta ahora la célula solo separó la info genética, x lo tanto falta separar todo lo demás.
Empieza con un extrangulamiento paulatino a nivel de la placa ecuatorial hasta lograr separar 2
células hijas, cada una con la misma información genética q la original.
II- MEIOSIS
Ocurre en organismos con reproducción sexual en los cuales se precisa un tipo de división en la cual
de una diploide yo genere una haploide (espermatozoides u óvulos), reduzco el nº de cromosomas
Comprende una replicación del ADN (fase S) seguida de 2 divisiones celulares sucesivas: meiosis I y
meiosis II.
Proceso divisional celular, en el cuál una célula diploide (2n), experimentará dos divisiones celulares
sucesivas, con la capacidad de generar cuatro células haploides (n)
División reduccional
Es fuente de variabilidad genética en la especie
a. Segregación al azar de los cromosomas en la anafase I y II. (el nº de óvulos o
espermatozoides producidos x una persona es más de 8 millones)
b. Recombinación genética entre los cromosomas homólogos.
c. Distintas combinaciones entre óvulos y espermatozoides en la fecundación.
Los pasos preparatorios que conducen a la meiosis son idénticos a la interfase del ciclo mitótico de la
célula.
La célula q entra a la meiosis estaba en mitosis y hacia el ciclo celular como todas, solo q algunas en
ves de entrar en la fase M entran en meiosis.
La interfase es seguida inmediatamente por la meiosis I y II.
A. MEIOSIS I: Pta etapas con iguales nombres q la mitosis pero pasan cosas diferentes
Profase I: es la etapa más compleja del proceso, en la cual se condensan los cromosomas, se
empezaban a separar los centríolos. Se divide en 5 subetapas, que son:
1. Leptoteno:
Los cromosomas individuales se condensan y se comienzan a visualizar como filamentos largos
dentro del núcleo.
A lo largo de los cromosomas van apareciendo unos pequeños engrosamientos denominados
cromómeros.
2. Cigoteno:
Los cromosomas se empiezan a juntar
Cuando están bien juntos hay una estructura proteica q empieza a sellarlos como si fuese un cierre.
Se realiza el apareamiento o sinapsis de los cromosomas homólogos
Se da la formación de complejos sinaptonémicos
El complejo resultante se conoce como bivalente (son 2 cromosomas) o tétrada ( hay 4 moléculas de
ADN).
3. Paquiteno:
Se completa la sinapsis – complejos sinaptonémicos
Se observan n bivalentes
Una vez que los cromosomas homólogos están perfectamente apareados formando estructuras que
se denominan bivalentes se produce el fenómeno de entrecruzamiento (crossing-over) en el cual las
cromatidas homólogas no hermanas intercambian material genético.
Se produce la recombinación genética (entrecruzamiento ó Crossing over), se intercambia
información entre los cromosomas homólogos provocando la variabilidad genética x eso los hijos NO son
iguales a los padres.
El punto donde hay entrecruzamiento se denomina nódulos de recombinación y se ven como
puntos más oscuros, ya q en el encontramos toda la maquinaria de proteínas y enzimas necesarias para
producir la recombinación; pueden existir pero luego no ocurrir recombinación.
4. Diploteno:
Los homólogos se repelen y quedan unidos x los quiasmas (indican
donde hubo entrecruzamiento, la cantidad de quiasmas me indica la
cantidad de entrecruzamientos q hubo).
Los quiasmas indican los lugares donde hubo entrecruzamiento en el
paquiteno.
5. Diacinesis:
Se siguen separando los cromosomas y se pueden notar las 2
cromátidas hermanas
Aumenta la condensación cromosómica
Termina la profase I de la Mitosis I
Metafase I:
Se rompió la membrana nuclear
Los cromosomas entran en contacto con las fibras del huso y se alinean en la placa ecuatorial
Las fibras del huso se unen al centrómero de cada homólogo (toman al cromosoma como una unidad),
a diferencia con la mitosis q se unían a la cromátida.
Anafase I:
Los cromosomas homólogos se separan.
Los microtúbulos del huso se acortan en la región del cinetocoro, con lo que se consigue remolcar los
cromosomas homólogos a lados opuestos de la célula (llegan a los polos), junto con la ayuda de
proteínas motoras
Encontramos 2 anafases:
a. Temprana: Se separan los cromosomas homólogos.
b. Tardía: Los cromosomas homólogos se separaron completamente
Telofase I:
Se vuelve a formar la membrana nuclear y se vuelven a juntar los centríolos
Reducción del nº cromosómico
Formación de los núcleos hijos x citocinesis, con n cromosomas cada uno (cada cromosoma con 2
cromátidas). Una ves divididas qdan en estado latente esperando q la Meiosis II, se descondensan.
B. MEIOSIS II: Es similar a la mitosis
Profase II:
Encontramos 2 Profases:
a. Temprana: Comienza a desaparecer la envoltura nuclear y el nucleolo.
b. Tardía: Los cromosomas continúan acortándose y engrosándose. Se forma
el huso entre los centríolos, que se han desplazado a los polos de la célula
Se empieza a condensar y los centríolos se empiezan a separar
Metafase II:
Se rompe la membrana nuclear
Los microtúbulos q salen de un polo se unen a una cromatida hermana y los del otro polo a la otra
cromatina
Las fibras del huso se unen a los cinetocóros de los cromosomas.
Anafase II:
Se separan las cromátidas hermanas en sus centrómeros, y un juego de cromosomas se desplaza
hacia cada polo.
Durante la Anafase II las cromatidas, unidas a fibras del huso en sus cinetocóros, se separan y se
desplazan a polos opuestos, como lo hacen en la anafase mitótica.
Como en la mitosis, cada cromátida se denomina ahora cromosoma.
Telofase II:
Se forman 4 células haploides con n cromosomas, con una cromátida cada uno.
Se reensamblan las envolturas nucleares
Se descondensan los cromosomas
Se empieza a formar la membrana nuclear y los centríolos vuelven a juntarse.
Los cromosomas se alargan en forma gradual para formar hilos de cromatina, y ocurre la citocinesis.
NÚCLEOS
NUCLEOIDE BACTERIANO
El genoma bacteriano incluye un cromosoma circular y moléculas pequeñas circulares (plásmidos).
Nucleoide es un núcleo no definido.
INTERFÁSICO
El núcleo interfásico lo encontramos en las etapas G1, S y G2 del ciclo celular
En este núcleo los cromosomas no se distinguen.
Pta:
Cromatina: complejo compuesto x ADN y proteínas. Toda la Cromatina se condensa previamente
a la división celular. El nivel de condensación varía a través del ciclo celular. Vamos a encontrar:
a. Eucromatina: zonas menos condensadas y claras, en donde encontramos el ADN
más laxo, no está tan unido a proteinas para ser empaquetado.
b. Heterocromatina: zonas más condensadas y oscuras a nivel de la periferia del
núcleo, en donde encontramos el ADN empaquetado; hay 2 tipos:
Constitutiva: no se expresa nunca en centrómeros
Facultativa: cromosomas enteros q son inactivados en una línea celular
Durante la división celular se visualizan cromosomas individuales.
Los cromosomas metafasicos son la forma más condensada de la cromatina
* Los cromosomas son herramientas de segregación del material hereditario.
EUCARIOTA
El genoma nuclear humano comprende 46 moléculas de ADN lineales.
El largo sumado de este ADN es más de 1,5 m q tiene q entrar en el núcleo y solo se logra eso
enrollando el ADN mediante unas proteínas y logra q quede empaquetado.
El diámetro del núcleo es aproximadamente de 10 um.
CROMATINA
La cromatina es el conjunto de ADN, histonas y proteínas no histónicas que se encuentra en el
núcleo de las células eucariotas y que constituye el cromosoma eucariótico.
Las unidades básicas de la cromatina son los nucleosomas.
Se puede encontrar en tres formas:
a. Heterocromatina, es una forma inactiva condensada localizada sobre todo en la periferia
del núcleo
b. Eucromatina, está diseminada por el resto del núcleo (menor condensación) Representa
la forma activa de la cromatina en la que se está transcribiendo el material genético de las
moléculas de ADN a moléculas de ARNm, por lo que es aquí donde se encuentran la
mayoría de los genes activos.
* Diferentes niveles de condensación de ADN. (1) Hebra simple de ADN. (2) Hebra de cromatina (ADN
con histonas, "cuenta de collar"). (3) Cromatina durante la interfase con centrómero. (4) Cromatina
condensada durante la profase (Dos copias de ADN están presentes). (5) Cromosoma durante la
metafase.
Cromatina: Microscopia
A parir de núcleos aislados se puede asociar cromatina
Al microscopio
A bajas concentraciones salinas:
Se observa un collar de cuentas de 11 o 10 nm.
Se ve un delgado filamento que conecta estructuras semejantes a perlas denominadas
nucleosomas (perlitas formadas x proteínas)
A concentraciones salinas altas:
La cromatina adopta una forma de zigzag de nucleosomas, el collar de perlas se enrolla sobre si
mismo logrando un mayor grosor.
Se forma una fibra de 30 nm de ancho, denominada Solenoide (perlitas enrolladas)
Cromatina: Bioquímica Para explicar lo q se ve en la microscopia:
Se agarra el ADN y se lo puso a digerir con ADNasa (enzima q corta el ADN) logrando aislar las perlitas
con la cadena de ADN envuelta en ella.
Por distintos mecanismos se logran disociar los nucleosomas y se dieron cuenta de q estaban formados
por: proteínas básicas q ptan un núcleo de carga + (el ADN tiene carga -) denominadas histonas.
Hay 4 tipo de histonas q forman de alguna manera una pelotita a la cual se adhería una línea de ADN
de 146 pares de bases. Alrededor de las histonas se envuelve una vuelta y media de ADN. Esto lo forma
la fibra de 11 nm a bajas concentraciones salinas.
HISTONAS
Son proteínas básicas pequeñas de carga positiva x eso se atraen al ADN
Son las proteínas responsables del empaquetamiento del ADN
Altamente conservadas
Forman la cromatina junto con el ADN, sobre la base de unas unidades conocidas como nucleosomas.
1º Nivel de compactación –formación del octámero de histonas
Consta de la formación del octámero de histonas
Las Histonas H2A, H2B, H3 y H4 son las encargadas del 1º nivel de empaquetamiento.
Ptan un centro globular (redondo) y colas alrededor de los centros ricas en Lisina y Arginina.
A las colas se les pueden adherir grupos como metilo o acetilos y pueden modificar la estructura de
la cromatina.
Se juntan las 4 histonas y el ADN se envuelve sobre ellas una vuelta y media
El resultado del 1º nivel son las cuentas del collar con un grosor de 11 nm
OCTÁMERO de HISTONAS
Las histonas H2A
y
H2B forman un
dímero.
Las histonas 2 H3 y
2
H4 forman un
tetrámero.
2 dímeros y un
tertrámero forman un
octámero con forma de
disco aplanado, alrededor del
cual se enrolla el ADN.
Es la pelotita a la cual se envuelve el ADN
Nucleosoma -
El octámero
Unidad repetitiva básica fundamental (la del 1º nivel) de la estructura de la cromatina
Formados por un núcleo proteico constituido por un octámero de histonas. Forman un núcleo o Core
El enrollamiento de la molécula de ADN en torno al nucleosoma reduce hasta en 6 veces la longitud de
la cadena de ADN.
Nucleosoma = octámero de histonas (form x 2 dímeros y un tetrámero) + 1 vuelta y ½ de ADN
El ADN q queda entre un nucleosoma y otro se denomina ADN Linker, es un ADN no envuelto en
proteínas, esta desnudo.
2º Nivel de compactación - formación de Solenoide
Necesito seguir acortando el ADN
El resultado del 2º nivel es el enrollamiento sobre si mismo del collar de perlas logrando una
cromatina con mayor grosor llegando a 30 nm y formando los Selenoides (forma de espiral) y acortando
nuevamente el largo de ADN.
Las Histonas H1 son las encargadas de empaquetar el ADN en la fibra Selenoide.
No forma parte del octámero, no está en el nucleosoma
Se une a la entrada y salida del octámero, en su base
Tmb está altamente conservada
Doblan la cuenta de collar y la enrollan sobre si misma.
Yo tengo el Selenoide y en la base encuentro la histona H1
En cada vuelta de un solenoide hay 6 nucleosomas y cada nucleosoma en su base ptan las H1
Correlación estructura – función del ADN – Debido a q las histonas ptan un cuerpo globular y colas:
Las colas salen para afuera, no quedan en el centro del nucleosoma; según el grupo (metilo, acetilo,
etc) q se una a la cola es q la cromatina se va a descondensar o condensar más.
La modificación de histonas es vital en la expresión génica. Empaquetando proteínas se evitan q se
expresen.
3º Nivel de compactación – Bucles o loops de Cromatina
Necesito seguir acortando el ADN
Tengo la fibra de Solenoide y la sigo empaquetando
A la fibra la empiezo a doblar formando bucles y estos se unen a un esqueleto de cromosoma
(Scaffold).
Se mantienen unidos x medio de proteínas NO histonas (ADNtopoisimerasa)
Eliminación de histonas
Matriz nuclear proteica y bucles de ADN unidas a la matriz.
El Andamiaje (Scaffold) –
Igual tratamiento en cromosomas metafísicos revela un esqueleto proteico del cromosoma (scaffold) del
q salen bucles de ADN de 30 a 100 Kb.
El núcleo del esqueleto se denomina matriz nuclear
La matriz nuclear proteica es el scaffold durante la interfase.
Bucles o loops de Cromatina –
Existen regiones de ADN q se unen al Scafold
La proteínas más implicada es la ADNtopoisimerasa, NO es una proteína histonica, se une a la base de
los loops; lo q hace es, partiendo del solenoide, une en determinado punto a 2 regiones de esa hebra y
los une al scaffold; genera un bucle y lo ancla al esqueleto del cromosoma o cuando está en interfase al
esqueleto de la matriz nuclear.
Cada dominio se transcribe independientemente –
Los bucles son dominios de transcripción independientes, entonces si tengo todo empaquetado y
necesito q se exprese solo una zona del genoma, de un determinado bucle, en determinado momento
puedo solo desempaquetar el bucle necesario, luego se expresa y al terminar se vuelve a empaquetar.
Ej: Ante un bucle q está altamente empaquetado, si hay un gen q quisiera codificar yo no lograría q
llegara la maquinaria necesaria para q el gen se exprese y me codifique; entonces tengo q buscar alguna
manera de desempaquetar ya q si las proteínas están empaquetadas no se expresan
Nivel Superior de compactación
Necesito seguir acortando el ADN
Al legar a la metafase, esos bucles unidos al scafflod se empiezan a enrollar sobre sí mismos,
generando una sección condensada q si la cortáramos es lo q forma la estructura del cromosoma
metafásico, aumentando su grosor 700 nm (brazo de cromosoma)
Se llega al máximo nivel de condensación obteniendo el cromosoma metafásico
CROMOSOMA METAFÁSICO
Es la forma de máxima compactación de la cromatina
Unidad estructural segregacional de la información hereditaria.
Consta de:
Centrómero: Constricción primaria. Es el sitio de unión de proteínas en la cual encontramos
el cinetecoro
Brazos: Porciones del cromosoma entre el centrómero y el telómero.
Pueden ser largos o cortos.
Constricción secundaria: No existe en todos los cromosomas.
Región organizadora nucleolar con genes ribosomales, se ve más clarita al microscopio. Esos
genes codifican para el ARNribosomal. Pta cromatina descondensada.
Telómeros: Regiones terminales de los cromosomas, extremos.
Ptan heterocromatina (cromatina altamente condensada).
CITOGENÉTICA: técnicas de estudio de los cromosomas
La citogenética analiza la cantidad y morfología de los cromosomas
La dotación cromosómica normal de la especie humana es de 46, XX para las mujeres y de 46, XY para
los varones.
Los cromosomas se pueden describir en base a la posición del centrómero, pueden ser:
Metacéntricos tienen los dos brazos aproximadamente iguales en longitud y el centrómero está
en el medio.
Submetacentricos: el centrómero está más hacia los extremos, con un brazo más pequeño
que otro (largo y corto)
Acrocentricos: el centrómero está muy distal, muy proximal a los telómeros, con un brazo corto
muy pequeño
Telocéntricos: no existen en humanos, presentan el centrómero en el telómero.
CARIOTIPO: ordenamiento de los cromosomas según su tamaño y la posición del centrómero. En el
cariotipo humano los cromosomas se ordenan de mayor a menor. Hay cromosomas
grandes, medianos y pequeños. Es lo q arma cualquier citogenetista para poder diagnosticar si existe en
un individuo aluguna patología. Se arma de 25 metafases de células distintas.
En base al cariotipo se forman grupos formados x pares de cromosomas q se organizan x el tamaño de
los cromosomas (de mayor a menor), sacando el par sexual q se pone aparte:
A. Formado x los pares 1, 2 y 3 (son los más grandes, el 1º par metacéntrico, el 2º par
submetacéntricos y el 3º es metacéntrico)
B. Formado x los pares 4 y 5 (formado x submetacéntricos grandes)
C. Formado x los pares 6, 7, 8, 9, 10, 11 y 12 (formado x submetacéntricos medianos)
D. Formado x los pares 13, 14 y 15 (formado x acrocéntricos grandes)
E. Formado x los pares 16, 17 y 18 (el 16 º es metacéntrico, y submetacéntricos chicos)
F. Formado x los pares 19 y 20 (formado x metacéntricos chicos)
G. Formado x los pares 21 y 22 (acrocéntricos chicos)
* Si al nacer tengo la cantidad y estructura correcta de todos mis cromosomas pero al crecer desarrollo
un cáncer no voy a tener el mismo cariotipo ya q su causa puede ser una alteración entre un cromosoma
y otro provocando q la célula se altere y comience a dividirse sin razón, generando un tumor.
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. Se organiza después del bandeo G.
BANDEO CROMOSÓMICO:
Cada cromosoma revela un patrón específico de bandas claras y oscuras
En la metafase se ponen en tripsina los cromosomas generando en los cromosomas los patrones de
banda, los cuales son característicos de cada par.
Por los patrones de banda se pueden diferenciar los pares y diferenciar individualmente los
cromosomas.
Con el bandeo se puede armar el idiograma
Las bandas claras son eucromatina, el ADN está más descondenzado.
Las bandas oscuras son heterocromatina, el ADN está menos descondenzado.
Tratamiento desnaturalizante o enzimático del cromosoma y posterior tinción.
Técnicas de Bandeo Cromosómico: revelan diferencias estructurales en la cromatina q constituye
cada banda
Bandeo G:
Tratamiento con tripsina
Bandas Claras: zonas activas, replicación temprana, loops de cromatina.
Acá se organizan genes q se expresan continuamente.
Bandas Oscuras: zonas inactivas, replicación tardía, cromatina más empaquetada.
Es el mismo en todos los SH
Bandeo R:
Patrón opuesto al bandeo G, lo q quedaba en banda oscura queda en banda clara.
Bandeo C:
Lo q tiñe es la heterocromatina constitutiva ubicada a nivel del centrómero y telómeros, x
lo tanto el bandeo C tiñe esas zonas.
Aberraciones Cromosómicas –
Mediante el cariotipado se pueden analizar
anomalías numéricas y estructurales, cosa q
sería muy difícil de observar mediante la genética
mendeliana.
Podemos encontrar:
Aberraciones Numéricas: Alteración
en el número de copia de
algún cromosoma.
Aberraciones Estructurales:
Alteración en la constitución interna de
cada cromosoma. Hay alteraciones en los
patrones de banda.
TRANSMISIÓN de CARACTERES BIOLÓGICOS:
LEYES de MENDEL
Mendel
Monje austriaco
Experimentó con el guisante de jardín
Originalidad de Mendel:
Siguió la herencia de cada carácter x separado
Contabilizó la apariencia externa de cada rasgo para cada carácter en cada
generación
Analizó los resultados numéricos en forma de proporciones.
Utilizó herramientas matemáticas en la biología
Manejó el concepto de elementos particulados de la herencia; factores mendelianos (genes)
Sus resultados no fueron reconocidos hasta después de su muerte
Características de su experimento:
A. Su estudio se baso en la planta del guisante
Había gran gama de dif formas y colores
Baratos y fáciles de obtener
Autopolinización (org femeninos y masculinos están encerrados en una misma bolsa de
pétalos, la quilla)
B. Escogió 7 caracteres discretos cualitativos q se podían ver y observar la diferencia (altos, bajos,
verde – amarillo, semilla lisa o rugosa, etc) y los estudiaba x separado.
C. Para cada carácter elegido se aseguro q fueran líneas puras
Durante 2 años cultivo líneas de plantas x autopolinización q tuvieran la misma
característica siempre de una generación a otra.
* Línea pura: población q produce descendencia homogénea para el carácter particular en estudio, todos
los descendientes producidos x autopolinización o fecundación cruzada, dentro de la población, muestran
el carácter de la misma forma.
D. Análisis de las proporciones fenotípicas (fenotipo es lo q yo puedo observar) en la descendencia
de los cruzamientos dirigidos
Resultados:
Sin importar la forma de cruzamiento, todos los descendientes de F1 (100%) presentan el fenotipo
(como se observa) de uno de sus parentales.
Cuando se autofecunda la F1, en la F2 resultante reaparece el fenotipo parental q había desaparecido,
en una proporción 1:3 en todos los casos.
Las plantas F1 lisas (fenotipo dominante), mantenían el potencial para producir descendientes con
flores blancas pero no se evidenciaba.
Mendel definió el término: Dominante como el carácter q se observa en F1 y Recesivo como el q
aparece en la F2.
Interpretación:
La herencia NO es una simple mezcla de los fenotipos parentales.
Cada planta adulta del guisante contiene en cada célula 2 determinantes hereditarios (genes) para cada
carácter estudiado.
Cada gameto recibe un solo miembro de la pareja génica llamado alelo.
Se denomina con letra mayúscula al alelo dominante y al recesivo con minúscula.
Los miembros de esta pareja se distribuyen en forma igualitaria entre los gametos.
La unión de ambos gametos para formar el huevo o cigoto se produce al azar.
Los miembros se combinan independientemente de cual sea el miembro de la pareja génica q lleva
cada uno.
Los gametos se combinan independientemente de cual sea el miembro de la pareja génica q lleva cada
único
La segregación de los 2 aleolos R y r del genotipo heterocigoto es igual
Cruzamiento de Prueba – Para comprobar su modelo
Cruzamiento entre un organismo fenotipo dominante (AA o Aa) con un organismo de fenotipo recesivo
(aa)
Su finalidad es poner en evidencia el genotipo del parental dominante.
1º LEY de MENDEL: Los aleolos se segregan
Los 2 miembros de una pareja génica segregan (se transmiten de generación en generación) en
proporciones 1:1.
La mitad de los gametos lleva un miembro de la pareja y la otra mitad el otro miembro o alelo.
Los experimentos de Menedel demuestran q:
La herencia se transmite x elementos particulados (no herencia de mezclas)
Los factores q controlan los caracteres (factores mendelianos o genes), en la descendencia se
separan y se expresan en sus formas originales.
Relación de dominancia Interalélica –
Dominancia Completa:
1 Locus = lugar de ubicación del gen q codifica en el cromosoma
2 Aleolos a, A
3 Genotipos aa, Aa, AA
2 Fenotipos (dominante o recesivo)
Dominancia Incompleta: NO hay dominancia genética. Se descubrió cruzando una flor roja con una
blanca y se llego a una rosada y luego se autopolinizaron y en la F2 obtengo ¼ de roja, ¼ de blanca y ½
rosada. Hay codominancia xq el aleolo R no domina sobre Rª, contribuyen los 2.
1 Locus
2 Aleolos A1, A2 (ninguno es dominante)
3 Genotipos A1A1, A1A2, A2A2
3 Fenotipos
Cruzamiento Dihíbrido – Cruzamiento entre individuos q difieren en 2carácteres. Cada
carácter presenta 2 formas alternativas. Ej: “color” y “forma” de la semilla. En este
cruzamiento 2 caracteres son estudiados y obtengo 4 combinaciones de expresión de caracteres
posible.
Interpretación del cruzamiento Dihíbrido –
Los aleolos son formas alternativas de un gen y codifican para una expresión alternativa del carácter.
Los gametos producidos x los parentales llevan una única copia del gen (haploides)
Cada uno de los aleolos de un gen tiene = probabilidad de ser pasados a gametos.
Los genes son heredados independientemente, así la transmisión de los aleolos de un gen a los
gametos no influye sobre la de los otros genes.
2º LEY de MENDEL: Segregación Independiente
Durante la formación de los gametos, la segregación de los aleolos de un gen se produce de forma
independiente de la segregación de los aleolos de otro gen.
Reglas sobre Probabilidad –
Probabilidad = nº de veces q se espera q ocurra un hecho
nº de oportunidades o nº de ensayos para q ocurra
Regla del Producto: La probabilidad de q 2 hechos independientes ocurran simultáneamente es el
producto de sus respectivas probabilidades.
Regla de la Suma: La probabilidad de q ocurra una o cualquiera de los hechos independientes
(mutuamente excluyentes) es la suma de las probabilidades individuales.
Número de genotipos y fenotipos distintos en la descendencia –
MONIHÍBRIDO
n = 1
DIHÍBRIDO
n = 2
TRIHÍBRIDO
n = 3
Regla Gral
n
Nº de
Genotipo
dif
3
9
27
n
3
Nº de
Fenotipos
dif *
2
4
8
n
2
* Dominancia completa / n = nº de genes
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