CROMOSOMAS HUMANOS: CARIOTIPO, MICROSCOPIA

1. Defina los siguientes conceptos

• Sitios frágiles :

Los sitios frágiles comunes se definen como regiones del cromosoma eucariota con tendencia a sufrir fracturas o quiebres frente a sustancias inductoras adicionadas al medio de cultivo linfocitario como la 5’azacitidina. Actualmente en humanos y animales domésticos las regiones de fragilidad cromosómica han sido correlacionadas con heredopatologías diversas (síndrome de retardo mental, paraqueratosis hereditaria, síndrome de calvicie en terneros, alteraciones de la fertilidad).

• Heteromorfismos cromosómicos:

Una variante morfológica normal o una variante en tinción de un cromosoma. Par de cromosomas homólogos que muestran alguna diferencia en forma o tamaño.

• Heterocromatina constitutiva :

Muy condensada dentro de las células del cuerpo. A esta cromatina pertenece la mayoría de los brazos de los cromosomas acrocentricos y los sectores que poseen ADN satélite.

• Fragmento minuto acéntrico:

Fragmento que resulta de dos roturas en un mismo cromosoma, en el que los fragmentos terminales se unen y excluyen al segmento separador (deleción intersticial). El fragmento que se elimina carece de centrómero, por lo que se denomina acéntrico

• Polimorfismo de los satélites:

Son estructuras que tienen una propiedad especial, este polimorfismo de satélites se encuentra en los cromosomas acrocéntricos: 13, 14, 15, 21 y 22 se tiñen mediante bandeo NOR y Q.

• Polimorfismo del cromosoma Y:

Es la porción no recombinable del cromosoma humano Y. El mantenimiento de extendidas características de haplotipos de particulares regiones. Estos revelan trazos de migraciones de colonización de los humanos anatómicamente modernos en el continente euroasiático.

• Gaps

La replicación del ADN ocurre durante la interfase. La síntesis tiene lugar durante una parte limitada, denominada periodo S o sintetico, que a su vez es precedido por dos espacios (GAPS) o periodos de la interfase (G1 y G2) en los que no hay síntesis de ADN.

• Endoreduplicación

Existe una variante de la mitosis que no incluye la división celular. El proceso, que se denomina endomitosis o endoreduplicación, produce células con copias del mismo cromosoma en el mismo núcleo. Las células generadas por la endomitosis se llaman endoploides.

2. Mencione la importancia del uso de los siguientes reactivos en los cultivos celulares para obtener cromosomas in vitro.

• Hidróxido de Bario

En el bandeo C, con un tratamiento con ácido clorhídrico (HCl), Hidróxido de Bario (Ba(OH)2) y desnaturalización al calor se sueltan todas las proteínas asociadas al ADN excepto las más empaquetadas. Este bandeo es muy útil cuando se sospechan daños en las zonas centroméricas como inversiones pericéntricas y para la búsqueda de polimorfismos de heterocromatina de los cromosomas autosómicos 1, 9,16 y la parte distal del brazo largo del cromosoma Y.

• Bromodeoxiuridina (BrdU)

Ayuda a evidenciar las zonas de replicación tardía como zonas claras. Para tal fin se utilizan reactivos afines a la Timina como la Bromodesoxiuridina; la cual es un reactivo análogo de la timina que desplaza dicha base en la síntesis del ADN

• Mostaza de quinacrina

En el bandeo Q se usa mostaza de quinacrina (un tinte de acridina que se une al ADN por intercalación o por unión iónica externa) y estimulando los cromosomas con una luz ultravioleta, se ponen de manifiesto bandas fluorescentes de idéntico patrón al de las bandas G excepto en las zonas heterocromáticas de los cromosomas 1, 9 y 16,en los satélites de los acrocéntricos y en la porción distal del cromosoma Y, que dan una tinción variable.

• Metrotexato

La exposición a metrotexato da lugar a una acumulación de células que tienen copias adicionales del gen DHER. Las copias pueden ser transportadas como ristras extracromosomicas, en forma de cromosomas diminutos dobles, o pueden integrarse en el genoma en el sitio de uno de los alelos DHFR.

• Diepoxibutano (DEB)

Ayuda a ver las rupturas cromosómicas en cultivo de linfocitos.

3. Explique cual es el fundamento y para que se usan las técnicas y marcadores moleculares.

• PCR:

Reacción en cadena de la polimerasa, conocida como PCR por sus siglas en inglés (PolymeraseChainReaction), es una técnica de biología molecular desarrollada en 1986 por KaryMullis, cuyo objetivo es obtener un gran número de copias de un fragmento de ADN particular, partiendo de un mínimo; en teoría basta partir de una única copia de ese fragmento original, o molde.

Esta técnica sirve para amplificar un fragmento de ADN; su utilidad es que, tras la amplificación, resulta mucho más fácil identificar con una muy alta probabilidad virus o bacterias causantes de una enfermedad, identificar personas (cadáveres) o hacer investigación científica sobre el ADN amplificado. Estos usos derivados de la amplificación han hecho que se convierta en una técnica muy extendida, con el consiguiente abaratamiento del equipo necesario para llevarla a cabo.

• RFLP:

En biología molecular, el término polimorfismo de longitud de los fragmentos de restricción o RFLP, (comúnmente pronunciado "RIF-labios") se refiere a una diferencia entre dos o más muestras de homólogos moléculas de ADN derivados de las diferentes ubicaciones de sitios de restricción, y una técnica de laboratorio relacionados por el cual estos segmentos pueden ser distinguidos. In RFLP analysis the DNA sample is broken into pieces (digested) by restriction enzymes and the resulting restriction fragments are separated according to their lengths by gel electrophoresis .En el análisis de RFLP de la muestra de ADN se rompe en pedazos (digerida) por las enzimas de restricción y los fragmentos de restricción resultantes son separados en función de su longitud por electroforesis en gel. Although now largely obsolete, RFLP analysis was the first DNA profiling technique inexpensive enough to see widespread application. Aunque ahora en

gran medida obsoleta, el análisis de RFLP es el ADN primera perfiles técnica de bajo costo lo suficiente para ver una amplia aplicación. In addition to genetic fingerprinting, RFLP was an important tool in genome mapping , localization of genes for genetic disorders , determination of risk for disease, and paternity testing . Además de la caracterización genética, RFLP es una herramienta importante en la cartografía del genoma, la localización de los genes de trastornos genéticos, la determinación del riesgo para la enfermedad, y la prueba de paternidad.

• SSR

SSR (Short SequenceRepeat) o STR (Short TandemRepeat) por sus siglas en inglés, denominados microsatélites en castellano, son secuencias de ADN en las que un fragmento (cuyo tamaño va desde uno hasta seis nucleótidos) se repite de manera consecutiva. La variación en el número de repeticiones crea diferentes alelos los cuales se distinguen entre sí por la longitud total del fragmento.

Generalmente se encuentran en zonas no codificantes del DNA. Son neutros, co-dominantes y poseen una alta tasa de mutación, lo que los hace muy polimórficos. A pesar de esto, la variabilidad que presentan útil para su uso como marcadores moleculares, es respecto al número de repeticiones, no de la secuencia repetida. Son utilizados como marcadores moleculares en una gran variedad de aplicaciones en el campo de la genética como parentescos y estudios de poblaciones.

• ALFP:

Técnica de AFLP, siglas en ingles de AmplifiedFragmentLengthPolymorphism, consiste en la combinación de los métodos de PCR y análisis de fragmentos de restricción, con el fin de detectar polimorfismos debidos a modificaciones en la secuencia de ADN que comprende los sitios de corte de las enzimas de restricción. Este cambio se percibe como un patrón diferente, en número y tamaño, de bandas generadas.

• SOUTHERN BLOT

Southernblot, hibridación Southern o, simplemente, Southern, es un método de biología molecular que permite detectar la presencia de una secuencia de ADN en una mezcla compleja de este ácido nucleico. Para ello, emplea la técnica de electroforesis en gel de agarosa con el fin de separar en base a la longitud de los fragmentos de ADN y, después,

una transferencia a una membrana en la cual se efectúa la hibridación de la sonda. []Su nombre procede del apellido de su inventor, un biólogo inglés llamado Edwin Southern.

• FISH

La Hibridización in situ con Fluorescencia ( FISH ) es una nueva tecnología de Citogenética Molecular que utiliza fragmentos de ADN (llamados sondas) para detectar o confirmar anomalías génicas o cromosómicas que generalmente están más allá del poder de resolución de la Citogenética Clásica de rutina, brindando resultados de 3 a 5 días.

• MICROARRAYS

Un chip de ADN (del inglés DNA microarrays) es una superficie sólida a la cual se unen una serie de fragmentos de ADN. Las superficies empleadas para fijar el ADN son muy variables y pueden ser vidrio, plástico e incluso chips de silicio. Los arreglos de ADN son utilizadas para averiguar la expresión de genes, monitorizándose los niveles de miles de ellos de forma simultanea.

La tecnología del chip de ADN es un desarrollo de una técnica muy usada en biología molecular, el Southernblot. Con esta tecnología podemos observar de forma casi instantánea la presencia de todos los genes del genoma de un organismo. De tal forma que suelen ser utilizados para identificar genes que producen ciertas enfermedades mediante la comparación de los niveles de expresión entre células sanas y células que están desarrollando ciertos tipos de enfermedades.