UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMADE MÉXICO FACULTAD DE ESTUDIOS SUPERIORES ZARAGOZA GENÉTICA CLÍNICA LABORATORIO “CARIOTIPO Y BANDEO CROMOSOMICO” EQUIPO: 3 INTEGRANTES: Gabriel I. Cabrera Lorenzo Karen A. Lara Ramírez Cesar Luviano Vargas Zaida Rojano Rosales CROMOSOMA • Del griego chroma, color, y soma, cuerpo o elemento.Waldeyer, 1888: las estructuras que contienen a los genes, están compuestas por cromatina y son visibles durante la división celular como hilos o bastones. CROMOSOMA DNA DNA e Histonas Cromosomas Sección condensada de DNA Fibra de cromatina de Nucleosomas empaquetados • Cromatina (Flemming, 1882): el material teñido que puede observarse en el núcleo durante la interfase. Está compuesto por DNA, proteínas básicas de los cromosomas (histonas), proteínas cromosómicas no histónicas y pequeñas cantidades de RNA. • Gen (Johannsen, 1909): factor hereditario que constituye una unidad simple de material hereditario. Corresponde a un segmento de DNA que codifica la síntesis de una única cadena polipeptídica. • Genoma (Winkler, 1920): es todo el material genético contenido en las células de un organismo en particular • Cariotipo (Levitsky, 1924): Conjunto de cromosomas de los organismos de una especie determinada (numero y formas). • Genotipo (Johannsen, 1909): Constitución genética total o parcial de un individuo o una célula. Esquema del cromosoma • Un cromosoma consiste de dos cromátides unidas por un centrómero. En los cromosomas metafásicos el ADN de cada cromátida se encuentra fuertemente apelotonado alrededor de un esqueleto proteico. Morfologia del Cromosoma CLASIFICACIÓN CLASIFICACIÓN • Metacéntricos: El centrómero está ubicado en el centro, es decir los brazos p y q son aproximadamente de la misma longitud. CLASIFICACIÓN • Submetacéntrico: El centrómero se encuentra desplazado claramente del centro. (Los brazos difieren en longitud). CLASIFICACIÓN • Acrocéntricos: El centrómero está ubicado cerca a un extremo. (Un brazo considerablemente grande comparado con el otro) CLASIFICACIÓN Telocéntricos: Con el centrómero en un extremo, este cromosoma solo tiene el brazo largo. . CARIOTIPO • Su determinación se realiza observando durante la metafase. • Células en cultivo o de tejidos que se dividen activamente • Linfocitos de sangre periférica • Vellosidades coriónicas o líquido amniótico • Células linfoblastoides de médula ósea. CARIOTIPO • Conjunto cromosómico total de un individuo. • En el varón normal, hay 46,XY y en la mujer 46,XX. Son 44 "autosomas" y los otros 2 son "cromosomas sexuales". CARIOTIPO • Cada cromosoma se dispone en pares de acuerdo con su tamaño y patrón de bandas, formando un cariotipo. • Se hace entonces una descripción por escrito del cariotipo, definiendo el análisis cromosómico. CARIOTIPO • En el cariotipo humano los cromosomas se ordenan de mayor a menor. • Un idiograma es la representación esquemática del tamaño, forma y patrón de bandas de todo el complemento cromosómico. CARIOTIPO • Mediante el análisis de cromosomas en metafase se pueden detectar muchos tipos de anomalías cromosómicas, como aneuploidías (número anormal de cromosomas) o poliploidías (el número de cromosomas es múltiplo del número haploide o normal). GRUPO CROMOSOMAS CLASIFICACIÓN A 1, 2, 3 METACENTRICOS B 4, 5 SUBMETACENTRICOS C 6, 7, 8, 9,10, 11, 12 SUBMETACENTRICOS D 13,14,15 ACROCENTRICOS E 16,17, 18 SUBMETACENTRICOS F 19, 20 SUBMETACENTRICOS G 21, 22, Y ACROCENTRICOS Cariotipo Conjunto de cromosomas Cariograma Conjunto de cromosomas con bandeado idiograma Representación esquemática del cariograma Cariotipo humano anormal • Se produce por errores en la meiosis • Las anomalías cromosómicas pueden ser numéricas o estructurales. Anomal í as Numér i c as Del conjunto (poliploidía) Tetraploidía 92,XXXX ó 92,XXYY Triploidía 69,XXY Parciales autosómicas 47,XY, +13 Trisomía 21 (Sr. De Down) Trisomía 18 (Sr. De Edwards) Trisomía 13 (Sr. De Patau) Parciales sexuales 48,XXXY 45,X 49, XXXXY Síndrome Turner 45, X Síndrome Klinefelter 47, XXY 47, XXX ó Triple X 47, XYY ó Sr. XYY Anomalías estructurales REORDENAMIENTOS DESEQUILIBRADOS D e l e c i o n e s D u p l i c a c i ó n C r o m o s o m a e n a n i l l o I s o c r o m o s o m a s C r o m o s o m a s m a r c a d o r e s REORDENAMIENTOS EQUILIBRADOS I n v e r s i o n e s T r a n s l o c a c i o n e s r e c í p r o c a s T r a n s l o c a c i o n e s r o b e r t s o n i a n a s I n s e r c i ó n Cromosomas en anillo • Nomenclatura r. • Ej. 46 , X , r(X) Se forman cuando se producen dos roturas terminales en un cromosoma y se unen los extremos. Cromosoma al que le falta un brazo y el otro está duplicado. Cromosomas marcadores Nomenclatura +mar. Ej. 46 , XX , +mar. Son cromosomas diminutos formados por reordenamientos complejos Inserción Tipo de anomalía. Enfermedad Causa Aneuploidía autosómica Síndrome de Down Trisomía del cromosoma 21 Síndrome de Edwards Trisomía del cromosoma 18 Síndrome de Patau Trisomía del cromosoma 13 Poliploidías Triploidía 69 cromosomas Aneuploidías en crom. sexuales Síndrome de Turner Monosomía del cromosoma X Síndrome de Klinefelter XXY Mujer 47,XXX XXX NOMENCLATURA CROMOSOMAL • Algunos de las reglas y abreviaturas más frecuentemente empleadas son: - El número de cromosomas se indica por un número que se coloca en primer lugar, seguidos de los cromosomas sexuales NOMENCLATURA CROMOSOMAL Si el número de cromosomas es inferior o superior al normal, se indica en número, y el cromosoma duplicado se señala al final. NOMENCLATURA CROMOSOMAL • p = brazo corto del cromosoma • q = brazo largo de cromosoma • p(22): brazo corto del cromosoma afectando a la banda 22 • q(12): brazo largo del cromosoma afectando a la banda 12 NOMENCLATURA CROMOSOMAL • add = Adición de material de origen desconocido • del = Deleción • de novo = una anormalidad de un cromosoma no heredada • der = cromosoma derivado NOMENCLATURA CROMOSOMAL • dic = dicéntrico • dup = duplicación • fra = locus frágil • idic = cromosoma isodicéntrico • ins = inserción • inv = inversión NOMENCLATURA CROMOSOMAL • i o iso = isocromosoma • mar = cromosoma marcador • mat = origen materno • mos = mosaico • pat = origen paterno NOMENCLATURA CROMOSOMAL • signo más(+) = de más o ganancia • signo menos (-) = pérdida • r = cromosoma en anillo • rcp = recíproco • rea = recolocación • rec = cromosoma recombinante NOMENCLATURA CROMOSOMAL • rob = translocación robertsoniana • t = translocación • tel = Telomero (final del brazo del cromosoma) • ter = Extremo terminal del cromosoma • upd = disomía uniparental • ? = incierto Abreviación Explicación a detalle 46, XX 46 cromosomas que incluyen dos cromosomas X (cariotipo femenino normal) 46, XY 46 cromosomas que incluyen un cromosoma X y uno Y (cariotipo masculino normal) 47,XXY 47 cromosomas que incluyen dos cromosomas X y uno Y 47,XXY,+21 47 cromosomas que incluyen un cromosoma X y uno Y y un cromosoma 21 adicional (trisomía 21) 13p El brazo corto de un cromosoma 13 13p El brazo largo de un cromosoma 13 13p14 Región 1, banda 4 de un cromosoma 13 2q- Pérdida de material cromosómico del brazo largo de un cromosoma 2 t(2;5)(q21;q31) Translocación recíproca entre un cromosoma 2 y un cromosoma 5 con puntos de quiebre en 2q21 y 5q31 Syndrome Klinefelter •47, XXY • Trisomía de los cromosomas del sexo. • Macho estéril, • El pene reducido. Hipogonadismo Síndrome Klinefelter •Muchos de estos varones tienen una combinación de: •Escoliosis •Senos agrandados •Distribución femenina de las grasas corporales ( en las caderas) •Brazos y piernas más largos •Son 2-5 cm más altos de lo normal Síndrome Klinefelter Síndrome de Turner •45, X •Unica monosomía viable. •Cuello ancho “webbed neck” (doble tejido conectivo a los lados del cuello) •Pecho ancho •Anormalidades renales y cardiovasculares. •No afecta el IQ pero existe cierto grado de inmadurez y comportamiento infantil. Síndrome de Turner ANOMALÍAS DE TIPO NUMÉRICO • Trisomía: es la ganancia de un solo cromosoma, representada como 2n+1. Una persona trisómica posee 47 cromosomas. Síndrome Down •47, XY, +21 •Caras planas y redondeadas, pelo lacio, nariz corta •Orejas pequeñas y subdesarrolladas •Manos y pies cortos y anchos. •Retardo mental simple a severo. Síndrome Down NOMENCLATURA CROMOSOMAL • 46,XX,r(7)(p22q36) NOMENCLATURA CROMOSOMAL • 47, XY, (+21) NOMENCLATURA CROMOSOMAL • 46,XX,del(14)(q23) APLICACIONES DEL CARIOTIPO APLICACIONES DEL CARIOTIPO • Diagnosticar patologías • Conocer situaciones de riesgo • Evitar defectos congénitos • Detección de anomalías cromosómicas • Detección de numero anormal de cromosomas APLICACIONES 1) Individuos con malformaciones congénitas múltiples, retraso mental, fallo de crecimiento, 2) individuos con sospecha de anomalías cromosómicas, 3) parejas con pérdidas múltiples durante la gestación, 4) mujeres de corta estatura o amenorrea primaria, 5) varones con infertilidad, 6) pacientes con genitales ambiguos, 7) pacientes con enfermedades hematológicas. BANDEO CROMOSÓMICO • Proceso de aplicación de tinciones específicas a los cromosomas para producir patrones característicos de bandas. Técnica de bandeo Giemsa-tripsina (Bandas GTG) PATRON DE BANDAS • Existen métodos especiales de tinción cromosómica manifiestan series intrincadas de bandas (rayas transversales). • Las posiciones y tamaños de las bandas son muy específicas de cada cromosoma. PATRON DE BANDAS • El reactivo de Giemsa genera un patrón de regiones teñidas débilmente (Bandas G Claras) y regiones teñidas intensamente (Bandas G oscuras). BANDEO • Los bandeos cromosómicos hacen posible que se tenga un mayor conocimiento acerca de la estructura cromosómica y de los reordenamientos que se producen en las distintas alteraciones. TÉCNICAS DE BANDEO CROMOSÓMICO • Define regiones longitudinales en el cromosoma de acuerdo a su composición de cromatina. • Sirve además para detectar cambios estructurales, filogenias cromosómicas y su funcionalidad • Las técnicas de bandeo más usadas son: bandeo C, G, R, T, Q y NOR •Este bandeo se da por una respuesta diferencial de los cromosomas al ser tratados con Tripsina. • Se sugiere que las bandas (+) son relativamente ricas en proteínas con grupos disulfuros, mientras que las (-), en sulfidrilos Las regiones ricas en A-T: brillantes, Regiones ricas en C-G: oscuras. El brazo largo del cromosoma Y es muy brillante. Bandeo R Tratamiento a altas temperaturas en varios buffers, seguido de la tinción. Las áreas que no se tiñeron bien con Q o G, serán intensamente teñidas con este procedimiento. Banda t • Es una variante del bandeo R ya que las preparaciones son incubadas en el mismo buffer durante un periodo más prolongado. • Como resultado, luego de la tinción con Giemsa, se obtiene cromosomas teñidos en forma débil excepto los segmentos terminales donde la tinción continúa siendo intensa. BANDEO Tipo Objetivo de aplicación Método principal G Muestra bandas claras de eucromatina y bandas oscuras de heterocromatina Pretratamiento con tripsina Q Brillo fluorescente en campo oscuro, fluorescencia de la heterocromatina Inducción con quinacrina C Tinción preferencial de centrómeros y herocromatina constitutiva Pretratamiento con ácido e hidróxido de bario T Tinción preferencial de telómeros Sondas de DNA específicas de telómeros BANDEO Alteraciones tales como: •Translocaciones recíprocas •Inversiones peri y paracéntricas • Deleciones • Duplicaciones cromosoma, brazo, región, # banda Ej. 9p12 cromosoma 9 , brazo corto , región 1 , banda 2 REFERENCIAS • Tom Strachan. Genética Humana. Tercera edición. Mc Graw-hill. México, D.F. 2006 • Fabio Salamanca Gómez. Citogenética Humana. Fundamentos y Aplicaciones clínicas. Editorial Médica Panamericana. México, D.F • Eberhard Passarge. Genética Texto y Atlas. 2ª edición. Editorial Medica Panamericana. Buenos Aires 2004. • Anthony J.F. Griffiths. Génetica. 7ª edición. Mc Graw-Hill Interamericana. Madrid España 2002. • Benjamín A. Pierce. Génetica Un Enfoque Conceptual. 2ª edición. Editorial Medica Panamericana. Madrid España 2006