PRÁCTICA N° 01
EL ÁRBOL GENEALÓGICO FAMILIAR, HEREDOGRAMA O PEDIGRI PREGUNTAS 1- ¿Qué entiende por individuos individuos afectados e individuos portadores? Individuos afectados: Son aquellos individuos homocigotos recesivos (herencia recesiva), homocigotos dominantes y heterocigotos hemicigotos que manifiestan una enfermedad hereditaria.
(herencia
dominante)
y
Individuos portadores: Son aquellos individuos heterocigotos que no manifiestan la enfermedad, pero poseen un gen afectado para una enfermedad hereditaria.
2- ¿Qué son caracteres genéticos? genéticos ? Son todas aquellas características que se encuentran en nuestro organismo, y están determinadas por uno o más genes. En los humanos hay cientos de caracteres determinados genéticamente: el color de los ojos, el color de cabello, de piel, el número de dedos, ciertas enfermedades.
3- ¿Qué son alelos? Es un par de genes, uno paterno y otro materno, ubicados en un par de cromosomas homólogos en Locus correspondientes y que codifican el mismo carácter o rasgo biológico. También puede ser, posible variación que presenta un gen.
4- Explicar y graficar con árboles genealógicos ejemplos de herencia autosómica dominante, Herencia autosómica recesiva, Herencia dominante ligada al cromosoma X, Herencia recesiva ligada al cromosoma X y Herencia ligada al cromosoma Y. Herencia autosómica dominante
Es autosómico, pues la herencia se transfiere a sus hijos varones y mujeres indistintamente. Es dominante, pues siendo el padre heterocigoto, se manifiesta en la descendencia (vertical).
Herencia autosómica recesiva
Es autosómica, pues se trasfiere en varones y mujeres; es recesiva, pues no se hereda en todas las generaciones.
Herencia dominante ligada al cromosoma X
Es ligada al cromosoma X, pues se presenta en varones o mujeres; y es dominante pues se manifiesta en la primera generación.
Herencia recesiva ligada al cromosoma X
Es ligada al cromosoma X, pues se presenta principalmente en varones; y es recesiva pues se presenta en hemicigotes (varones).
Herencia ligada al cromosoma Y
Es una herencia ligada al cromosoma Y, pues se manifiesta exclusivamente en los varones.
5- En el ejemplo de arriba, explique porque el propósitos tiene el pelo ondulado si sus padres tienen pelo lacio. ¿Cuál es la probabilidad de que el hermano o hermana que va a nacer tenga también pelo ondulado? Es que los padres son heterocigotos, es decir poseen el alelo recesivo de pelo ondulado, de forma que sólo se pudo expresar frente a otro alelo recesivo.
PRÁCTICA N°02
CROMOSOMAS HUMANOS: CARIOTIPO MACROSCOPÍA PREGUNTAS 1- Define brevemente y grafica si es posible lo siguiente: -
Quinetochoto o Kinetochoro: El cinetocoro es una estructura proteica situada en
los centrómeros sobre los cromosomas. Sobre esta estructura se anclan los microtúbulos (MTs) del huso mitótico durante los procesos de división celular (meiosis y mitosis). -
Cromosoma: Es cada uno de los pequeños cuerpos en forma de bastoncillos en
que se organiza la cromatina del núcleo celular durante las divisiones celulares (mitosis y meiosis). El ADN siempre se encuentra en forma de cromatina, es decir asociado a las histonas. Cuando el núcleo celular comienza el proceso de división, esa maraña de hilos inicia un fenómeno de condensación progresivo que finaliza en la formación de entidades discretas e independientes: los cromosomas. -
Satélite: Con frecuencia tienen constricciones secundarias (NOR) en los brazos
cortos, conectando trozos muy pequeños de ADN llamados satélites, que contienen genes que codifican el RNA ribosómico. -
Cariograma: Es la representación ordenada de los cromosomas de un individuo en
función de su número, forma y tamaño cuando se tiñe y se examina bajo un microscopio. -
Haploidía: Es un estado de la célula en el cual su núcleo no tiene dotación
cromosómica doble, es decir, tiene sólo un juego de cromosomas. -
Complemento cromosómico: Es el conjunto de los cromosomas diferentes propio
de un individuo o especie, portador de la información genética básica de una especie. Es el conjunto de cromosomas de un gameto, normalmente referido como ‘n’. -
Cromosoma acrocéntrico: Es aquel cromosoma en el que el centrómero se
encuentra más cercano a uno de los telómeros, dando como resultado un brazo muy corto (p) y el otro largo (q). -
Mitosis: proceso que ocurre en el núcleo de las células eucarióticas y que precede
a la división celular, consistente en el reparto equitativo del material hereditario (ADN) característico. Este tipo de división ocurre en las células somáticas y concluye con la formación de dos núcleos separados (cariocinesis), seguido de la partición del citoplasma (citocinesis), para formar dos células hijas. -
Monosomía: Es la eliminación de un cromosoma de una pareja de homólogos (2n-
1 cromosoma). En la especie humana, la monosomía produce enfermedad ej., el síndrome de Turner. -
Aneuploidía: Hace referencia al cambio en el número cromosómico, que pueden
dar lugar a enfermedades genéticas.Un aneuploide es un individuo cuyo número de cromosomas difiere del tipo silvestre o euploide en parte de su dotación cromosómica,
debido a un cromosoma extra o ausente, que siempre se asocia con una deficiencia en el desarrollo físico, mental o ambos. -
Cromátide: Es una de las unidades longitudinales de un cromosoma duplicado,
unida a su cromátida hermana por el centrómero, es decir, la cromátida es toda la parte a la derecha o la izquierda del centrómero del cromosoma. -
Cromómera: Es un disco coloreable que, en el cromosoma, contiene un número
más o menos elevado de genes. Los cromómeros alternan con zonas que no fijan los colorantes. Se hacen visibles en un cromosoma durante la profase de la meiosis y la mitosis. -
-
Tallo o Talo: Contienen genes que codifican el RNA ribosómico. Cariotipo: Es el número, forma y tamaño de los cromosomas de una determinada
especie. Esto es, al conjunto de los cromosomas de una célula. Los cromosomas de una célula pueden ser observados al microscopio óptico, fotografiados y sobre estas fotografías pueden medirse y contarse con facilidad. -
Constricción secundaria: Es un estrechamiento que aparece al final de las
cromátides. Son constantes en posición y tamaño, resultan útiles para identificar al final de las cromátidas. -
Genoma: Es la totalidad de la información genética que ´posee un organismo en
particular y que codifica para él. Por lo general, al hablar de genoma en los seres eucarióticos nos referimos sólo al ADN contenido en el núcleo, organizado en cromosomas. -
Cromosoma telocéntrico: Un cromosoma telocéntrico como tal no existe. El
centrómero está localizado en un extremo del mismo, pero a región telocéntrica no permite que molecularmente haya otra estructura finalizando al cromosoma. El acortamiento del telómero o su ausencia total causa inestabilidad en los cromosomas y consecuentes translocaciones robertsoniana. Por tanto, el término telocéntrico es incorrecto y debe considerarse al término subtelocéntrico, el cual implica que el telómero se ubica al final así no sea visible y que el centrómero está después invariablemente. -
Tetraploidía: Un individuo tetraploide o que tiene tetraploidía es un individuo cuyas
células han de configuración 4n es decir, para cada cromosoma son tres réplicas (haciendo cuatro en total). -
Meiosis: Es una forma de la reproducción celular. Este proceso se realiza en las
glándulas sexuales para la producción de gametos. Es un proceso de división celular en la cual una célula diploide (2n) experimenta dos divisiones sucesivas, con la capacidad de generar cuatro células haploides (n). En los organismos con reproducción sexual tiene importancia ya que es el mecanismo por el que se producen óvulos y espematozoides. Es importante para la variabilidad genética. -
Mosaico: Es una alteración genética en la que, en un mismo individuo, coexisten
dos o más poblñaciones de células con distinto genotipo (dos o más líneas celulares), supuestamente originadas a partir de un mismo cigoto.
2- Según el modelo de CARIOTIPO NORMAL, arme los cariogramas correspondientes a cada una de las fotocopias de las metafases
señaladas. Diagnostica el complemento o Fórmula cromosómica en cada caso. Menciona los síndromes correspondientes a cada uno de ellos. Los cariogramas corresponde a: -
-
-
Mujer normal (46, XX) Varón con Síndrome de Klinefelter (47, XXY) Varón con síndrome de Down (47, XY + 21)
3- Realiza el resumen de los caracteres fenotípicos de los síndromes diagnosticados. Síndrome de Klinefelter El síndrome de Klinefelter (abreviado normalmente como SK) es una anomalía cromosómica ya que consta con dos cromosomas X y solo un cromosoma Y, y esto afecta a los hombres y ocasiona, principalmente, hipogonadismo. Se basa en una alteración genética que se desarrolla por la separación incorrecta de los cromosomas homólogos durante las meiosis que dan lugar a los gametos de uno de los progenitores, aunque también puede darse en las primeras divisiones del cigoto. Fenotípicamente, es un hombre con aspecto afeminado: ginecomastia (mamas desarrolladas), caderas anchas, muy altos de estatura, esterilidad. Inteligencia normal.
Síndrome de Down El síndrome de Down (SD) es un trastorno genético causado por la presencia de una copia extra del cromosoma 21 (o una parte del mismo), en vez de los dos habituales, por ello se denomina también trisomía del par 21. Se caracteriza por la presencia de un grado variable de discapacidad cognitiva y unos rasgos físicos peculiares que le dan un aspecto reconocible. Las principales características son:
Cabeza aplanada en la parte posterior, Inclinación de los párpados, Pliegas pequeñas de la piel en el canto interna de los ojos, Lengua protuberante, Puente nasal achatada, Oídos levemente más pequeños, Boca pequeña, Tono disminuido del músculo, Ligamentos flojos, Manos y pies pequeños.
4- Menciona la importancia del uso de los siguientes reactivos en los cultivos celulares para obtener cromosomas “IN VITRO”:
Fitohemaglutinina La Fitohemaglutinina es una lectina ampliamente distribuida entre la legumbres y en algunas oleaginosas incluida la soja Glycine max. Las lectinas son proteínas que reconocen carbohidratos y se caracterizan por su habilidad para combinarse con receptores de membrana de carbohidratos. Se emplea en el protocolo de preparación de las células para hacer un cariotipo den detección de posibles anomalías cromosómicas. Las células se incuban con esta lectina que induce su mitosis y proliferación. Una
vez que se considera que una gran parte del cultivo se encuentra en metafase, se añade colchicina que es un agente que detiene el ciclo en metafase, estado necesario para hacer el cariotipo. Una vez que las células se encuentran detenidas en metafase, se produce un choque osmótico para que se hinchen y poder fijar sus núcleos para el estudio de los cromosomas.
Tripsina Existen muchos tipos de tinciones para observar los cromosomas. La más utilizada es la tinción con colorante Giemsa, se conoce como técnica de bandas GTG. En este caso se expone la muestra del portaobjetos a tripsina, con el objetivo de desnaturalizar algunas de las proteínas constitutivas de los cromosomas.
Solución hipotónica Una solución hipotónica es aquella que tiene menor concentración de soluto en el medio exterior en relación al medio interior de la célula, es decir, en el interior de la célula hay una cantidad de sal mayor que de la que se encuentra en el medio en la que ella habita.
Quinacrina Un análogo, la mostaza nitrogenada de la quinacrina, es utilizado principalmente como colorante en los estudios de cromosomas y cromatina. Fluoresce al reaccionar con los ácidos nucleicos en los cromosomas.
Colchicina La colchicina es un fármaco antimitótico que detiene o inhibe la división celular en metafase o en anafase. Es un compuesto que evita el reparto de los cromátidas de un cromosoma durante la mitosis, provocando la poliploidía de la célula filial, ya que aunque no haya separación, sí hay duplicación del material genético. Su efecto se debe a su acción sobre las proteínas citoesqueléticas del huso mitótico.
Fijador Carnoy El fijador de Carnoy es un fijador que contiene cloroformo. Penetra en tejidos extremadamente rápido y pude fijar piezas de tejido de pequeño tamaño en minutos en vez de las horas requeridas con otros fijadores. Los tejidos delicados pueden ser dañados cuando se transfieren de soluciones acuosas a este fijador, debido a la extrema hidrofobicidad del cloroformo y resultando en una deshidratación rápida de los tejidos.
Glutamina La glutamina es un aminoácido no esencial, que en ciertas circunstancias puede llegar a ser un nutriente esencial. Estimula la síntesis e inhibe la degradación de las proteínas, es un importante vehículo para el transporte de nitrógeno y carbono dentro de los tejidos.
5- Explique el fundamento y para qué se usan los métodos de marca como: Bandas C, G, R, Q, NOR, ICH.
Bandas C: Muestra heterocromatina constitutiva sobre todo en centrómeros. Se hace mediante tratamiento alcalino drástico (NaOH, Ba(OH)2) seguida por solución salina caliente y tinción con Giemsa.
Bandas G (Bandas de Giemsa): Los cromosomas son sometidos a digestión con la enzima tripsina de manera controlada. Los cromosomas se desnaturalizan mediante calor en solución salina (esto desnaturalizará DNA con abundantes A-T) y, a continuación, se tiñen con Giemsa que es un colorante químico que enlaza DNA. Las bandas oscuras de tinción positiva, son las bandas G. Las pálidas son G negativas, se denominan bandas R. Las regiones oscuras son las que se replican más tarde en la fase S y contienen cromatina más condensada. Las bandas R suelen replicarse temprano en la
fase S y tienen menos condensada la cromatina. Los genes se concentran sobre todo en esta banda, mientras que el DNA de las bandas G es menos activo transcripcionalmente. Las bandas R son Q negativas.
Bandas R (Bandas Reversas): Se incuban las preparaciones cromosómicas en solución tampón a temperaturas elevadas o a un pH apropiado y se tiñen con Giemsa. En ellas se invierte el patrón normal blanco y negro q ue se observa en las bandas Q y G. Este método destaca por su gran utilidad en la tinción de los extremos distales de los cromosomas.
Bandas Q (Bandas de Quinacrina): Se tiñen los cromosomas con un colorante fluorescente (quinacrina, acridina, Hoechst 33258, DAPI, cromomicina, etc.) que se enlaza preferentemente a DNA abundante en A-T y se observan mediante fluorescencia UV. Las bandas fluorescentes indican los mismos segmentos que las bandas G.
Bandas NOR (Región de Organizadores Nucleolares): Marca los satélites y tallos de los cromosomas acrocéntricos.
Bandas ICH: Estudio de Intercambio de Cromátides Hermanas.
PRÁCTICA N° 03
CROMOSOMAS HUMANOS: CARIOTIPO MICROSCOPÍA PREGUNTAS 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). -
Heteromorfismo cromosómico
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. -
-
Figuras cuatriradiales 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 .
-
Micronúcleos
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. -
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. -
-
Solución Earle: Metrotexate:
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. -
-
Miomicina (MTC) Diepoxibutano (DEB)
Ayuda a ver las rupturas cromosómicas en cultivo de linfocitos. -
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 -
Bleomicina
3- Explique cuál es el fundamento y para qué se usan las técnicas y marcadores moleculares de: -
PCR:
Reacción en cadena de la polimerasa, conocida como PCR por sus siglas en inglés (Polymerase Chain Reaction), es una técnica de biología molecular desarrollada en 1986 por Kary Mullis, 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 Sequence Repeat) o STR (Short T andem Repeat) 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, codominantes 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. -
AFLP:
Técnica de AFLP, siglas en ingles de Amplified Fragment Length Polymorphism, 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. -
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 utilizados para averiguar la expresión de genes, monitorizándose los niveles de miles de ellos de forma simultánea. La tecnología del chip de ADN es un desarrollo de una técnica muy usada en biología molecular, el Southern blot. 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. -
Souther Bloot:
Southern blot, 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.
