la teoría cromosómica de la herencia · de la cÉlula madre control en anfase control en g2 ......

CICLO CELULAR

INTERFASE

DIVISION

CONJUNTO COORDINADO DE SUCESOS QUE CONTEMPLA EL CRECIMIENTO DE LA CÉLULA Y LA DIVISIÓN EN DOS CÉLULAS HIJAS

UNIDIRECCIONALIDAD

ADAPTABILIDAD

ROBUSTEZ

CICLO CELULAR

G2

S

G1

M

DIVISION CELULAR

INTERFASE

FASE MAS LARGA DEL CICLO CELULAR

ALTA ACTIVIDAD METABOLICA

LA CELULA AUMENTA DE TAMAÑO

DUPLICA SU MATERIAL GENÉTICO

CICLO CELULAR

LA DURACION DEL CICLO VARIA ENTRE LOS DISTINTOS TIPOS DE CELULAS

CICLO CELULAR

LAS CÉLULAS HIJAS RECIBEN UN DUPLICADO EXACTO DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA DE LA CÉLULA MADRE

CONTROL EN ANFASE

CONTROL EN G2

CONTROL EN G1

CICLO CELULAR: REGULACION

CONTROL EN ANFASE

CONTROL EN G2

CONTROL EN G1

MONITOREA CONDICIONES EXTERNAS E INTERNAS, DECIDE SI CONTINUA CON EL CICLO O DETIENE EN G0

ANALIZA ERRORES EN LA COPIA DEL ADN Y SI LA DUPLICACION ES COMPLETA. SI HAY DEFECTOS NO AVANZA A MITOSIS.

CHEQUEA LA FORMACION DEL HUSOMITÓTICO, SI LOS CROMOSOMAS SE ALINEAN ADECUADAMENTE.

P53: GUARDIANA DEL GENOMA, TANTO EN G1 COMO EN G2

TESTEA LA INTEGRIDAD DEL ADN

CICLO CELULAR: REGULACION

CICLINAS

KINASAS DEPENDIENTES DE CICLINAS (CDK)

EL NIVEL DE EXPRESIÓN DE LAS CICLINAS ES DETERMINANTE

DE LA ACTIVACIÓN DE KINASAS

LOS NIVELES DE EXPRESIÓN DE LAS CICLINAS OSCILAN DURANTE EL CICLO CELULAR

CONTROL A NIVEL TRANSCRIPCIONAL Y POST-TRADUCCIONAL

AL FINALIZAR LA MITOSIS TODAS LAS CICLINAS SON DEGRADADAS EN

PROTEOSOMAS

CICLO CELULAR: REGULACION

REGULACION DEL CICLO CELULAR

G1

S

G2

M

CICLO CELULAR

G1

S

G2

M

CICLO CELULAR

Plegado y

Compactación

CROMATINA

(ADN + PROTEÍNAS)

CROMOSOMAS

INTERFASE

DIVISION

FIBRA DE

CROMATINA

BRAZO DEL

CROMOSOMA

DOBLE HEBRA

NUCLEOSOMA

Dos unidades de cada unade las histonas:H2AH2BH3H4

Se asocian formando un

OCTÁMERO de forma discoidal,

alrededor del cual se enrolla un

segmento de 147 pares de bases

de ADN (casi dos vueltas)

formando un NÚCLEOSOMA.

CUENTAS DE COLLAR de 10 nm

Las HISTONAS son ricas en aminoácidos con carga positiva y forman asociaciones estables con el ADN, que tiene carga negativa.

FIBRA DE 10 nm VISTA AL MICROSCOPIO ELECTRÓNICO

SOLENOIDE

de 30 nm

LA CROMATINA SE ENROLLA EN ESPIRAL, ACOMODANDO 6 NÚCLEOSOMAS POR VUELTA.

LAS HISTONAS H1 QUEDAN UBICADAS

HACIA EL CENTRO

SOLENOIDE DE 30 nm VISTO AL MICROSCOPIO ELECTRÓNICO

FIBRA FORMA BUCLES QUE SE UNEN A UN ARMAZÓN DE

PROTEÍNAS NO-HISTONAS

ARMAZÓN DE PROTEÍNAS

NO-HISTONAS

BUCLE DE 300nm DE FIBRA DE CROMATINA

La arquitectura de los sucesivos

niveles de compactación no

es bien comprendida, pero

incluye aún mayor

compactación del armazón

protéico no-histónico

Culmina con la fibra de

cromatina ó cromátide de

700nm

CROMOSOMAS

Descubiertos por Nägeli en 1842 y designados por Waldeyer en 1888.

“Cuerpos coloreados” = cromo: color

soma: cuerpo.

Estructuras complejas localizadas en el núcleo celular.

Normalmente no son visibles al el microscopio óptico, salvo

durante la división celular: X1000.

TEORIA CROMOSOMICA DE LA

HERENCIA

EUCROMATINA

HETEROCROMATINA

CONSTITUTIVA

FACULTATIVA

PRESENTA BAJO NIVEL DE COMPACTACIÓN Y ES TRANSCRIPCIONALMENTE ACTIVA

PRESENTA ALTO GRADO DE COMPACTACIÓN

Y NO SE TRANSCRIBE

REGIONES CON SECUENCIAS MUY REPETITIVASY SON CONSTANTES EN TODAS LAS CÉLULAS.

CENTRÓMEROS Y TELOMEROS

REGIONES DE ALTA CONDENSACIÓN QUE PUEDEN VARIAR DE ACUERDO A LA ETAPA DEL DESARROLLO. CORPÚSCULO DE BARR

a- EUCROMATINA

b- HETEROCRMATINA

BRAZO CORTO

BRAZO LARGO

CROMOSOMA METAFÁSICO

ELEMENTOS BASICOS DEL CROMOSOMA

CENTRÓMERO PROPIAMENTE DICHO o constricción 1ria.:mantiene unidas a las cromátides hermanas. Formado por ADNsatélite o alfoide (repeticiones en tándem de 171 pb) asociado aproteínas específicas (especialmente CENP-B).

CINETOCORO: placas proteicas (CENP-C) en las cuales se insertan los microtúbulos.

Divide al cromosoma:

- Longitudinalmente en cromátidas

- Transversalmente en brazos.

CROMOSOMA METAFÁSICO

PROTEGE Y ESTABILIZA A LOS CROMOSOMAS.

CONSTITUÍDO POR REPETICIONES EN TÁNDEM DE TTAGGG. UNA DE LAS CADENAS TIENE UNA LONGITUD MAYOR QUE LA OTRA.

SU LONGITUD SE ACORTA CON CADA CICLO CELULAR, DEMANERA DIFERENCIAL EN CÉLULAS SOMÁTICAS Y GERMINALESDEBIDO A LA ACTUACIÓN DE LA TELOMERASA (FUNCIÓN:ELONGACIÓN DEL TELÓMERO, COMPUESTA POR ARN YPROTEÍNA).

LA DISMINUCIÓN EN LA LONGITUD DEL TELÓMERO ESPROPORCIONAL A LA EDAD; EN CÉLULAS TUMORALES LAACTIVIDAD TELOMERÁSICA SERÍA PERMANENTE:(INMORTALIDAD).

ELEMENTOS BASICOS DEL CROMOSOMA

TELOMERO

EN RESUMEN

El cromosoma no sólo tiene información para la

síntesis bioquímica de las proteínas, sino

información esencial para su propia

estabilidad y replicación, para su

ordenamiento mitótico e interfásico y para el

acceso a su propia información.

CONJUNTO CROMOSOMICO DE UNA ESPECIE

CADA ESPECIE TIENE UN CONJUNTO CROMOSÓMICO

CARACTERÍSTICO

NÚMERO DE CROMOSOMAS + MORFOLOGÍA +

ESTRUCTURA

TAMAÑO DE LOS GENOMAS EN LA NATURALEZA

Número diploide de diferentes especies animales y vegetales

Organismo Nº Cromosomas (2n) Organismo Nº Cromosomas (2n)

Hombre, Homo sapiens 46 Roble blanco, Quercus alba 24

Chimpancé, Pan troglodytes 48 Pino amarillo, Pinus ponderosa 24

Mono rhesus, Macaca mulata 48 Cerezo ácido, Prunus cerasus 32

Caballo, Equus caballus 64 Col (repollo), Brassica oleracea 18

Asno, Equus asinus 62 Rábano, Raphanus sativus 18

Perro, Canis familiaris 78 Guisante de jardín, Pisum sativum 14

Gato, Felis domesticus 38 Guisante, Lathyrus odoratus 14

Ratón domestico, Mus musculus 40 Frijol, Phaseolus vulgaris 22

Rata, Ratus norvegicus 42 Pepino, Cucumis sativus 14

Zarigüeya, Didephys virginiana 22 Algodón, Gossypium hirsutum 52

Pollo, Gallus domesticus 78 Patata, Solanum tuberosum 48

Pavo, Meleagris gallopavo 82 Tomate, Solanum lycopersicum 24

Rana, Rana pipiens 26 Tabaco, Nicotiana tabacum 48

Platypoecilus maculatus 48 Trigo candeal, Triticum aestivum 42

Estrella de mar, Asterias forbesi 36 Trigo duro, Triticum durum 28

Gusano de seda, Bombix mori 56 Cebada, Hordeum vulgare 14

Mosca domestica, Musca

domestica12 Centeno, Secale cereale 14

Mosca fruta, Drosophila

melanogaster8 Arroz, Oryza sativa 24

Mosquito, Culex pipiens 6 Boca de dragón, Anthirrinum majus 16

Cucaracha, Blatta germanica 23, 24Levadura, Saccharomyces

cerevisiae18

Cangrejo ermitaño, Eupagurus

ochotensis254

Alga verde, Acetabularia

mediterranea20

CONJUNTO CROMOSOMICO DE UNA ESPECIE

MORFOLOGÍA

a. TAMAÑO: grandes / medianos / pequeños

b. POSICIÓN DEL CENTRÓMERO

CONJUNTO CROMOSOMICO DE UNA ESPECIE

METAFASE PARA ANALIZAR EL CONJUNTO DE CROMOSOMAS

CARIOTIPO BOVINO MACHO

(Bos taurus)

CARIOTIPO AVE

IDEOGRAMA

CARIOTIPO E IDEOGRAMA HUMANO

MOLECULARSUSTITUCIONES DE BASES

DELECIONES O INSERCIONES DE BASES

CROMOSOMICAS

INVERSIONES

DUPLICACIONES

NUMERICASPOLIPLOIDIAS

ANEUPLOIDIAS

TRANSLOCACIONES

ESTRUCTURALESDELECIONES

CAMBIO EN EL MATERIAL GENETICO NO DEBIDO A SEGREGACION NI RECOMBINACION

A NIVEL MOLECULAR

VARIACIONES EN LA

SECUENCIA DEL ADN QUE

INVOLUCRAN UNO O UNOS

POCOS NUCLEÓTIDOS

A NIVEL

CROMOSOMICO

CAMBIOS EN EL NÚMERO O

ESTRUCTURA DE LOS

CROMOSOMAS

(OBSERVABLES AL MICROSCOPIO)

SUSTITUCIONES: cambio de una base nitrogenada por otraen una determinada posición. Son provocadas poragentes físico-químicos o bien son errores en lareplicación.

INSERCIONES de uno o más nucleótidos

DELECIONES de uno o más nucleótidos

MUTACIONES A NIVEL MOLECULAR

TANTO INSERCIONES COMO DELECIONES SON FRECUENTES COMO

ERRORES DE REPLICACIÓN EN SECUENCIAS REPETIDAS EN TÁNDEM

SUSTITUCIONES: cambio de una base nitrogenada porotra en una determinada posición. Son provocadas poragentes químicos o errores en la replicación

A G

C T

Púricas

Pirimídicas

Transversiones

A G

C T

Púricas

Pirimídicas

Transiciones

MUTACIONES A NIVEL MOLECULAR

Las SUSTITUCIONES que ocurren en una secuenciacodificante de proteínas pueden clasificarse según elefecto que provoque el codón modificado.

MUTACIONES A NIVEL MOLECULAR

MUTACIONES SINÓNIMAS O SILENCIOSAS: SIN CAMBIO DE

AMINOÁCIDO

MUTACIONES CON SENTIDO: CAMBIA EL AMINOÁCIDO

MUTACIONES SIN SENTIDO: SE INTRODUCE UN CODÓN STOP

MUTACIONES A NIVEL MOLECULAR: SUSTITUCIONES

MUTACIONES A NIVEL MOLECULAR

SECUENCIA

ORIGINAL

MUTACION

CON SENTIDOSIN SENTIDOSILENCIOSAS

Ej. hipotético:

Secuencia original VEA ESA LUZ

DELECIÓN VAE SAL UZ -

INSERCIÓN VEN AES ALU Z

CORRIMIENTO DEL MARCO DE LECTURA

LA MUTACION SE

PRODUCE EN EL ADN

LA MUTACION SE

TRANSCRIBE AL ARN

LOS TRIPLETES QUEDAN

DESPLAZADOS

LAS RADIACIONES PUEDEN SER NATURALES (RAYOS SOLARES, CÓSMICOS, ETC.) O DE ORIGEN ANTROPOGÉNICO (RADIACIONES UTILIZADAS PARA PRODUCCION DE ENERGIA O TERAPÉUTICOS)

Restauración de la función de histidina

por acción del mutágeno

Retromutación natural

mutantes revertidos espontáneos

mutantes revertidos por compuesto

Incubación a 37ºC durante 48h

Medio con mínimo de

histidina y compuesto a

testear

Medio sólo con

mínimo de

histidina

Cultivo con Salmonella

auxótrofa para la

histidina

Cultivo

en placa

PERMITE DETECTAR EL EFECTO GENOTÓXICO INDUCIDO POR AGENTES QUÍMICOS, FÍSICOS O BIOLÓGICOS, SOBRE LAS CÉLULAS DE UN SER VIVO.

SE BASA EN UNA ELECTROFORESIS EN GEL DE CÉLULAS INDIVIDUALES QUE PERMITE CUANTIFICAR DE FORMA SENSIBLE Y RÁPIDA EL DAÑO EN EL ADN.

LAS CÉLULAS CON UN INCREMENTO EN SU ADN DAÑADO PRESENTAN UNA MAYOR MIGRACIÓN DEL ADN HACIA EL ÁNODO O BIEN, UNA MAYOR INTENSIDAD DE FLUORESCENCIA CON RESPECTO A LAS CÉLULAS NORMALES