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Cromatina y Cromosomas

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Organización del material hereditario

• Necesidad de compactación

- Volumen limitado

- Neutralización de cargas del ADN

• Organización funcional del ADN

- Mecanismos de segregación en duplicación

- Accesibilidad de proteínas reguladoras de la expresión génica

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El genoma nuclear humano comprende

46 moléculas de ADN lineales

El largo sumado de este ADN es más

de 1.5 metros

El diámetro del núcleo es aprox. 10 mm

Empaquetamiento

10,000 nm

El núcleo eucariota

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Nucleus of a glial cell (brain, rat)‏

http://www.uni-mainz.de/FB/Medizin/Anatomie/workshop/EM/EMKern.html

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Cromatina complejo compuesto por ADN y proteínas

Eucromatina zonas menos condensadas. Nivel de

condensación varía a través del ciclo celular.

Material genético transcripcionalmente activo

Heterocromatina zonas más condensadas, cambia

poco el grado de condensación a través del ciclo

celular. Material genético transcripcionalmente

inactivo. Dos clases de Heterocromatina:

Constitutiva (no se expresa nunca, en centrómeros y

telómeros) y Facultativa (Cromosomas enteros que

son inactivados en una línea celular)‏

Toda la cromatina se condensa previamente a la

división celular

El nucleo interfásico

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Durante la división se visualizan

cromosomas individuales

Los cromosomas metafásicos son

la forma más condensada de la

cromatina

Los cromosomas son herramientas de segregación

del material hereditario

Cuáles son los pasos de compactación?

El ciclo celular

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El ADN se empaqueta para poder entrar en el núcleo. Diferentes

estados de empaquetamiento reflejan distintos estados de expresión

del material hereditario

CROMOSOMA METAFÁSICO

Primer nivel de compactación

Hebra desnuda de ADN

Segundo nivel de compactación

Tercer nivel de compactación

Nivel superior de compactación

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cromátide

radial loop

chrosomosome model

1mm

10 m

m

cromátide

Cro

mo

so

ma

mit

óti

co

Los bucles de ADN fijados al scaffold se pliegan formando una superhélice

Dominios condensados

Nivel máximo de condensación- CROMOSOMAS

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Forma de máxima compactación de la cromatina

Unidad estructural segregacional de la

información hereditaria

El cromosoma metafásico

Centrómero

Constricción primaria Sitio de unión de proteínas que forman cinetocoro

Brazos

Porciones del cromosoma entre el centrómero y el telómero

Constricción secundaria Región organizadora nucleolar con genes ribosomales

Telómeros Regiones terminales de los cromosomas

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Citogenética: técnicas de estudio de los cromosomas

La CITOGENETICA analiza la cantidad y

morfología de los cromosomas

Los cromosomas se pueden describir

en base a la posición del centromero.

(Metacéntricos, submetacéntricos,

acrocéntricos y telocéntricos).

Cariotipo: ordenamiento de los

cromosomas segun su tamaño y la posicion del centrómero.

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Los cromosomas se pueden describir en base a la posición del centrómero

submetacéntricos

telocéntricos

Metacéntricos acrocéntricos

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Cariotipo Humano 46, XY (convencional)‏

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Bandeo cromosómico

Tratamiento desnaturalizante o enzimático del cromosoma y posterior tinción. Cada cromosoma revela un patrón específico de bandas claras y oscuras (bandeo G)‏

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Aberraciones cromosómicas

Aberraciones numéricas – Alteración en el número de copia de algún cromosoma

Aberraciones estructurales – Alteración en la constitución interna de cada cromosoma

Mediante el cariotipado se pueden analizar anomalías numéricas y estructurales, cosa que sería muy difícil de observar mediante genética mendeliana.

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Idiograma

Un 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

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Revelan diferencias estructurales en la cromatina

que constituye cada banda

Tratamiento desnaturalizante o enzimático y tinción Bandas oscuras y claras (1-10 Mb)‏

•Bandeo G

Tratamiento con tripsina

Bandas claras: - zonas activas (eucromatina)‏

- replicación temprana en la fase S del

ciclo celular

Bandas oscuras: - zonas inactivas (heterocromatina)‏

- replicación tardía en la fase S del ciclo

celular

•Bandeo R

Patrón opuesto a Bandeo G

•Bandeo C

•Heterocromatina constitutiva

•Pericentromérica

Técnicas de bandeo cromosómico

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Cariotipo humano

Fórmula cromosómica 46, XX

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Cariotipo Humano: Bandeo G

Fórmula cromosómica 46, XY

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Cariotipo humano: Bandeo G

Fórmula cromosómica: 47, XY, +21

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Cariotipo humano: Bandeo G

Fórmula cromosómica: 47, XX, +18

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Cariotipo humano: Bandeo G

Fórmula cromosómica: 45, X0

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Cariotipo humano: Bandeo G

Fórmula cromosómica: 47, XXY

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Cariotipo humano: Bandeo G Fórmula cromosómica: 46, XY, t(4;5)‏

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Cariotipo humano Bandeo G

Fórmula cromosómica 46XY, del(18p)