tema 13 cambios cromosómicos numéricos y estructurales
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Tema 13 Cambios cromosómicos numéricos y estructurales. Objetivos tema 13 Cambios cromosómicos numéricos y estructurales. Deberán quedar bien claros los siguientes puntos: Las consecuencias genéticas, citológicas y evolutivas de las mutaciones cromosómicas - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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1Dr. Antonio Barbadilla
1Tema 13 Cambios cromosómicos
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2Dr. Antonio Barbadilla
2
Deberán quedar bien claros los siguientes puntos:
•Las consecuencias genéticas, citológicas y evolutivas de las mutaciones cromosómicas
•Los cambios estructurales: deleciones, duplicaciones, inversiones y translocaciones
•Cambios en el número de cromosomas: •Aneuploidías •Euploidías
Tema 13 Cambios cromosómicos
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3Dr. Antonio Barbadilla
3
Mutaciones cromosómicasMutaciones cromosómicas
•Estructurales•Deleciones o deficiencias
•Duplicaciones
•Inversiones
•Translocaciones
•Numéricas•Euploidías
•Monoploides (n)•Poliploides [triploides (3n),...]
•Aneuplodías•Nulisomías (2n-2)•Monosomías (2n-1)•Trisomías (2n+1)
A B C D E F
A B C D J K G H I E F
A E D C B F
A B B C D E F
A C D E F
Tema 13 Cambios cromosómicos
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4Dr. Antonio Barbadilla
4Cromosomas politénicos de DrosophilaCromosomas politénicos de Drosophila
Tema 13 Cambios cromosómicos
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5Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 5
•Dos tipos de deleciones•Terminales (una rotura)•Intersticiales (dos roturas)
•Efectos fenotípicos•Generan letalidad (abortos)•A veces en heterocigotos dan fenotipos aberrantes (fenotipo Notch en Drosophila o síndrome cri de chat en humanos)
•Detección:•citológica: bucles (loops) en cromosomas heterocigotos•genética:
•ausencia de recombinantes en heterocigotos•No reversión en las mutaciones generadas por la deleción•Pseudodominancia en heterocigotos
Deleciones o deficienciasDeleciones o deficiencias
A B C D E F
A C D E F
B C D E F
D
A B C E F G
A B C E F G
A B C D E F
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6Dr. Antonio Barbadilla
Sindrome cri-de-chat
•Deleción, 46 XX ó XY, 5p-•Microcefalia, cardiopatía, retraso mental grave
El origen de la enfermedad está en una deleción en el brazo corto del cromosoma 5
Microcefalia, cardiopatía, retraso mental grave
6Tema 13 Cambios cromosómicos
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7Dr. Antonio Barbadilla
DuplicacionesDuplicaciones
•Dos tipos de duplicaciones
•En tándem
•Dispersa
A B B C D E F
A B C D E B F
7
Chrom 11 Chrom 22Chrom 16
Familia globinas
Tema 13 Cambios cromosómicos
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8Dr. Antonio Barbadilla
DuplicacionesDuplicaciones•Efectos fenotípicos
•Deletéreas. Su intensidad depende del tamaño
•Mutación Bar en Drosophila resulta de una duplicación de 6 bandas politénicas del cromosoma X
•Detección citológica: bucles (loops) en cromosomas heterocigotos
C
A B C E F G
A B C E F G
8Tema 13 Cambios cromosómicos
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9Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 9
Generación duplicación ojos Bar por recombinación desigual
Mutación duplicación Bar en DrosophilaMutación duplicación Bar en Drosophila
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10Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 10
DuplicacionesDuplicaciones•Papel en evolución: la duplicación de secuencias génicas desempeña un papel principal en la evolución de familias génicas (Ejemplo la familia de las globinas)
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11Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 11
DuplicacionesDuplicaciones•En los humanos existe una gran número de duplicaciones segmentales (~50Kb)
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12Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 12
InversionesInversiones•Dos tipos:•Paracéntricas (no incluyen el centrómero)
•Pericéntricas (incluyen el centrómero)
•Efectos•Cambio de orden de los genes (relaciones de ligmiento)•Efecto de posición: variegación en el mutante white de Drosophila)
A B C D E F
A E D C B F
A D C B E F
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13Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 13
InversionesInversiones
•Los cromosomas sinapsados producen bucles de inversión observables citológicamente
•Inhibición parcial del entrecruzamiento
•El entrecruzamiento en la región invertida genera gametos desequilibrados (con duplicaciones o deficiencias) que conducen a semiesterilidad
•En inversiones paracéntricas el entrecruzamiento produce fragmentos cromosómicos acéntricos y dicéntricos
Entrecruzamiento en la región invertida de un heterocigoto para una inversión pericéntrica
no recombinante
desequilibrado
desequilibrado
no recombinante
Efectos (continuación) en heterocigotos (heterocariotipos) para inversiones
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14Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 14
Cromosoma no recombinante
Cromosoma dicéntrico desequilibrado
Cromosoma acéntrico desequilibrado
Cromosoma no recombinante
Inversión paracéntrica
(no incluye el centrómero)
Entrecruzamiento en la región invertida de un heterocigoto para una inversión paracéntrica
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15Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 15
TranslocacionesTranslocaciones•Rotura de dos cromosomas no homólogos seguido por un intercambio de fragmento(s)
•Recíproca•No recíproca
•Detección: Los heterocigotos (heterocariotipos) forman una figura cruciforme en la meiosis observable citológicamente
A B C D J K G H I E F
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16Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 16
Segregación en heterocigotos para
translocaciones
Segregación en heterocigotos para
translocaciones
La disyunción durante la meiosis I (y en ausencia de entrecruzamiento) puede producir gametos 100% equilibrados (segregación alternante) o 50% desequilibrados (segregación adyacente 1 y 2)
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17Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 17
Translocaciones robertsonianas:
unión de dos cromosomas acrocéntricos por sus centrómeros o disociación de un cromosoma en dos a partir del centrómero
Fusión
Disociación
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18Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 18
Mutaciones numéricas: Aneuploidías•Uno o más cromosomas son ganados o perdidos
•Nomenclatura: •Monosómica 2n - 1•Nulisómica 2n - 2•Trisómica 2n + 1•Tetrasómica 2n + 2
•Suele ser letal en animales y deletérea en plantas•Resulta de la no disyunción o retraso cromosómico durante la anafase de la meiosis I•La no disyunción también se da durante la mitosis, produciendo mosaicismo (p.e. ginandromorfos en Drosophila)
Gameto n + 1
Meiosis
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19Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 19
Aneuploidías en humanos•Monosomía cromosoma X: Síndrome de Turner, 45, X
•Trisomía 21 (síndrome de Down) 47, XX o XY, +21
•Trisomía 18 (síndrome de Edward) 47, XX o XY, +18
•Trisomía 13 (síndrome de Patau) 47, XX o XY, +13
•Trisomías cromosomas sexuales•Cariotipo XYY, 47, XYY•Síndrome de Klinefelter, 47, XXY•Hembra triple-X, 47, XXX
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20Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 20
Síndrome de Turner
(X0)
Monosomía (2n-1)
Falta una copia de un cromosoma, suelen ser letal en la mayoría de los casos. Síndrome de Turner (X0)
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21Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 21
Síndrome de Down
Trisomía (2n+1)
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22Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 22Incidencia del síndrome de Down con la edad de la madre
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23Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 23
Síndrome de Klinefelter
(XXY)
Causado por la combinación cromosómica XXY. Varones
estériles y viables hasta la edad
adulta
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24Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 24
Otras reordenaciones en humanos
Síndrome del cromosoma X frágil (~ recesivo ligado al X)
•1/1250 hombres y 1/2000 mujeres•Causa más frecuente de retraso mental tras síndrome Down
•Síndrome de Down familiar •Translocación equilibrada y heredable del cromosoma 21•4% de los síndrome de Down
•Sindrome cri-de-chat •Deleción, 46 XX ó XY, 5p-•Microcefalia, cardiopatía, retraso mental grave
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25Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 25
Destino de cada millón de cigotos que
se forman en humanos
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26Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 26
Incidencia de mutaciones en enfermedades humanas
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27Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 27
•Número variable de juegos cromosómicos haploides completos
•Nomenclatura: •Monoploide o haploide (n)•Diplodie 2n•Triploide 3n•Tetraploide 4n
•Poliploidía: anfibios, reptiles, plantas
•La monoploidía da lugar a meiosis aberrantes (esterilidad) y se expresan los alelos deletéreos recesivos
•La poliploidía cuando surge produce gametos desequilibrados en meiosis, sobretodo en juegos impares (3n, 5n,...). Dan lugar a frutos mayores sin semillas (sandías sin pepitas). Es un factor importante en el origen de nuevas especies de plantas
Mutaciones numéricas: Euploidías
Poliploides
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28Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 28
Segregación con un número impar de cromosomas (3n)
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29Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 29Segregación con un número par de cromosomas (4n)
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30Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 30
La poliploidía es común en plantas:
•No mecanismos cromosómicos de determinación del sexo
•Al reproducirse vegetativamente pueden evitar los problemas meióticos por más tiempo
•Su forma de fertilización (por viento o insectos) aumenta la probabilidad de cruces híbridos
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31Dr. Antonio Barbadilla
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Evolución del número cromosómico en plantas dicotiledóneas
Tema 13 Cambios cromosómicos
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32Dr. Antonio Barbadilla
Tema 13 Cambios cromosómicos 32
•Los poliploidías generan un aumento en el tamaño del organismo pero mantienen sus proporciones.
•Sin embargo, las aneuploidías autosómicas alteran la forma y proporciones de un modo característico.
•En general, las trisomías se toleran mejor que las monosomías.
•En Drosophila los únicos anueploides autosómicos que sobreviven son los del cromosoma 4 (1-2% del genoma).
•Efecto de la dosis génica (equilibrio génico) y de los alelos deletéreos.
•En el caso del cromosoma X existe una compensación de dosis.
Equilibrio génico