ALGO SOBRE LOS DOGMAS La mayoría de las nuevas ideas están equivocadas.
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ALGO SOBRE LOS DOGMAS
-La mayoría de las nuevas ideas están equivocadas.
-La mayoría de las viejas ideas, están también equivocadas, con la excepción de que al haber sido depuradas por el tiempo, una vieja idea
se juzga mejor que una nueva idea.
-El problema real es que la mayoría de las nuevas ideas son viejas, con lo cual una idea puede fallar dos veces
Heterocromatina -"hetero" significa mezcla, es decir, es ADN más histonas
Eucromatina - "eu" significa que es ADN verdadero, o sea, puro.
HETEROCROMATINA
Según un Alumno
Según un Texto
Heitz (1929) HETEROCHROMATIN:
That portion of the nuclear chromatin which demonstrated its allocycly by maintaining a condensed state.
The remainder of the nuclear chromatin was extending to what it was termed the euchromatin state.
Es decir
Fracción de la cromatina que mantiene un estado de condensación permanente a lo largo del ciclo de división celular.
25
500.000 350
30
Componente intermedio
45
1
Componente rápido
Componente lento
Porcentaje de genoma
Frecuencia de repetición
CURVAS COT
CINÉTICA DE RE-ASOCIACION DEL
DNA DESNATURALIZADO
Momentos históricos cruciales en el estudio de la Heterocromatina
Heitz (1929) describe e introduce el término heterocromatina (Platas del genero Pellia)
Cooper (1959) La heterocromatina y la eucromatina difieren en su conformación biofísica y en la expresión de su información, pero no en la
estructura básica de organización en su DNA (Drosophila).
Lyon, 1961; Grumbach et al, 1963; Brown and Chandra, 1973): Relacionan heterocromatinización con actividades génicas en relación con cromosomas sexuales.
Lima-De-Faria, 1959: Replicación tardía del DNA heterocromático
Frenster, 1971: No existe síntesis de RNA o es muy baja
Pardue, 1969 Hibridación in situ con secuencias de DNA específicas
Sumner, 1970: Visualiza en cromosomas la heterocromatina constitutiva
HUGO: La incluye en DNA-basura
CARACTERISTICAS BASICAS DE LA HETEROCROMATINA
HETEROPICNOSIS
ALOCICLIALas secuencias de DNA de la Heterocromatina son inactivas
•Reprimida independientemente de que contenga DNA codificante
•Formada por DNA incapaz de transcribir
•Heterocromatina condensada tejido-específica
•Heterocromatinización facultativa
•Heterocromatina constitutiva
•Cromatina – Complejo de DNA/proteína que configura los cromosomas.
•Heterocromatina – Fracción de la cromatina que presenta alta condensación durante el ciclo de división celular. Presenta tinción elevada con distintos colorantes.
•Eucromatina – Fracción de la cromatina que se condensa y descondensa a lo largo del ciclo de división celular. Presenta tinción tenue con distintos colorantes.
•Heterocromatina constitutiva– Fracción de la cromatina que presenta una alta condensación en todas las fases del ciclo de división y en todas las células del organismo. Localización preferente: centrómeros, regiones distales y NORs.
Heterocromatina facultativa- Fracción de la cromatina que se presenta con una alta o baja condensación dependiendo del estado de diferenciación celular o del tipo de célula.
Complejidad en la Definición
Heterocromatina condensada tejido-específicaEyprepocnemis plorans
Heterocromatina condensada tejido-específica
Heterocromatina condensada tejido-específica
Linfocito normal
Linfocito 24 horas deFitohemaglutinina
La heterocromatinización específica de tejido puede ser un proceso reversible
Heterocromatinización Facultativa
Heterocromatinización de segmentos cromosómicos o cromosomas completos que se condensan e inactivan en etapas tempranas del desarrollo
y permanecen inactivos durante muchas generaciones celulares.
•Suelen relacionarse con los cromosomas sexuales
•Sistemas muy presentes en el control del determinismo del sexo en insectos
•Sistemas de determinismo cromosómico múltiple (X1,X2/Y)
•Relacionados con procesos de “imprinting” cromosómico.
El sistema de determinismo del sexo en los Coccidos
•Lecanoide
•Comstockiella
•DiaspididosSe diferencian por el momento de la eliminación de un genoma durante los ciclos de división celular
Control del sexo por heterocromatinización de un genoma parental
En Drosophila melanogasterResultados experimentales de Bridges
Número decromosomas
X
344321211
Ploidíaautosomas
(A)
234321323
Númerototal de
cromosomas
913161284
117
10
RazónX/A
1,501,331,001,001,001,000,670,500,33
Sexo
MetahembraHembraHembraHembraHembraHembraIntersexoMacho
Metamacho
Conclusión: X/A = 0,5
X/A = 1 0,5 < X/A < 1 Intersexo
Heterocromatinización en mamíferos
Muy diferente en cada grupo evolutivo
Eutheria Mamíferos placentados
Methateria Marsupiales
Prototheria Monotremas
Mamíferos Placentados
Un cromosoma X funcionalmente reprimido, transcripcionalmente casi inactivo y al azar en las primeras etapas del desarrollo. ¡ Luego, NO !
No todo el X es inactivo. Genes activos en el segmento de apareamiento con el Y.
¿Fenotipos anormales por X extra? X0/XXX/XXY
Mamíferos Placentados
Un cromosoma X funcionalmente reprimido, transcripcionalmente casi inactivo y al azar en las primeras etapas del desarrollo.
¡ Luego, NO !
No todo el X es inactivo. Genes activos
en el segmento de apareamiento con el Y.
¿Fenotipos anormales por X extra? X0/XXX/XXY
Filogenia:
Sistema ZW ancestral para todos los amniotas y retenido en aves.
En Theria y Monotremas se tiende a un sistema de tipo XY.
El gen SRY se da después de la división entre Theria y Monotrema
El origen del gen SRY al parecer fue una duplicación de genes del cromosoma X ligados al gen SOX3 alrededor de 159 millones de años
Compensación de dosisCompensación de dosis
No es universal. No es universal. Ocurre en mamíferos pero no en aves (ZW hembra / ZZ macho)Ocurre en mamíferos pero no en aves (ZW hembra / ZZ macho)
Compensación de dosisCompensación de dosis
No es universal. No es universal. Ocurre en mamíferos pero no en aves (ZW hembra / ZZ macho)Ocurre en mamíferos pero no en aves (ZW hembra / ZZ macho)
• Mamíferos: Corpúsculo de Barr (1949, cromatina muy condensada perteneciente al cromosoma X. Hipótesis de M. Lyon: Todos los X menos 1 de una célula se inactivan al azar dando lugar al corpúsculo de Barr
Un centro de inactivación del X inicia la heterocromatinización. Mosaicismo: hembras heterocigotas muestran un patrón de expresión en mosaico de cada uno de sus alelos. Ejemplo: gen de ausencia de glándulas sudoríparas en mujeres, gata color calicó
Corpúsculo de Barr
Propiedades
X inactivos Alta metilación en CG-DNA (sensibles a 5-azacitidina)
Histonas metiladas
X activos Sensibles a DNA-asa
Ejemplos de mosaicismo ligados al cromomosoma X en hembrasEjemplos de mosaicismo ligados al cromomosoma X en hembras
Gata calicó
Patrón de ausencia de glándulas sudoríparas en hembras heterocigotas para el gen de la displasia ectodermal
Mosaicismo: hembras heterocigotas muestran un patrón de expresión en mosaico de cada uno de sus alelos. Ejemplo: gen de ausencia de glándulas sudoríparas en mujeres, gata color calicó
Methateria (Marsupiales)
•El cromosoma X parental se inactiva
•No origina un cromocentro en interfase.
•El nivel de inactivación varia entre tejidos
La situación es mucho mas compleja por existir determinación cromosómica múltiple para el sexo
Prototheria (Monotremas)Cromosomas sexuales mínimamente diferenciados o determinación
cromosómica del sexo múltiple.
La inactivación parece implicar a las regiones cromosómicas diferenciadas, donde se ha visto que existen procesos de asincronía en la replicación.
Tienen un cromosoma pero Y no poseen el gen SRY
Mecanismo de determinación sexual parece estar mediado por DMRT1
En general, en mamíferos, se podría asumir que la heterocromatinización del cromosoma X en un fenómeno epigenético y que sigue un modelo de inactivación del cromosoma paterno, incompleta y específica de tejido.
Evolución: tendencia a la supresión del entrecruzamiento entre los cromosomas sexuales.
•Genéticas: selección de genes supresores de la recombinación
•Estructurales:
Cromosomas sexuales idénticos pero cambian los tiempos de replicación (Ofidios)
Incidencia de Inversiones
Heterocromatina constitutiva
Fracción de la cromatina que se presenta condensada a lo largo del ciclo de división y está presente en todas y cada una de las células de un organismo.
Fracción de la cromatina que es positiva a la técnica de Bandeado C.
La excepción ……… Parascaris univalens
METAFASE MITÓTICA HUMANA - BANDEO C
El bandeo C tiñe regiones de heterocromatina constitutiva
En humanos las regiones de heterocromatina constitutiva ocupan preferentemente posiciones centroméricas y pericentroméricas
Células en interfase
Hibridación in situ en cromosomas de ratón
a) DNA Satélite
b) DNA Altamente Repetido
c) Asociado a Bandas C
Pero.....
a’) DNA sátelites crípticosb’) Mus musculus (Sat+Banda Principal)c´) Histonas, rDNA, Familias Alu
Heterocromatina Constitutiva y DNA
Heterocromatina Constitutiva y Proteínas
Histone acetylase (HATs) / Histone deacetylase (HDACs)
Red Alpha satellite DNA
Green Anti-CENP
Modelos básicos de organización de la heterocromatina
Tomate
Histonas Acetilación
Metilacion
Deacetilación
Demetilación
Silent Information Regulator
Metilacion
Histone H3
Patrones de Replicación
Lima de Faria (1968) en Melanoplus diferentialis y el cromosoma X
La Heterocromatina tiene replicación tardía. No todo el DNA de replicación tardía es heterocromatina.
Existen casos donde la HC tiene replicación temprana (genero Vipera)
Naja naja naja TEMPRANA
Naja naja kahoutia TARDÍA
Briofitas del genero Pellia TEMPRANA
Los tiempos de replicación de la HC suelen ser más cortos que los de la eucromatina (tanto la de replicación tardía como temprana)
El daño que ocurre en el ADN afecta de forma homogénea a regiones eucromáticas y
heterocromáticas siempre que el inductor del daño afecte al cromosoma en la fase de replicación.
La heterocromatina constitutiva en muy heterogénea y polimórfica
Principio de la Equilocalidad
Dominios de HC con características comunes ocupan regiones cromosómicas similares
Alphoid-Human
Silene latifolia
Sat-Alfa Humano
TEL-CHO
Toro-Varios