UPSMP – MEDICINA HUMANAEMBRIOLOGÍA HUMANA Y GENÉTICA BÁSICA

2015-1

CROMOSOMAS HUMANO: CARIOTIPO MICROSCOPIA

ASIGNATURA:

EMBRIOLOGÍA HUMANA Y GENÉTICA BÁSICA

ESTUDIANTE: DIONELA WALTER CHAVEZ

SEGUNDO AÑO

I-SEMESTRE

2015

Chiclayo-PERÚ

UPSMP – MEDICINA HUMANAEMBRIOLOGÍA HUMANA Y GENÉTICA BÁSICA

2015-1

INTRODUCCIÓN

Se llama cariotipo a la representación gráfica del contenido de cromosomas de las células somáticas de una especie dada, que permite observar la forma, tamaño, número y otras características de los cromosomas.Las células somáticas de la especie humana poseen 23 pares de cromosomas (2N), de los cuales 22 pares son autósomas y un par sexual.En la mujer XX (idénticos) y en el hombre XY (el Y es más pequeño).

Determinación del cariotipo humano:

- Se extrae la sangre- Se incuba por 3 días a 37°C- Se aíslan los glóbulos blancos o leucocitos- Se añade colchicina para detener el proceso de mitosis- Se crea un medio hipotónico con agua. Hay osmosis- Se fijan con alcohol, se tiñen y se observan al microscopio- Se toma foto

OBJETIVOS

Reconoce bajo el microscopio los elementos responsables de la herencia: LOS CROMOSOMAS EN LOS CULTIVOS CELULARES “IN VITRO” (CULTIVO DE LINFOCITOS) cuando las células están en Interfase y en división (metafase).

Comprueba el número de cromosomas en la especie humana diferenciándolos por grupos (A, B, C, D, E, F, G Y SEXUALES) mediante el MÉTODO CONVENCIONAL que podrían corresponder a anomalías numéricas.

Observa los cromosomas mediante el MÉTODO DE BANDAS “GTG” (bandeo G, Tripsina Giemsa) para identificar los cromosomas y poder averiguar anomalías estructurales.

UPSMP – MEDICINA HUMANAEMBRIOLOGÍA HUMANA Y GENÉTICA BÁSICA

2015-1

GENERALIDADES

La célula en división está formados por elementos en forma de varillas llamados “cromosomas”, que viene de Chroma = color y Soma = cuerpo. Es decir que se tiñen intensamente con los colorantes básicos como la fucsina, orceina, hematoxilina, etc. Cada especie animal o vegetal posee un complemento cromosómico propio y característico en cuanto al número y forma de los cromosomas. El ser humano tiene 46 cromosomas.

PROCEDIMIENTOS

L á m i na Nº 1 Método Convencional (Coloración Giemsa).Láminas preparadas con cultivo de linfocitos en sangre periférica.

OBSERVAR A 10X:

Corpúsculos pequeños de forma esférica, intensamente teñidos de color fucsia o lila (linfocitos en Interfase).

Elementos puntiformes y/o alargados e intensamente coloreados formando grupos (linfocitos en división o metafases).

Esquematizar sus observaciones.

Linfocito en interfase

Linfocito en división

CROMOSOMAS HUMANO: CARIOTIPO MICROSCOPIA

UPSMP – MEDICINA HUMANAEMBRIOLOGÍA HUMANA Y GENÉTICA BÁSICA

2015-1

OBSERVAR A 40X

Realizar el recuento de los cromosomas en cada metafase. Identificar los cromosomas reconociendo la morfología de cada uno de ellos

Esquematizar sus observaciones.

OBSERVAR A 100X:

Cromosomas en metafase identificando sus cromátide y la posición de sus centrómeros.

Identificar los cromosomas por grupos (A, B, C, D, F, G y sexuales). Esquematizar sus observaciones.

Brazo p

Centrómero

Brazo q

Cromátide

UPSMP – MEDICINA HUMANAEMBRIOLOGÍA HUMANA Y GENÉTICA BÁSICA

2015-1

Lámina Nº 2

Método de Bandeo: Bandas GTG Láminas preparadas con cultivo de linfocitos en sangre periférica. Seguir el mismo procedimiento realizado en la lámina Nº 1 observando

detenidamente a 10X y a 40X.

OBSERVAR A 100X:

Cromosomas de los grupos antes mencionados. Diferenciar las bandas en cada uno de los cromosomas buscando sus pares

homólogos. Comparar cada uno de los cromosomas y tratar de identificarlos con la ayuda

del patrón de bandas que se presentan en la hoja adjunta. Esquematizar los cromosomas 1, 5, 13, 16, 19, 21 y el cromosoma sexual X.

UPSMP – MEDICINA HUMANAEMBRIOLOGÍA HUMANA Y GENÉTICA BÁSICA

2015-1

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: Par de cromosomas homólogos que muestran alguna diferencia en forma o tamaño. No presentan efectos fenotípicos fundamentalmente son variantes heterocromatinas.

Heterocromatina constitutiva: Es la cromatina más clásicamente entendida como desierto génico. Su función suele considerarse meramente estructural. Las diferencias de estructura asociadas a sus diferencias funcionales radican en el hecho de que la eucromatina presenta un grado de condensación menor que la heterocromatina. Al estar más descondensada, su secuencia es más susceptibles de ser expresada por la maquinaria polimerasa.

Micronucleos: Los micronucleos son fragmentos de cromosomas (o cromosomas completos) extranucleares, rodeados de su propia membrana. Tradicionalmente, se ha analizado su presencia y su frecuencia en relación con la existencia de procesos cancerosos. No está claro, sin embargo, si la aparición de micronucleos es causa de un proceso canceroso o si son consecuencia del mismo.

Polimorfismo de satélites: Las regiones que corresponden a los brazos cortos, a los tallos y a los satélites de los cromosomas acrocentricos, con mucha frecuencia exhiben polimorfismos. Se encuentran variaciones en cuanto al tamaño de los satélites; éstos pueden aparecer duplicados, en tándem o separados; el brazo corto puede estar aumentado de tamaño (p+) o puede mostrar una aparente deleción (p-).

Los genes gap: codifican factores de transcripción en un embrión en desarrollo, controlando su subdivisión en partes anterior, media y posterior. Cada dominio es el progenitor de segmentos continuos. Entre los genes gap se pueden nombrar a los Krüppel, knirps, hunchback, giant y tailless.1 Los genes gap se encuentran involucrados con el correcto desarrollo de la segmentación en Drosophila, marcando la transición entre, un embrión cuya diferenciación anteroposterior está determinada por un gradiente de morfógeno, y un embrión con tres grandes segmentos, cada uno con varios primordios de segmentación. Estos genes codifican factores de transcripción en el embrión en desarrollo1 y se caracterizan porque su activación está controlada por los genes de efecto maternal (en inglés maternal effect genes), los cuales determinan la polaridad anteroposterior del embrión temprano en Drosophila2.

UPSMP – MEDICINA HUMANAEMBRIOLOGÍA HUMANA Y GENÉTICA BÁSICA

2015-1

2. Explique cuál es el fundamento y para qué se usan las técnicas y marcadores moleculares de:

PCR: son las siglas por las que se conoce a la reacción en cadena de la polimerasa (en inglés Polymerase Chain Reaction), una técnica científica avanzada que fue inventada por el bioquímico estadounidense Kary Mullis en 1985. Esta técnica permite amplificar pequeñas regiones específicas del ADN en laboratorio. Es decir, consigue que un pequeño segmento de ADN que pasaría desapercibido en un análisis cualquiera se multiplique millones de veces y así sea fácil de detectar. Gracias a esta técnica se han podido realizar estudios genéticos en cualquier campo de la ciencia. Por ejemplo, se utiliza diariamente para la identificación de cadáveres o en el estudio de escenas del crimen para buscar rastros del culpable. También se emplea en la biología, para identificar cadenas genéticas de plantas, animales o, sobre todo, microorganismos. En la medicina se reúne la experiencia de todos esos campos y se usa principalmente para identificar gérmenes agresores que se encuentran en nuestro organismo.

MICROARRAYS: Los microarrays de ADN son una herramienta que permite realizar análisis genéticos diversos basados en la miniaturización de procesos biológicos. La primera aplicación de esta tecnología fue para medir simultáneamente el nivel de expresión de miles de genes1. Las mejoras tecnológicas han perfeccionado la calidad y han ampliado el espectro de aplicaciones, de manera que los microarrays se han consolidado como herramientas útiles en investigación genética con aplicaciones en medicina 23. El funcionamiento de los microarrays de expresión se basa en la capacidad de las moléculas complementarias de ADN de hibridar entre sí. Pequeñas cantidades de ADN, correspondientes a diversos genes cuya expresión se desea medir, son depositadas en una base de cristal. Para ello se utilizan robots de precisión que usan unas agujas especiales para obtener las moléculas de sus recipientes y depositarlas en las coordenadas adecua- das. A estas muestras de ADN depositadas en el microarrays las denominaremos dianas.

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. 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. 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. 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.

UPSMP – MEDICINA HUMANAEMBRIOLOGÍA HUMANA Y GENÉTICA BÁSICA

2015-1

SOUTHER BLOOT: es una técnica de detección de moléculas de ácido ribonucleico (ARN) de una secuencia dada dentro de una mezcla compleja. Esta técnica se basa en tratar el DNA con enzimas de restricción y separar los fragmentos con electrophoresis en un gel de agarosa. Para su realización se parte de DNA aislado del tejido en las mejores condiciones posibles. El DNA, tras tocarlo con enzimas de restricción, se desnaturaliza para obtener fragmentos de cadena sencilla que se transfiere del gen de agarosa a un filtro de nitrocelulosa sobre el cual quedan inmovilizados. Esta transferencia es necesaria para que pueda realizarse la reacción de hibridación.

SSR: Las secuencias de tipo microsatélite (SSR o STR, Simple Sequence Repeats o Short Tandem Repeats), muy abundantes en los genomas de eucariotas y algunos procariotas, están constituidas por unidades cortas (motivos básicos) de 1 a 6 pares de bases, que se repiten en tándem un elevado número de veces. Cada secuencia SSR se define por el tipo de unidad repetida (lo más frecuente mono, di, tri o tetra, aunque también penta o hexa nucleótidos) y por el sitio que ocupan en el genoma (locus). Su frecuencia y tipo de repetición varía en los genomas de distintas especies. Por ejemplo, se sabe que son muy abundantes en peces, insectos himenópteros y mamíferos, y menos en los genomas de aves, en plantas y en lepidópteros (González, 2003). Se trata de secuencias altamente variables, entre y dentro de individuos. La variación se manifiesta normalmente como diferencias en longitud entre los distintos alelos del mismo locus. Estas diferencias en longitud surgen de la existencia de un número diferente de repeticiones del motivo básico en cada caso. Se ha estimado que la tasa de mutación en los microsatélites varía entre 10-2 y 10-5 por generación y el mecanismo que explica mejor su alto grado de polimorfismo en tamaño es la acumulación de errores producidos por el deslizamiento de la polimerasa durante la replicación del ADN (Ellegren, 2004). El uso de las secuencias microsatélites como marcadores genéticos se inicia con el desarrollo y generalización de la PCR (Polymerase Chain Reaction) (Mullis et al, 1986). A pesar de que los microsatélites poseen altas tasas de mutación, las regiones flanqueantes están más conservadas y se emplean para la amplificación específica de los alelos de cada locus. Al final de los 80 es cuando se publican los primeros trabajos sobre el aislamiento y caracterización de microsatélites (Tautz, 1989). A partir de entonces su uso se ha difundido rápidamente, revolucionando los campos de la biología molecular, la genética cuantitativa y la genética de poblaciones. Los SSRs han sido durante muchos años los marcadores preferidos para multiples objetivos, genética forense, test de paternidad, análisis poblacionales, estudios de diversidad e identificación varietal, construcción de mapas genéticos y estudios de asociación. Otras siglas para designar esta técnica son ISSR, IMA, ISA, IRA, y RAMP.

UPSMP – MEDICINA HUMANAEMBRIOLOGÍA HUMANA Y GENÉTICA BÁSICA

2015-1

FISH: Pone de manifiesto las alteraciones genéticas, a la vez que permite la visualización de las células en el contestó histológico. Este método se puede utilizar tanto para cromosomas en metafase como en interfase. Si se desean estudiar pequeñas translocaciones cromosómicas, con sondas completes de un determinado cromosoma, la técnica tiene que efectuarse a partir de células en metafase en donde los cromosomas estén separados.

AFLP: (Polimorfismo de la longitud de los fragmentos amplificados): Esta técnica se desarrolló en 1995 y combina el uso de enzimas de restricción y oligonucleótidos para PCR, de manera que se obtienen marcadores moleculares muy específicos sin necesidad de conocer la secuencia con anterioridad. El DNA se corta con dos enzimas de restricción, una de corte muy frecuente, y otra de corte poco frecuente. A los fragmentos se les ligan oligonucleótidos de extremos compatibles con las enzimas usadas.y se amplifica por PCR. Jugando con la complementariedad del oligonucleótido con el sitio de restricción se puede disminuir o aumentar el número de bandas amplificadas. Una ventaja especial de esta técnica es que es capaz de generar muchos marcadores moleculares en una sola reacción. Por eso el resultado debe resolverse en un gel de poliacrilamida de alta resolución, puesto que no se resolverían en agarosa. Esta técnica ya se ha usado con éxito en patatas y cebada.

CONCLUSIONES

Cabe destacar que al aprender más sobre los cariotipos. se nos hace aún más fácil el ordenamiento de los cromosomas, así podemos diferenciarlos en el microscopio y saber que anomalía tiene.

Aprendimos a diferenciándolos por grupos los cromosomas por grupos (A, B, C, D, E, F, G Y SEXUALES) por un MÉTODO CONVENCIONAL.

Por lo tanto conocer las diferentes técnicas en bandeo para la identificación de cromosomas se nos hace más fácil optar por una, dependiendo de lo que contemos.

UPSMP – MEDICINA HUMANAEMBRIOLOGÍA HUMANA Y GENÉTICA BÁSICA

2015-1

BIBLIOGRAFÍA

CUMMINGS, MICHAEL. “Herencia Humana”. DE ROBERTIS, E. “Biología Celular y Molecular”. GROUCHY-TURLEAU. “Atlas de Enfermedades Cromosómicas” LISKER-ARMENDARES. “Introducción a la Genética Humana”. MULLER-YOUNG. “Genética Médica” Emery’s SANCHEZ CASCOS Y COL “Genética al día” Editorial Labor. THOMPSON, THOMPSON. “Genética Médica”.