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Juan B. Lopez O. 3 MANUAL DE GENETICA

PRACTICA 3 ELABORACIÓN DE UN CARIOTIPO

OBJETIVOS Elaborar un cariotipo a partir de un registro fotográfico de un determinado paciente el cual puede presentar una anormalidad genética evidente mediante el análisis cromosómico. Definir un arreglo cromosómico sistemático (cariotipo) para la mitosis con bandas R a analizar, respecto al tamaño relativo de cada cromosoma con relación a la longitud genómica total haploide femenina. Realizar una representación diagramática de cada uno de los cromosomas (ideograma) del cariotipo con bandas. Identificar la problemática presentada por el paciente y sus repercusiones.

METODOLOGÍA 1.

Conteo cromosómico

El primer paso en el análisis es determinar el número cromosómico del organismo mediante el recuento de un número mínimo de mitosis, que está alrededor de 50, que permitirá descartar la posible variación en el número cromosómico por perdidas de cromosomas debido a problemas técnicos, y se descartan las posibles asociaciones entre cromosomas acrocéntrico observados frecuentemente entre ellos. Para determinar el número cromosómico de una especie, se requiere además, evaluar un número representativo de individuos de ambos sexos de esa especie, para descartar posibles variaciones dentro de organismos considerados de la misma especie o detectar posibles polimorfismos poblacionales. El número de organismos a analizar depende de la disponibilidad de individuos para el estudio, aún cuando idealmente se recomienda un tamaño muestral siguiendo los criterios estadísticos o dependiendo de los objetivos trazados en la investigación. Posteriormente se identifica una mitosis con un número correcto de cromosomas es fotografiada y asignada a un estudiante para su posterior análisis. 2.

Localización del centrómero

Los cromosomas metafásicos se encuentran en estructuras en forma de díadas (dos cromátidas) unidas por el centrómero identificado por ser un estrechamiento en el cromosoma. La identificación del centrómero permite determinar los dos brazos que posee un cromosoma: p o brazo corto y q o brazo largo.

Versión preliminar

Juan B. Lopez O. 3 MANUAL DE GENETICA 3.

Cálculo del índice centrom érico (IC)

Se obtiene relacionando la longitud del brazo corto (Lp) con la longitud total de cada cromosoma (LT,i) y se expresa en porcentaje de acuerdo a la siguiente relación:

4.

Cálculo del índice braquial. (IB)

Se obtiene mediante la relación de la longitud del brazo corto (Lp) respecto al brazo largo (Lq) y, mediante la siguiente relación:

5.

Clasificación del cromosoma por ubicación del centrómero

Una vez determinados IC e IB se procede a la clasificación de los cromosomas en metacéntricos, submetacéntricos, acrocéntrico y subtelocéntrico mediante el siguiente criterio: Tabla 1. Clasificación cromosómica morfológica

IC 50-46 45-26 25-25 7

Clasificación Metacéntrico Submetacéntricos Acrocéntrico subtelocéntrico

Apareamiento de cromosomas homólogos

Calculados IC y/o IB y asociándose con la longitud de cada cromosoma junto con la morfología del bandeo se pueden organizar los cromosomas homólogos. Una correlación que puede ayudar en el apareamiento de cromosomas homólogos y más aun en el caso de cromosomas con coloración homogénea es el índice de homología.

Este valor depende del error de la medida y la presencia o no de polimorfismos en los cromosomas pero junto con el bandeo, pueden ayudar en el reconocimiento de los cromosomas homólogos. Versión preliminar

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7.

Longitud relativa (Lr)

Para proponer el cariotipo es necesario establecer un orden dentro de los cromosomas, lo cual se logra calculando la longitud relativa de cada par homólogo, expresado en porcentaje lo cual se obtiene al dividir el tamaño del cromosoma entre la longitud total del grupo haploide femenino (lthf), para el caso de un organismo con genoma 2n se tiene:

Para el caso de tratarse de una hembra con cromosomas sexuales XX la anterior correlación se aplica, por el contrario para el caso de tratarse de un macho XY, lthf se halla restando la longitud del cromosoma Y y sumando dos veces el cromosoma X. Para el caso de trisomias y aneuploidias somáticas o sexuales se re arregla el genoma a condiciones de normalidad, para el caso de la trisomia se elimina el cromosoma causante de la trisomia. Para el caso de aneuploidia se multiplica por dos el cromosoma unitario en ausencia de su homologo. Posteriormente el cálculo de la longitud relativa de cada cromosoma se obtiene de la siguiente manera

8.

Esquema general de clasificación cromosómica

Los cromosomas de una especie cualquiera pueden ser organizados en grupos. En el caso del genoma humano se han clasificados en los siguientes grupos (tabla 2). Tabla 2. Esquema general de clasificación cromosómica

Grupo A Grupo B Grupo C Grupo D Grupo E

Grandes cromosomas metacéntricos o submetacéntricos Cromosomas submetacéntricos Cromosomas submetacéntricos de tamaño medio Cromosomas subtelocéntricos de tamaño medio con satélites cromosomas submetacéntricos

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Grupo F Grupo G

relativamente cortos Cromosomas metacéntricos relativamente cortos Cromosomas subtelocéntricos cortos con satélites

El estudiante podrá contar además con ejemplos de cariotipos de trabajos anteriores como una guía para el desarrollo del cariotipo. 9.

Idiograma

Se construirá un patrón de bandas manteniendo la proporción de longitud de cada cromosoma en el genoma, bosquejando la problemática cromosómica y posibles polimorfismos entre otros. Un ideograma para el caso de cromosomas humanos según diferentes patrones de bandeos se muestra en la figura 1.

Figura 1. Ideograma con bandas del set haploide humano (ICSN 1978)

BIBLIOGRAFÍA Arrighi, F.E., Hsu, T.C. 1971. Localization of heterochromatin in hu man chromosomes. Cytogenetic. 10:81-83. Caspersson, T., Zech, L., Johansson, C. 1970. Differential binding of alkylating flurocromes in human chromosomes. Exp. Cell Res. 60:315-319.

Versión preliminar

Juan B. Lopez O. 3 MANUAL DE GENETICA Commite on Human Citogenetic Nomenclature. 1978. An internatio-nal system for human cytogenetic nomenclature (1978) ISCN (1978). Cytogenet. Cell Genet. 21:309-404. Dutrillaux, B. y Leujene, J. 1971. Sur une nouvelle technique d'analyse du caryotype humain. C.R. Acad. Sci. París. 273:2638-2640. Goodpasture, C. y Bloorn, S.E. 1975. Visualization of nucleolar orga-nizer regions in mammalian chromosomes using silver staining. Chro-mosoma 53:37-50. Levan, A., Fredga, K. y Sandbersg, A. 1964. Nomenclature for cen-tromeric position chromosomes. Hereditas 52:201-220. Matsui, S. I. y Sasaki, M. 1973. Differential staining of Nucleolus Orga-nizer in mammalian chromosomes. Nature 246:148-150. Moorhead, P.S. Nowell, P.C., Melman, W.J. y Battips, D.M. 1960. Chromosome preparations of leucocytes cultured from human periphe-rral blood. Exp. Cell. Res. 20:613-616. Nowell, P.C. 1960. Phytohemaglutinin: An initiator of mitosis in cultures of normal human leukocytes. Cáncer Res. 20:462-466. Seabright, M. 1971. A rapid banding technique for human chromosomes. The Lancet. Octubre, 971-972.

Summer A.T. 1972. A simple technique for demonstrating centromeric heterocromatin. Exp Cell. Res. 75:304-306. Tjio, J.H. &: Levan, A. 1956. The chromosome number of man. Heredi-tas. 42:16. Seabright, M. 1971. A rapid banding technique for human chromosomes. Lancet 2:971972. Beiguelman, B. 1982. Citogenéüca humana. El Guanabara. Río de Ja neiro. Frota Pessua, O., Guiomaraes, P. y Otto, P.A. 1978. Genética huma na. 3 ed. Francisco Alves. Río de Janeiro. Popescu, P., Dutrillaux, B. &¿ Hayes, H. (eds.) 2000. Techniques in Animal Cytogenetics. Heildelberg. New York: Springer-Verlag-INRA editions.

Versión preliminar

Juan B. Lopez O. 3 MANUAL DE GENETICA Rooney, D.E. y Czepokowski, B.H. 1986. Human Cytogenetics. A Prac-tical Approach. IRL Press. Oxford. USA. Saez, F. y Cardozo, H. 1973. Monografías científicas biología. Citogené-tica básica y biología de los cromosomas. OEA, No. 23. Swanson, P.C., Merz, T. y Young, W. 1981. Cytogenetics: The Chro mosome in División, Inherence and Evolution. Prentice Hall. London. Therman, E. y Millard, S. 1993. Human Chromosomes: Structure, Be-havior and Effects. 3 ed. Springer-Verlag. New York. USA. Thomson, J.S. y Thomson S.L. 1975. Genética Médica. Salvat. Barce lona. Verna, R.S. y Babu, A. 1989. Human Chromosomes: Manual of Basic Techniques. Pergamon Press. New York. USA.

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