alteraciones numéricas y estructurales del cariotipo

ALTERACIONES NUMÉRICAS Y
ESTRUCTURALES DEL CARIOTIPO
9 GENOMIO (X): Conjunto formado por los distintos cromosomas
no homólogos entre si: 1-2-3-...
9 DIPLOIDE (2n): Número de cromosomas que contiene una
célula somática. Corresponde a dos juegos de cromosomas
idénticos: 11-22-33-...
9 NÚMERO GAMÉTICO
contiene una gameta
(n):
Número
de
cromosomas
que
VARIACIONES NUMÉRICAS
9 EUPLOIDES: afectan a todo el genomio
9 ANEUPLOIDES: afectan a uno o más pares
de cromosomas aislados
VARIACIONES EUPLOIDES
TIPO
Nº DE GENOMIOS
EJEMPLO
Monoploide
uno (x)
123
Diploide
dos (2x)
11 22 33
Triploide
tres (3x)
111 222 333
cuatro (4x)
1111 2222 3333
Tetraploide
VARIACIONES EUPLOIDES
CAUSAS:
9 POLIANDRIA: Más de un espermatozoide fecunda un
oocito
9 POLIGINIA: El oocito no elimina su 2º corpúsculo polar
VARIACIONES ANEUPLOIDES
TIPO
Disómico
Monosómico
Nº DIPLOIDE
2n
2n-1
EJEMPLO
11 22 33
11 22 3
Nulisómico
2n – 2
11 22
Trisómico
2n + 1
11 22 333
Trisómico Doble
Tetrasómico
2n +1 +1
11 222 333
2n + 2
11 22 3333
VARIACIONES ANEUPLOIDES
CAUSAS:
9 No disyunciones cromosómicas de AI o AII
9 Asinapsis y desinapsis
NO DISYUNCIÓN
Anafase I
Anafase II
100 %
desbalanceados:
½ (2n+1) y ½ (2n-1)
½ desbalanceados:
[1/4 (2n+1) y
1/4 (2n-1) ]
½ balanceados (2n)
VARIACIONES ESTRUCTURALES
ALTERACIONES EN LA POSICIÓN LINEAL DE LOS GENES SOBRE
LOS CROMOSOMAS
Pueden ser por roturas y con:
9 Pérdida de información (Deleción)
9 Ganancia de información (Duplicación)
9 Reordenamientos (Inversión y Translocación)
HOMOCIGOTA ESTRUCTURAL PARA LA
ORDENACIÓN TÍPICA
A
B C D E F
Homocigota Estructural
u Homocigota Normal
A
B C D E F
Ambos cromosomas homólogos tienen la misma ordenación
lineal, que es la normal de la especie
DELECIÓN
PÉRDIDA DE UN SEGMENTO CROMOSÓMICO INTERCALAR
A
B C D E F
A
B C
F
A
B C F
A
B C F
A
B C D E F
ORDENAMIENTO NORMAL
HOMOCIGOTA
ESTRUCTURAL PARA
LA DELECIÓN
HETEROCIGOTA
ESTRUCTURAL PARA
LA DELECIÓN
DUPLICACIÓN
A
B C D E F
A
B C D
E E F
A
B C D E E F
A
B C D E F
A
B C D E E F
ORDENAMIENTO NORMAL
HOMOCIGOTA
ESTRUCTURAL PARA
LA DUPLICACIÓN
HETEROCIGOTA
ESTRUCTURAL PARA
LA DUPLICACIÓN
VARIACIÓN EN EL NÚMERO DE COPIAS
(CNV)
DELECIONES O DUPLICACIONES DE SEGMENTOS DE TAMAÑO REDUCIDO
(pb hasta 3 Mb). NO SE PUEDEN DETECTAR MEDIANTE CARIOTIPOS
Un mecanismo que las origina es el entrecruzamiento desigual
DIAGNÓSTICO DE CNVs
Se puede aplicar CGH (Comparative Genome Hibridization)
Feuk et al, 2006
VARIACIÓN EN EL NÚMERO DE COPIAS (CNV)
Todos los genomas presenan CNV y constituyen una fuente importande
de variabilidad genética. Muchas se localizan dentro de genes y causan
enfermedades
Distribución de CNV halladas
en el genoma del cerdo
Ramayo-Caldas et al 2010
VARIACIÓN EN EL NÚMERO DE COPIAS (CNV)
Ejemplos de algunos fenotipos en animales domésticos estan determinados
por CNV:
1- Una inserción de 450 kb en el gen KIT (receptor tyrosine Kinase
Kit) del cerdo, determina color blanco (Giuffra et al, 2002)
2- Una inserción de 190 kb en el gen ASIP (Agouti signaling protein)
en ovinos causa color blanco y negro (Norris & Whan, 2008)
3- Una inserción de 4.6-kb en el gen STX17 (syntaxin-17) del equino
es reponsable de la despigmentación progresiva del manto negro hasta
transformarse en gris y a la predisposición a melanoma (Rosengren
Pielberg G et al, 2008)
INVERSIÓN
Hay ruptura en dos puntos y un giro de 180º
A
B
C D E
A
B
E
D
F
C
F
INVERSIÓN PERICÉNTRICA
A
B
C D E
F
A
D C
B E
F
A
D C
B E
F
A
A
D C
B
B E
F
C D E
F
ORDENAMIENTO NORMAL
HOMOCIGOTA ESTRUCTURAL
HETEROCIGOTA ESTRUCTURAL
Meiosis en un
portador de una
inversión
pericéntrica
INVERSIÓN PARACÉNTRICA
A
B C D E
F
ORDENAMIENTO NORMAL
A
B E D C
F
A
B E D C
F
A
B C D E
F
A
B E D C
F
HOMOCIGOTA ESTRUCTURAL
HETEROCIGOTA ESTRUCTURAL
Meiosis en un
portador de una
inversión
paracéntrica
TRANSLOCACIONES
Cambio de posición de un segmento cromosómico
dentro del complemento cromosómico
Tipos:
9 INTRACROMOSÓMICAS
9 INTERCROMOSÓMICAS
TRANSLOCACIONES
INTERCROMOSÓMICAS
Transposición: un segmento pasa a otro cromosoma NO
HOMÓLOGO
Cromosoma 1
Cromosoma 4
Cromosoma 1
Cromosoma 4
TRANSLOCACIONES
INTERCROMOSÓMICAS
Translocación recíproca: mutuo
cromosomas NO HOMÓLOGOS
intercambio
Cromosoma 2
Cromosoma 6
Cromosoma 2
Cromosoma 6
entre
dos
TRANSLOCACIONES RECÍPROCAS
Tetravalente en espermatogénesis de un toro portador de
la tr rcp 2/4
Switonsky et al, 2008
La posición de los quiasmas en el cuadrivalente, determinarán el
porcentaje de gametas desbalanceadas
Diagnóstico de Translocaciones Recíprocas
Toro portador de la tr rcp 2/4
Diagnóstico mediante – FISH con sonda específica para cada cromosoma
Cr 4
Cr 2
Tr 2/4
Tr 2/4
Switonsky et al, 2008
Diagnóstico de Translocaciones Recíprocas
Toro portador de la tr rcp 9/11
De Lorenzi et al, 2007
FUSIÓN CÉNTRICA O TRANSLOCACIÓN
ROBERTSONIANA
Translocación recíproca que se produce por intercambio de
brazos completos de cromosomas no homólogos
Cromosoma 1
q1
p1
Cromosoma 29
p29
q29
q29
q1
p29
Cromosoma 1/29
p1
Se pierde (no se observa en
cariotipos)
Meiosis en un
portador de una
fusión céntrica
Diagnóstico de una Fusión Céntrica
Toro homocigota tr 1/29
Cariotipo por bandeo C y por bandeo R (con naranja de acridina)
Iannuzzi et al, 2008