te01 - genética médica

Dra. Ela Alvarado A.

TEMAS A DESARROLLAR Introducción a la Genética. Importancia. Terminología mas usada. Métodos clínicos y métodos de laboratorio. Árbol Genealógico Familiar. Obtención de cromosomas in vitro. Cultivos celulares. Mención de Ciclo celular y división celular. Cromosomas humanos: morfología clasificación,

identificación. Técnicas de bandeo: G, C, Q, NOR, ICH, FISH. Cromatina sexual - Hipótesis de Lyon. Cromosomopatías Sexuales: Síndromes de Turner

y Klinefelter y similares.

RAMAS O CAPÍTULOS DE LA GENÉTICA

CITOGENÉTICA

GENÉTICA MOLECULAR

GENÉTICA BIOQUÍMICA

GENÉTICA POBLACIONAL

INMUNOGENÉTICA

FARMACOGENÉTICA

INGENIERÍA GENÉTICA

GENÉTICA DEL COMPORTAMIENTO

LA GENÉTICA, LA LEY Y LA BIOÉTICA

TERMINOLOGÍA

ALELOS, HOMOCIGOTOS, HETEROCIGOTOS, HEMICIGOTO

DOMINANCIA Y RECESIVIDAD

GENOTIPO Y FENOTIPO

CONGÉNITO Y HEREDITARIO

HERENCIA Y AMBIENTE

MOSAICISMO

I. MÉTODOS CLÍNICOS DE LA GENÉTICA

1. AMNIOCENTESIS

2. RADIOGRAFÍAS

3. ULTRASONOGRAFÍA

4. FETOSCOPÍA

5. MANIPULACIÓN DE CÉLULAS GERMINALES

6. EMBRIONES IN VITRO

7. INGENIERÍA GENÉTICA

8. PREDICCIÓN DEL SEXO

9. PRODUCCIÓN DE CLONES

10. PROCREACIÓN SELECTIVA

ÁRBOL GENEALÓGICO FAMILIAR

DEFINICIÓN: o heredograma, o pedigrí. Es un método abreviado en las que se representa esquemáticamente mediante símbolos conocidos la historia de una familia indicando las personas afectadas y el parentesco que guarda con el propósitus, probando o caso índice

ÁRBOL GENEALÓGICO FAMILIARSÍMBOLOS MAS USADOS

A. G. BRAQUIDACTILIA

II. MÉTODOS DE LABORATORIO

CICLO CELULAR

Telomero

Centrómero

TECNICAS DE COLORACION

I. COLORACION CONVENSIONAL

1. Bandas “Q”

2. Bandas “C”

3. Bandas “G”

4. Bandas “R”

5. Bandas “NOR”

6. Bandas “G-11”

7. ICH

8. FISH

II. DIFERENTES TÉCNICAS DE BANDEO CROMOSÓMICO

TECNICAS DE BANDEO CROMOSOMICO

BANDAS “Q”: Casperson, 1971.

• Se colorean con mostaza de quinacrina o dihidroclorato de quinacrina.

• Se visualiza en microscopio de fluorescencia.

• Fluorece en presencia de ADN rico en A-T (Ellison y Barr, 1972).

• Las bases G-C rompen la fluorescencia (Commings, 1975-1978).

• Las proetínas NO HISTONAS limitan el acceso a la zona G-C (Pachman & Riegler, 1972).


BANDAS “G”: Summer, 1971.

GIEMSA: Colorante derivado de las TIAZINAS, que son moléculas planas con carga (+) que interactúan con los grupos fosfatos del “ADN” por fuerza iónicas.

• Las bandas “G” (+) corresponden a CROMATNA LIBRE para unirse al colorante.

• Las bandas “G” (-) son “DNA” cubierto o no disponible y en parte extraído.

• Las bandas “G” (-) son ricas en G-C de replicación temprana, se relacionan con genes estructurales. Dan lugar a bandas “G” claras.


BANDAS “G” (continuación)

• Las bandas “G” (+) son ricas en A-T que replican tardiamente con genes de tejido específicos (ej. gen de la ß-globina), sin embargo replican temprano en el tejido que expresa el gen. Dan lugas a bandas “G” oscuras (+).

• Utiliza la tripsina (desnaturaliza las proteínas).


BANDAS “C”: Pardue & Gall, 1970.

• Para marcar la heterocrmatina constitutiva.

• Extracción del “DNA” no pericentromérica (heterocromatina de la región centromérica). 20% del genoma humano.

• Se trata con solución de hipoclorito de sodio a temperatura ambiente y se lava con solución salina.

Resultado: Se observa la marcación de la heterocromatina constitutiva de distribución pericéntrica en todos los cromosomas a excepción del “Y” que se encuentra en el brazo largo. Tiñe las constricciones secundarias de los cromosomas 1, 9 y 16.


BANDAS “R”: Dutrillaux & Lejuene, 1971.

• Llamadas también bandas REVERSA, por ser el reverso de las Bandas “G”.

• Se obtienen con tratamiento de temperatura y colorante Giemsa.

• También bandas “R” fluorescentes con ACRIDIA ORANGE.

• Detecta “DNA” rico en G-C.

• Denatura “DNA” rico en A-T.

• Especialmente útil en rearreglos terminales y polimorfismos.

• Se usa cuando se sospecha que los telomeros participan en alguna anormalidad.


BANDAS “NOR”: Ferguson-Smith, 1961.

FUNDAMENTO: Emplea plata amoniacal para teñir regiones de los organizadores nucleolares, que contienen “ARNr” localizados. Para ver polimorfismo de los satélites.

• Las regiones “NOR” se ubican e el tallo del satélite de los cromosomas acrocéntricos, correspondiendo a proteínas NO HISTONAS que aparecen con la síntesis del “ARNr”.

RESULTADOS: Las constriciones secundarias de los cromosomas acrocéntricos con satélite se tiñen en los tallos con plata amoniacal.


BANDAS “G-11”:

FUNDAMENTO: Modificación de la banda “G” con pH elevado para demostrar variantes normales comunes (polimorfismos).

RESULTADOS: Se tiñen:

• las constricciones secundarias del cromosoma 9,

• el segmento distal largo del cromosoma “Y”,

• el área pericéntrica del cromosoma 20.


ICH (INTERCAMBIO DE CROMATIDES HERMANAS)

• Mediante la autoradiografía usando sustancias como Bromo-desoxiuridina que sustituye a la timidina.

• Se observa el intercambio entre los segmentos de las cromatides hermanas. Se realizan normalmente de 6-9 intercambios por metafase, y aumentan cuando se exponen a mutágenos o en algunas enfermedades donde se observan los GAPS sitios frágiles como brechas que no se tiñen bien.

TECNICAS DE BANDEO CROMOSOMICO.

FISH (HIBRIDACION FLUORECENTE IN SITU)

Se emplean sondas (PROBES) específicas para la coloración de determinados cromosomas, y disgnostican anomalías cromosómicas.

FUNDAMENTO: A partir del “ADNc” o “ADN” genómico. La sonda se marca y se añade por hibridación, y la señal se identifica por autoradiografía o fluorescencia. Se observan gránulos en la zona que hubo hibridación

Gen glicogeno fosforilasa 1 del músculo en el cromosoma 11

Baja resolución Alta resolución

Reg

ión

Ban

da

HETEROMORFISMOS CROMOSOMICOS

Las diferencias interindividuales en el contenido de “ADN” de

los cromosomas se han precisado mediante la CITOMETRIA

DE FLUJO O MICRODENSITOMETRIA.

Existen cuatro grupos principales:

1. TAMAÑO DEL BRAZO “q” DEL CROMOSOMA “Y”:

• FRECUENCIA: 10% de los hombres tienen el cromosoma “Y” mas largo y mas corto que lo usual.

• COLORACION: BANDAS “Q” Y BANCAS “C”.

HETEROMORFISMOS CROMOSOMICOS

2. TAMAÑO DE LA HETEROCROMATINA CONSTITUTIVA:

• VARIACIONES EN LOS CROMOSOMAS 1, 9, 16.

• TINCION: BANDAS “C”.

3. POLIMORFISMOS DE LOS SATELITES:

• VARIACIONES EN LOS CROMOSOMAS 13, 14, 15, 21, 22.

• TINCION: BANDAS “Q” Y “NOR”.

4. SITIOS FRAGILES:

• Rasgos estructurales de los cromosomas que se hacen visibles en cieras condiciones en el cultivo de tejidos. Se heredan en forma codominante, por lo menos existen 20 sitios frágiles comunes y 18

sitios raros.

CARIOGRAMA NORMAL

SISTEMA INTERNACIONAL DE NOMENCLATURA PARA CITOGENÉTICA HUMANA

- DEFINICIONES MAS USADAS EN CITOGENÉTICA HUMANA: CARIOTIPO, CARIOGRAMA E HIDIOGRAMA.

- NOMENCLATURA CROMOSÓMICA IS C N ( INTERNATIONAL SYSTEM CYTOGENEITC NOMENCLATURE ) 1,995

- En cromosomas normales : Varón normal : 46,XY

Mujer normal : 46,XX

- En anomalías numéricas : S. de Down : 47,XY,+21

S. de Klinefelter : 47,XXY

- En anomalías estructurales : S. Cri-duchat : 46,XY,del(5)(p15)

S. de Down : 46,XX, der ( 14;21) (q10;q10),+21

Anomalía en cromosoma sexual X : 46,X, r (X) (p13 q26)

SÍMBOLOS MAS USADOS EN LA NOMENCLATURA CROMOSÓMICA

A – G Grupos cromosómicos pat Origen paterno

1 – 22 Numeración de autosomas mar Marcador

X, Y Cromosomas sexuales dic Dicéntrico

/ Indica mosaicismo fra Sitio Frágil

del Deleción h Heterocromatina

dup Duplicación p Brazo corto

i Isocromosama q Brazo largo.

ins Inserción

inv Inversión

mat Origen materno

SÍMBOLOS MAS USADOS EN LA NOMENCLATURA CROMOSÓMICA

r Cromosoma en anillo

s Satélite

t Translocación

t rep Translocación robersoniana

t rob Translocación tandem

ter o qter Terminal

desde hasta

+ (delante del Nº de cromosoma indica adición)

Ej +21

- (indica pérdida) Ej 5p-

CROMOSOMAS EN INTERFASE

(CROMATINA SEXUAL)

LYONOZACIÒN O INACTIVACIÓN DEL CROMOSMA “X”

HIPÓTESIS DE LYON

Lyonización: ( Mary Lyon en 1,961) Proceso por el cual uno de los crom.X en la mujer se inactiva al azar en c/u de las células somáticas Proceso de desarrollo q’ afecta al cro. X en etapas sucesivas aún incompletamente conocidas.

GEN “XIST” : Responsable de la inactivación característica de 1 de los 2 crom. X de la mujer y se manifiesta citológicamente como corp. de Barr. Un EH de 14º día es mosaico para el Xm Xp .

Aspectos moleculares de la H.L. : El gen “XIST” está ubicado en el Xp13, estrechamente ligado al gen RP4X y al PHKA1, se extiende por cerca de 80 kb. Consta de 8 exones y su producto de transcripción es >15 kb Algúnos genes q’ se encuentran en el X inactivo son resisten a la lionización y mantienen su actividad transcripcional.

ASPECTO MOLECULAR DE LA CROMATINA SEXUAL

La cromatina sexual es un complejo de ADN mas histonas (Arg – Lis).

Estas proteinas son de dos grupos : - Histonas proteinas pequeñas con alto contenido de aa básicos, se distribuyen en paquetes de 8 moleculas: H2A, H2B, H3 y H4.

H1, se encuentra en el ADN espaciador y en la parte externa de los nucleosomas. - No histonas grupo heterogéneo, forma la estructura de los cromosomas, otros se relacionan con la transcripción y la replicación.

ASPECTO MOLECULAR DEL CORPÚSCULO DE BARR

La cromatina en el nucleo se puede encontrar en dos formas:

- Heterocromatina: forma inactiva condensada, localizada en la periferia del nucleo. Se tiñe fuertemente, replicación tardia.

a.- H. Constitutiva: Carece de informacion genética.

b.- H. Facultativa: Contiene información de los genes que no se expresan.

-Eucromatina: forma activa condensada. Se tiñe debilmente, contiene la mayoria de los genes estructurales.

CROMOSOMOPATÍAS SEXUALES FRECUENTES

FENOTIPO FEMENINO:• SINDROME DE TURNER 45,X0• TRISOMIA X 47,XXX• SINDROME PENTA X 49,XXXXX• FEMINIZACION TESTICULAR 46,XY

FENOTIPO MASCULINO:• SINDROME DE KLINEFELTER 47,XXY• SINDROME XXXXY 49,XXXXY• HOMBRES XYY 47,XYY• VARONES XX 46,XX• SINDROME DE NOONAN 46,XY

SINDROME DE

TURNER

FRECUENCIA:

•1/2500 recien nacidos vivos de sexo femenino

•90% de embriones con cariotipo 45,X0 son abortados en el primer trimestre.

•En México la talla promedio de mujeres 45,X0 es 1.376 +/- 0.58 cm.

SIGNO POR CIENTO

Talla baja

Cubitus valgus

Implantación baja del cabello

Epicanto

Linfedema

Malformación renal

Pterygium coli

Cardiopatía congénita

Nevos pigmentados

Metacarpo, metatarso o falanges cortas

100

95

78

76

67

60

59

53

44

33

HALLAZOS CLINICOS MAS FRECUENTES EN EL SINDROME DE TURNER CON 45,X0

SINDROME DE TURNER

CARIOTIPO SINDROME DE

TURNER

TRISOMIA X

CARIOTIPO : 47, XXX

INCIDENCIA: 1/1,000 – 1/2,000 R.N. vivas.

FENOTIPO: Amenorrea secundaria, hipoplasia de labios menores. Mas alta que el resto de las niñas en su familia. El 75% son fértiles. R.M. en 25% de ellas. Prinera infancia con alteraciones de carácter y

posterior esquizofrenia y psicosis. Problemas mentales de aprendizaje y comportamiento.

Trastornos neuroepilepticos similar a XXY. Efecto de edad materna avanzada.

SÍNDROME PENTA X

CARITIPO : 49,XXXXX

FENOTIPO :Hendidura parpebral mongoloide.

Hpertelorismo, coloboma del iris.

Conducto artereoso permeable.

Oídos de asentamiento bajo.

Cuello corto, surco simiescos, equinovaro.

Manos pequeñas con clinodactilia enlos meñiques.

FEMINIZACIÓN TESTICULAR (PSEUDOHERMAFRODITISMOMASCULINO)

CARIOTIPO : 46, XY

FENOTIPO : Fenotipo externo es como el de una mujer nomal.

Vagina termina en fondo de saco, no existe útero ni trompas de Falopio.

Testículos de ubicación abdominal o inguinal.

Causada por receptores de andrógenos

SINDROME DE KLINEFELTER

HALLAZGOS CLINICOS:

• Hipoplsia testicular con azoorpermia u oligospermia.

• Caracteres sexuales deficinetes por niveles disminuidos de testosterona.

• Ginecomastia uni o bilateral en 40%.

• Escaso vello púbico. Hábito eunucoide.

• Retardo metal moderado nunca profundo (CI = 10-15 ptos menor a los normales).

• 15% de casos son mosaicos y algunos son fértiles. Otros mosaicos con 3 o más líneas celulares se observan ocasionalmente.

SINDROME DE KLINEFELTER

FRECUENCIA:

•1/1000 nacidos vivos de sexo masculino.

•100/1000 en varones infestados.

•10/1000 en varones en instituciones para retardados mentales.

CARIOTIPO SINDROME

KLINEFELTER

SINDROME XXXXY

CARIOTIPO: 49,XXXXY

- Cuello corto, esternon grueso.

- Hipogenitalismo, pronación limitada de los codos.

- Recuento bajo de crestas dérmicas en los pulpejos digitales.

- Deficiencia mental, C.I. medio 34

- Peso y estatura baja al nacimiento.

- Hipertelorismo, estrabismo, epicantos internos.

- Prognatismo mandibular.

VARONES XYY

CARIOTIPO : 47, XYY

- Frecuencia: 1/1,000 R.N. vivos. En varones internados en instituciones para subnormales mentales es de 20/1,000. Entre hombres adultos deficientes mentales 3/1,000.

- Fenotipo: Presentan untamaño mayor de los diente, mas alto que sus hermanos. Testículos de tamaño normal.

- Algúnos tienen problemas de comportamineto social.

- Función endocrina conservada. Se reproducen normalmente

VARONES XX

CARIOTIPO: 46,XX

- Frecuencia: 1/20,000 R.N. vivos.

- Etiología: En el 80% de los casos el cariotipo demuestra transferencia de material genético: Yp11.2 al Xp.

- El 20% de los casos se identifica por analisis de ADN o por hibridación in situ y en Xp.

- Fenotipo: son infértiles con manifestaciones exocrinas semejantes al Síndrome de Klinefelter. Testículos pequeños. Inteligencia normal. Desproporción esquelética entre el segmento superior e inferior.

SINDROME DE NOONAN

- CARIOTIPO: 46,XY

-FENOTIPO : Similar al Sóndrome de Turner: - Pabellones auriculatres de asentamiento bajo y/o anormales.Implantación baja de cabello. Pterigion coli. - Estatura baja.Torax en escudo, pectus escavatum. - Cardiopatía congénita: estenosis de la pulmonar, defectos septales. - Pene y testículos pequeños. Criptoquídea.

te01 - genética médica

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