Genètica. Parcial 1 Tema 9 (2017)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Veterinaria - 2º curso
Asignatura Genética
Año del apunte 2017
Páginas 5
Fecha de subida 30/07/2017
Descargas 0
Subido por

Vista previa del texto

Tema 9 Variació cromosòmica Introducció: - El genoma pot sofrir canvis a llarga-escala afectant al nombre o a l’estructura dels cromosomes.
- Canvis en el nombre o possició dels gens. A vegades s’interrompen.
- Canvis al nombre de cromosomes: poliploidia i aneuploidia.
- Canvis a l’estructura dels cromosomes (restructuració cromosòmica): - No conservativa: delecions i duplicacions - Conservativa: inversions i translocacion Hi ha variació cromosòmica de dos tipus: - Estructural: que implica canvis en el cromosoma - Numèrica: això és important en cèl·lules tumorals. El càncer és una malaltia genòmica on es desestabilitza el cromosoma i la distribució simètrica de cromosomes sol quedar afectada.
1. Estructural Deleció: una regió genòmica es perd. No conservativa pq implica canvi de copies.
Duplicació: hi ha trencament i la restructuració es fa incorrectament. Hi ha una còpia d’una part d’un genoma. És no conservatiu perquè implica canvi de copies.
Inversió: hi ha trencament però al reparar la regió queda invertida. Conservativa.
Translocació: hi han dos cromosomes diferents que bidireccional o unidireccional es transfereixen fragments cromosomics entre sí. Conservativa.
Recombinació no homòloga o ilegítima: es produeix recombinació entre regions no homòlogues. En general això és difícil que passi perquè les seves seqüències són diferents. El que pasa és que si tinc elements mòbils o repetitius la seva seqüència és més o menys la mateixa i els diferents segments poden recombinar entre sí. Les recombinacions no homoloques que ocorren a elements mòbils poden donar lloc, doncs, a recombinacion estructural.
Microscopic rearrangements Durant els anys 50 es van detectar translocacions a boví i es va suggerir que estava relacionat amb la reduida fertiltat dels toros. Des de llavors s’han reportat una gran quantitat de restructuracions del genoma a espècies domèstiques. A molts països europeus abans de entrar a nous bous a centres d’inseminació artificials se’ls hi fa un carotipat per detectar posibles anomalies genètiques.
- Translocació robertsoniana: hi ha combinació de centromers. Individus portadors d’aquestes anomalies cromosòmiques aporten problemes de fertilitat. Un toro amb aquesta mutació l’eliminem de la línea reproductiva perquè tindrà problemes. La freqüència d’aparició sol anar a la baixa per la selecció que es fà.
- Pocs: s’analitzen cada cop més per saber si tenen alguna translocació cromosòmica important.
Variació del número de copies (Copy number variation = CNV) Són variants estructurals que produeixen un canvi al número de copies d’una regió genòmica, desde 1kb a diverses mb. Es detecten amb tècniques mol·leculars: seqüenciació, hibridació, etc.
Es poden trobar a una part important del genoma, al voltant del 13%. Les CNV representen una font important de variació fenotípica. Poden afectar a la regulació genètica (dosis genètica i pèrdua d’elements reguladors) i l’estructura final després de la transcripció (interrupció de gens o fusió).
Com es poden detectar en mètodes genètics? Es pot veure seqüenciant un genoma comparant la mostra amb un genoma de referència. Una altra manera és amb hibridació genòmica comparativa, on tenim un chip i una sonda complementaria a una determinada regió del genoma. Imaginem que el marquem el de referencia de color verd, i la mostra que volem analitzar de vermell. Si de manera consistent veig que la senyal vermella és el doble que la verda és que tinc una duplicació, per això és més intensa. Si fos la meitat d’intensa indicaria una delecció.
Conseqüències que pot tenir: - Si una deleció agafa un gen sencer pot inactivar completament la seva funció.
- Si és una duplicació el que pot ser, però no sempre és, és que augmenti l’expressió del gen.
—> De manera general una deleció tindrà conseqüències més severes, ja que es perd informació.
Una deleció a una regió codificant a la proteïna causarà una proteïna més curta i això podria ocasionar una perdua de funció. I si és a un intró podria ocasionar també problemes, podria tenir conseqüències genotipiques. També a una regió intergènica. Nosaltres podem tenir un gen però un factor regulador que afecta a la expressió del gen que estigui a la regió intergènica, i es podria veure afectat.
Exemples de deleció: - Displàsia anhidròtica ectodèrmica a vaca: lligat al cromosoma X els individus que la tenen presenten hipotricosi (falta de desenvolupament del fol·licle pilós) i problemes també a la dentrició (estructures ectodèrmiques). Deleció de 2-160kb afectant al gen ectodisplasina (es perd l’exó 3).
- Osteopetrosi: ossos amb una densitat molt més elevada del que seria normal. En aquests casos la bóveda craneana seria molt gruixuda i comprimiria els hemisfferis cerebrals, hernia del cerebel, manca d’implantació dels morals i mandibula inferior molt més curta del normal, deixant protuir la llengua. Aqui els individus homozigots moren, letalitat abans del naixement, no com l’anterior. La mutació es una deleció en un gen amb funció important en la funció dels osteoclast, que son celules encarregades del canvi en ossos. Delecció de 2.78 kb al gen SLC4A2.
Mecanisme de la duplicació: pot pasar per recombinació no homòloga o ilegítima.
Exemples duplicacions - Gen kit a porcs: té una funció essencial en el procés de formació de melanocits a partir de les crestes neurals. S’ha vist que en porcs blancs aquest gent esta duplicat o triplicat. Aquests porcs són compltament blancs. És mutant ja que el senglar era marró.
- Sinus dermoide a gossos rodesian: afecta a factors de creixement del fibroblast. És una mena d’abultament a la regió lumbar que moltes vegades de manera recurrent es va inflamant i infectant . Presenta dolor i a vegades secreció purulenta. En humà es denomina quist sacre, és una invaginació o fístula a nivell de la pell Conserva les caracteristiques de la pell, com glandules, pel, etc. És perillos perquè s’infecta molt, i la fístula va augmentant en mida cada cop. S’ha de fer un tall important per treure-la perquè podria tornar a aparèixer si deixem una mica. L’aparició d’aqust cuadre també és per duplicació. Ocorre bastant més sovint a gossos rodesian on la linea dorsal té color diferent i a més créix en direcció contraria a la resta. Hi ha diferents tipus, cadascun més greu que l’anterior.
Inversions: no hi ha pèrdua de material genètic però poden haver conseqüències patològiques si el punt de tall coincideix amb un gen.
- Pericèntriques: afecten a centròmer - Paracèntriques: no afecten al centromer Exemples d’inversions: - Porcs: animal intersexe amb genitals externs femella i amb gonades amb tubuls seminifers i fol·licles ovàrics. Una inversió pot modificar la posició d’un gen al genoma i pot afectar a la seva funció. És una inversió paracèntrica al braç curt del cromosoma.
- Inversió paracèntrica: una inversió en heterozigosi fa que es causin gametes amb dotacions cromosomiques anormals, que pot fer baixar la dotació cromosòmica de l’individu, fent molts gàmetes infèrtils. També pot pasar a pericentriques.
Translocacions: intercanvis de fragments entre cromosomes. Aquestes alteracions poden surgir facilment en cèl·lules canceroses i pot fer que apareixin tumors. Quan un individu és portador de translocació molt posiblement tindrà problemes de fertilitat perque es difícil col·locar cromosomes a la meiosi.
- Fusió entre cromosomes: sol ocorrer entre cromosomes de mida diferent. La translocació robertsoniana en boví consisteix en una fusió entre els cromosomes 1 i 29. És relativament comú. A vegades les vaques tenen dotacions cromosòmiques anormals i això pot estar causat per una translocació, que hi ha dificultat de recombinació cromosòmica normal. Implica avortaments per aneuploidia.
 
 Aneuploidia: dotació cromosòmica és anormal (trisomia o monosomia).
—> Normalment trisomia i monosomia impliquen abortament.
—> Quan tenim entre parèntesis -8, +4 vol dir que el 8 és el donador i el 4 el receptor.
* El creuament Jersey x Limousin sol donar problemes reproductius ja que es suspita certa anormalitat als cromosomes. Es transmet de mares a fills.
Pregunta avaluació: pq races de gos son tan diferents entre si. quins factors han repercutit. Una serie de mutacions que els hi han fet sorgir X característiques i la selecció artificial per part de l’home per obtenir gossos amb les característiques dessitjades.
Translocacions recíproques a porcs: s’han descrit més de 50 translocacions recíproques a porc. Els cromosomes més afectats són el 1, 5, 7 i 14.
2. Variacions numèriques Aneuploidia: la segregació anormal dels cromosomes durant la meiosi dona lloc a individus monosomis i trisomics, generalment no viables.
- Trisomia del cromosoma 24 a boví: prognatisme, anomalíes cardíaques i reproductives i creixement lent.
Aneuploidies del cromosoma X - Síndrome de Turner: femelles XO (monosomia). Individus estèrils amb ovaris no funcionals.
- Síndrome de Klinefelter: mascles XXY (trisomia). Esterilitat, testicles petits no funcionals.
- Trisomia a gossos: femella amb cicles estrals anormals i infertilitat tot i haver estat inseminada en múltiples ocasions. Les teràpies mèdiques per corregir anomalies del cicle no funcionen.
Analisis citogènics de cultiu de linfòcits deixen veure trisomia al cromosoma X. Ovaris hipoplàstics i absència d’estructures fol·liculars normals.
Aneuploidia a cèl·lules neoplàstiques - Durant el càncer es perden molts mecanismes que comporten que els cromosomes segreguin de manera correcta durant la mitosis. Cromosomes incomplerts donen problemes durant la replicació cel·lular, p.e. la formació de micronuclis amb cromosomes. La manca de replicació del DNA durant la divisió cel·lular pot ocasionar rotures a aquest o replicació incomplerta. Aquesta replicació incomplerta pot ocasionar errors a la segregació dels cromosomes durant la divisió cel·lular, causant anormalitats estructurals o numèriques al cromosoma.
Mosaics i quimeres - Mosaic: alteració genètica a la qual a un mateix individu coexisteixen dues o més poblacions de cèl·lules amb diferent genotip, originades a partir d’un mateix zigot. P.e. tortoiseshell cat (inactivació cromosoma X).
- Qumera: a un individu coexisteixen dos o més poblacions cel·lulars amb diferent material genètic provinents de diferents zigots. P.e. a bessons dizigòtics que s’uneixen a les primeres etapes de la gestació, o dones embarassades que tenen cèl·lules fetals a la sang o “geep” (unió de cabra i ovella).
Mosaic: ve d’un genoma.
Quimera: ve més d’un genoma. No ocorre e forma natural. Té cel·lules de diferents individus.
Pregunta avaluació: Quan ocorre una duplicació això pot suposar algun avantatge evolutiu? La copia pot acumular noves mutacions perquè aquesta copia porti noves funcions. És un motor evolutiu, creador de diversitat. Pots anar acumulant mutacions sense que la funció es perdi, perquè tenim una copia funcional.
* Avellot és el mascle de l’abella, que es crea per partenogènesi Gran part de les plantes són haplodiploides, amb parts del cicle diferent. En la majoria del cicle són 2n, 4n, o altres. La molsa sí que és haploid durant la majoria del seu cicle vital.
En el cas dels peixos a vegades interesa inhibir la maduració sexual ja que això impedeix el creixement. És una tècnica freqüent en aqüicultura. L’òvul 2n és fecundat per un espermatozou 1n, llavors el zigot és 3n. Aquests animals són viables i estèrils. Hi ha plasticitat especial al genoma. Això també és útil perquè si és modificat genèticament per produir més però alhora és triploide no es multiplicarà. Moltes carpes tiploides (grans) s’usen per netejar estancs perquè les plantes no proliferin excesivament. A vegades els peixos triploids es poden fer creuant linies 4n i 2n.
Una planta pot duplicar el seu material genetic i enlloc que dividir-se es quedi unida, llavors és 4n.
Això pot haver ocorregut multiples vegades al desnvolupament de l’espècie, cosa que fa aquest fenòmen freqüent.
Al·lopoliploidia: increment superior a 2n dels cromosomes perquè s’uneixen genomes de diferent sespècies. Això és molt rar a mamífers però comú a plantes.
...

Tags: