TEMA 3. MITOSI I MEIOSI (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 1º curso
Asignatura Genética
Año del apunte 2014
Páginas 5
Fecha de subida 22/10/2014
Descargas 24
Subido por

Vista previa del texto

TEMA 3: MITOSI I MEIOSI Empaquetament dels cromosomes: TOPOGRAFIA DELS CROMOSOMES METAFÀSICS Les característiques que es poden estudiar dels cromosomes són la seva mida, la posició del centròmer, i la distribució de l’heterocromatina (patró de bandes).
Segons la posició del centròmer, els cromosomes es divideixen en: - Cromosomes metacèntrics.
Cromosomes submetacèntrics.
Cromosomes acrocèntrics.
Cromosomes telocèntrics.
En el cromosomes, quan es descondensa, trobem dos tipus de DNA: l’heterocromatina i l’eucromatina. L’heterocromatina està molt més condensada i conté molt poques seqüències que codifiquen per algun caràcter, mentre que l’eucromatina està més laxa i conté moltes seqüències que codifiquen. Un cromosoma tindrà diferents zones que seran heterocromatina o eucromatina. Per visualitzar això, s’utilitzen els patrons de bandes.
Els patrons de bandes en els cromosomes ens marquen unes zones més clares i unes més fosques segons la naturalesa de la cromatina. Això s’aconsegueix amb una tinció determinada.
Hi ha diverses tincions que ens permeten veure unes zones o unes altres.
- Bandes Q: es tenyeix amb quinacrina i s’observa el cromosoma al microscopi de fluorescència. S’observen bandes clares i fosques.
Bandes G: es desnaturalitzen les proteïnes cromosòmiques amb tripsina i posteriorment es tenyeix amb Giemsa. S’observen unes bandes clares i unes fosques.
Bandes R: es calenten els cromosomes i després es tenyeixen amb Giemsa. També s’observen bandes fosques i clares.
Les bandes fosques de les bandes G i Q corresponen a heterocromatina intercalar, amb moltes unions A-T, que conté pocs gens i es duplica al final de la fase S. Les bandes R, al contrari, marquen amb bandes fosques les parts que les bandes Q i G marcaven com a clares, que són eucromatina, amb DNA ric en unions G-C i que es replica al principi de la fase S.
Amb els cromosomes metafàsics es pot crear un idiograma. Un idiograma és un esquema dels cromosomes d’una espècie classificant-los en diferents grups segons la longitud dels seus braços, la posició del centròmer i la disposició de les bandes.
Actualment, hi ha tècniques de pintat de cromosomes més avançades. Ens permeten veure el cariotip: cada parella de cromosomes d’un color diferent. També hi ha pintats que permeten veure bandes de diferents colors dins de cada cromosoma.
Cada espècie té un nombre determinat de cromosomes (sempre que no hi hagi malalties i síndromes). Normalment, en espècies amb un gran nombre de cromosomes, hi ha més problemes en les divisions cel·lulars, i hi ha més probabilitat de que hi hagi mutacions i problemes.
Per tant, el nombre de cromosomes ha d’estar optimitzat perquè les divisions es produeixin correctament. En la majoria d’espècies hi ha entre 10 i 100 cromosomes. El éssers humans tenim 23 parells de cromosomes. Si observem el cariotip d’espècies properes veiem: Ximpanzé  24 parells.
Goril·la  24 parells.
Orangutan  24 parells.
En els éssers humans dos parells es van fusionar per formar-ne un del sol. Observem que el nombre de cromosomes no té cap relació amb la complexitat d’un organisme.
Com es transmeten els cromosomes a les cèl·lules filles? La interfase d’una cèl·lula consta de tres fases: G1, S i G2. La duplicació del DNA es dóna durant la fase S, així que durant la fase G2 els éssers humans som éssers tetraploides. Finalment, la mitosi dura ben poc comparat amb la resta del cicle cel·lular. Les cèl·lules filles tornen a ser diploides, ja que se separen les cromàtides germanes duplicades d’un mateix cromosoma.
Els cromosomes metafàsics tenen 2 al·lels de cada gen. Com hi ha parelles de cromosomes homòlegs, durant la mitosi hi ha 4 al·lels d’un mateix gen. Normalment un cromosoma només té una cromàtide. En tots els casos però, sempre hi ha només un cromosoma per centròmer.
El nombre de molècules de DNA marca el nombre de cromàtides, però no el de cromosomes.
Per tant, abans de la fase S del cicle podem contar els cromosomes contant centròmers, però després ja no, haurem de contar molècules de DNA.
La mitosi és la solució al problema de la divisió cel·lular i la constància en el nombre de cromosomes de les cèl·lules filles.
La meiosi resol es problema de que de la presència de dos pares en la reproducció sexual es mantingui el nombre de cromosomes durant les generacions, i no es vagi augmentant.
En la mitosi només hi ha una divisió, que permet passar d’un nombre tetraploide a un diploide.
En la meiosi hi ha dues divisions, per passar d’un nombre tetraploide a un diploide i després a un haploide. Així quan s’uneixin dues cèl·lules haploides en quedarà una de diploide. Per tant la mitosi és un procés conservatiu i la meiosi un de reductiu. La mitosi no crea gàmetes i la meiosi sí.
En la meiosi, a més, hi ha contacte físic entre els cromosomes. Hi ha intercanvi de material entre cromosomes homòlegs, entre cromàtides no germanes. Això provoca la formació de quiasmes.
El funcionament de la mitosi i la meiosi es va descobrir a finals del segle XIX. Això combinat amb el redescobriment de les lleis de Mendel el 1902 va propiciar que Walter Sutton s’adonés de que la segregació de caràcters mendelians era consistent amb la segregació dels cromosomes durant la meiosi.
La segregació dels factors Mendelians era paral·lela la segregació dels cromosomes durant la meiosi. D’un mateix caràcter hi havia dos al·lels que segregaven per separat; els cromosomes homòlegs també segreguen per separat. A més, caràcters diferents segreguen els seus al·lels independentment; parelles de cromosomes homòlegs independents les unes de les altres també es separen independentment.
Per tant la meiosi és un reflex del repartiment de factors mendelians.  Teoria cromosòmica de l’herència.
Aquesta teoria diu que els gens estan dins els cromosomes, i el lloc que ocupen en aquests s’anomena locus.
BASE CROMOSÒMICA DE LES LLEIS DE MENDEL Les lleis de Mendel són un reflex directe del comportament dels cromosomes durant la meiosi.
El moviment dels cromosomes determinarà els al·lels que portaran els gàmetes.
- - Primera llei de Mendel (segregació 1:1): s’explica perquè de cada parella de cromosomes homòlegs, cada un es mou aleatòriament cap un pol oposat a l’altre en l’anafase I de la meiosi.
Segona llei de Mendel (transmissió independent): s’explica per l’alineament aleatori de cada parell de cromosomes homòlegs durant la metafase I.
Per tant les lleis de Mendel no es compleixen només amb la planta del pèsol, sinó que es poden extrapolar a tots els individus que facin meiosi en algun punt del seu cicle biològic. Es poden aplicar a animals, plantes, organismes que tinguin cicles haploides (ex: fongs)... qualsevol eucariota, perquè són els que tenen cicles amb meiosi.
Funciona pels cicles diploides, haploides i diplo-haploides.
El cicle de vida de la Drosophila és diploide, però un cop format el zigot, passa per estat d’ou, després de larva, després de pupa i finalment passa a ser un organisme adult.
El fet que la migració dels cromosomes sigui aleatòria és el que fa que les lleis de Mendel segueixin una naturalesa probabilística.
...