Tema 6 (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 2º curso
Asignatura citogenetica
Año del apunte 2014
Páginas 4
Fecha de subida 05/02/2015
Descargas 1

Vista previa del texto

TEMA 6. FORMES D’ADAPTACIÓ Quan parlem de formes d’adaptació ens referim a cromosomes amb una mateix finalitat (incrementar l’expressió gènica, el nombre de còpies d’un gen). Trobem tres tipus de cromosomes diferents. Aquests tipus cromosòmics tenen morfologia diferent als interfàsics i mitòtics/meiòtics. Aquestes formes permeten realitzar una observació citològica de l’expressió gènica.
6.1 Cromosomes politènics Es formen perquè les cèl·lules que els generen tenen diversos cicles cel·lulars sense passar per la fase M i fan diverses rondes de replicació. 1 ronda= 4n (4 cromàtides), 2 rondes 8n (cromàtides)... fins a 8 o 9 rondes.
És característic de cèl·lules o teixits de gran activitat metabòlica (com les de les glàndules salivars de larves de Drosophila i altres dípters, cèl·lules del trofoblast de rosegadors i algunes plantes). En el cas de Drosophila es dóna en resposta a una necessitat metabòlica molt elevada (per això en Drosophila es dóna durant l’estadi de pupació). Aquest fenomen és el que anomenem com a endorreduplicació i genera cromosomes amb cromatina en el seu estat típic de la interfase. La diferència és que enlloc de presentar una o dues cromàtides en pot presentar fins a 1024 si fa 9 rondes de endorreduplicació. Certes regions queden excloses d’aquest fenomen (Ex: regions telomèriques i centromèriques).
Com s’observen? Els cromosomes politènics són molt més grans que els metafase mitòtics perquè són interfàsics (la cromatina està més estesa). Generalment es troben units per estructures més denses (cromocentres, vermell) que són regions que corresponen als centròmers d’una determinada cèl·lula que s’uneixen, és un aglutinament.
Una altra característica és que es poden observar bandes i interbandes (patrons característics). En un cromosoma politènic s’organitzen totes les cromàtides una al costat de l’altra. Cada una presenta un patró cromomèric (cromòmers) regions més o menys condensades. Si totes les cromàtides germanes (idèntiques) es van superposant, com que totes tenen el mateix patró de cromòmers, es visualitza el patró de bandes i interbandes. Les fosques corresponen a parts més denses (cromòmers). Les bandes més clares corresponen a les bandes intercromomèriques.
En general els cromosomes politènics resten units per les regions heterocromàtiques pericentromèriques que s’organitzen formant el cromocentre.
Qualsevol forma adaptativa té la funció general d’incrementar l’expressió de gens seguit d’un augment de producció gènica segons les necessitats metabòliques del moment. F específica dels cromosomes politènics: s’observa que en les cèl·lules que generen cromosomes politènics és degut a que hi ha una síntesi molt elevada de molècules de mRNA. Això és una estratègia dels organismes per produir una gran quantitat d’una substància en teixits amb gran activitat metabòlica i incrementar la concentració del producte del gen.
Si agafes un cromosoma politènic i observes on es dóna la síntesi el que es veu és que hi ha regions on en un temps determinat del desenvolupament es produeix síntesi de l’mRNA metre que en altres zones no. Apareix en diverses regions i en temps diferents.
Puffs cromosòmics o anells de Balbiani. Són la manifestació citològica de l’expressió gènica que correspon a regions cromosòmiques més actives.
Les bandes en Drosophila estan numerades i molt conegudes. La 71CD0 en el temps 0 no s’està expressant (no es veuen puffs). Hi ha un engrandiment màxim de la banda en el temps 2 ja que és un punt de màxima expressió gènica. Aparició o desaparició de puffs va lligada a la necessitat de sintetitzar o no mRNA.
Aquest canvi en la morfologia de la banda implica canvi de la conformació de la cromatina. Se sintetitza RNA perquè la cromatina té un grau de compactació que permet la unió de la maquinaria de transcripció.
Les modificacions epigenètiques de les Hs determinen el tipus de cromatines.
6.2. Cromosomes plomosos (Lampbrush) Una estratègia diferent d’amplificació gènica és la que utilitzen els cromosomes plomosos.
Aquests són cromosomes meiòtics en l’estadi de diplotè, per tant, cada cromosoma presenta dues cromàtides i només es troben units pels segments intercanviats (parcialment)à cromosomes homòlegs aparellats.
Són característics dels oòcits de moltes espècies d’amfibis i el seu objectiu és incrementar el nombre de productes d’mRNA en un moment donat del desenvolupament de l’oòcit perquè aquest els acumuli pel desenvolupament embrionari. Hi ha com un eix en el que els cromosomes es van creuant i hi ha com bucles a banda i banda.
Dibuix inferior: hi ha dos cromàtides, molècules de DNA, amb loops simètrics que s’extenen a banda i banda. Cada loop simètric estarà representat quatre vegades (2 cromosomes homòlegs aparellats). Els loops normalment presenten una configuració de la cromatina en fibra de 30 nm que és compatible amb l’expressió gènica. Al llarg d’un d’aquets cromosomes plomós tot el DNA dels loops és transcripcionalment actiu i donant lloc a producte, però el de la base dels loops o de l’eix és transcripcionalment inactiu i no genera producte.
L’estratègia és que tots els al·lels presents, (continguts 4 vegades) estan actius transcripcionalment encara que no hi ha una amplificació en sí del gen. En diplotè estarien condensats però es dóna un fenomen de descondensació pautada que permet que els gens s’expressin.
Si busques on es produeix la síntesi de RNAm veus el que està a la foto i pots deduir i se sap que la síntesi de mRNA es dóna en un temps limitat i concret i de forma contínua (no hi ha regions específiques de síntesi com en el cas dels cromosomes politènics).
6.3. Regions cromosòmiques tinció homogènia (HRS) i Doble minutes (DM) En els dos fenòmens anteriors obeeixen un fenomen cel·lular natural. En el cas dels politènics un cop la seva funció s’esgota la cèl·lula degenera per apoptosi i en lambrush els oòcits creixen i la conformació de la cromatina canvia.
En aquest cas les cèl·lules presenten una desregulació total del cicle cel·lular es tracta de cèl·lules tumorals. Es dóna una amplificació d’oncogèns. Aquest fenomen es manifesta en el microscopi gràcies a que Nmyc, que és un gen regulador del cicle cel·lular, quan presenta una alteració produeix diferents tipus de processos tumorals. La banda on està situat l’oncogen augmenta de mida de manera molt exagerada a vegades (es multiplica la seqüència de DNA del oncogen fins a 500 cops). Aquest procés passa en cèl·lules tumorals que es troben en etapes molt avançades, terminals, amb una gran inestabilitat cromosòmica. Les bandes HSR són molt inestables i que tenen una alta tendència a la fragmentació generant petites partícules de DNA circular anomenades Dobles minutes.
En la foto visualitzem una metafase on s’ha eliminat la regió de tinció homogènia i s’han generat doble minutes (vermell).
És un fenomen d’amplificació anòmala d’oncogèns. El pronòstic al trobar aquestes partícules és molt pessimista perquè està associats a un fenomen molt avançat i molt maligne de l’amplificació del oncogen.
...