clase 1 genética - introducción a genética médica

DR. LUIS SOTILLO BENT

DRA. CELIA LLANUSA RUIZ

GENETICA MEDICA

DIAGNOSTICO PRENATAL

2014

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La genética es la ciencia de la herencia,

Estudia la transmisión de los caracteres

a través de las generaciones, y la forma en

que se expresan durante el desarrollo y la

vida del individuo

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Estas unidades de herencia estan constituidas por segmentos de ADN de diferentes longitudes a los cuales se les denomina GENES

Estos corpúsculos de ADN presentan características constantes para cada especie en lo que se refiere al numero, longitud y forma.

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La Genética Humana se inicia con la alcaptonuria y se define como tal porque estudia rasgos que se distinguen como variaciones normales del desarrollo.

La Genética Médica surge a partir de 1950 cuando se unen a los conocimientos anteriores la epidemiología genética y se investiga la prevalencia de enfermedades genéticas y su modo de herencia,

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GEN: secuencia de bases del DNA ó RNA que codifica para una cadena polipeptídica ó RNAm.

ALELO: formas alternativas de un gen.

LOCUS/LOCI: lugar(es) que ocupa el gen (alelo) en el cromosoma.

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Corpúsculos que se tiñen con ciertos factores biológicos. Constituidos por proteínas histónicas y no histónicas y el ADN, en el cual está codificada la información genética.

Estos solo son visibles como estructuras aisladas en la célula en división!

CROMOSOMAS HOMÓLOGOS: Cromosomas de un mismo par.

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HOMOCIGOTO: 2 alelos que dan información IGUAL para una misma función y ocupan el mismo sitio en cromosomas homólogos)

HETEROCIGOTO: 2 alelos que dan información DISTINTA para una misma función.

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FENOTIPO: expresión física del genoma en un medio ambiente determinado.

GENOTIPO: toda la información genética de un individuo.

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DOMINANTE: gen que expresa su efecto con 1 sola dosis génica. Aa

RECESIVO: gen que expresa su efecto con doble dosis génica. aa

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CONGÉNITO: todo con lo que se nace.

GENÉTICO: que su causa está en la información genética.

“Todo lo Genético es congénito, pero no todo lo congénito es Genético”

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PLEIOTROPIA: múltiples efectos de un gen.

GEN A EFECTO 1

EFECTO 2

FBN1 gene

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Gen a

Efecto 1

Efecto 2

Efecto 3

HETEROGENEIDAD GENÉTICA: diferentes genotipos que causan igual fenotipo.

GEN 1 EFECTO A

GEN 2 EFECTO A

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FENOCOPIA: alteración producida por un factor ambiental, con fenotipo similar a una alteración genética.

ABIOTROFIA: enfermedad genética que no se manifiesta al nacimiento, sino días, meses ó años después.

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CODOMINANCIA: es cuando se expresa el efecto de ambos alelos.

SALTO DE GENERACIÓN: falta de expresión fenotípica de un gen presente en el genotipo.

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FENÓMENO DE ANTICIPACIÓN: expresión fenotípica anticipada de una Alteración en un hijo , antes que su progenitor (que también tiene el gen).

(Corea de Huntington, Distrofia Miotónica, FRAXA)

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GRADO DE EXPRESIVIDAD: intensidad del efecto de un gen.

VARIABILIDAD DE EXPRESIÓN: diferentes formas de expresión fenotípica de un genotipo.

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EFECTO FUNDADOR: Es cuando los genes originales para una alteración, proceden de una población específica.

NEOMUTACIÓN: cambio nuevo en la información de herencia.

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MALEOTIPO: Parte de la información de herencia que es capaz de ser modificada.

DRAMATIPO: Características sicológicas-conductuales de la persona con una enfermedad genética

(ej FRAXA, P: Willi etc.)

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RAMA DE LA GENÉTICA QUE SE DEDICA AL ESTUDIO DE LOS CROMOSOMAS, SU ESTRUCTURA Y LA

FORMA DE HEREDAR.

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IDEOGRAMA

REPRESENTACIÓN DIAGRAMÁTICA DEL CARIOTIPO

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Cariotipo: proceso mediante el cuál se estudian los cromosomas.

Cómo se estudian los cromosomas? La mejor visualización es a partir del estudio de extendidos celulares, por lo que estas deben ser capaces de crecer y dividirse rápidamente en el cultivo.

Las células más accesibles: los linfocitos T.

Se observan mejor durante la metafase o prometafase mitótica.

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El estudio de sangre, médula ósea, fibroblastos de piel, etc, requiere de un proceso complicado de cultivo.

la célula necesita mantenerse viva y estimular su división, o sea, que son imprescindibles: medio de cultivo, ph adecuado, mitógeno, etc.

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CARIOTIPO

ARREGLO SISTEMATIZADO POR FOTOGRAFIA Ó IMAGEN DIGITALIZADA, DE LOS CROMOSOMAS PARA LA ESPECIE, BASADO EN DOS CRITEROS:

1. TAMAÑO TOTAL DEL CROMOSOMA

2. LOCALIZACIÓN DEL CENTRÓMERO

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PARTES DEL CROMOSOMA

2 CROMÁTIDES

BRAZO CORTO = p

BRAZO LARGO = q

CENTRÓMERO = CONSTRICCIÓN QUE DIVIDE AL CROMOSOMA EN BRAZOS

TELÓMEROS = PORCIONES FINALES DE LOS CROMOSOMAS

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Los cromosomas humanos se clasifican de acuerdo a la posición del centrómero:

Metacéntricos: tienen el centrómero más o menos central con brazos de aproximadamente igual longitud.

Submetacéntricos: el centrómero no se encuentra en el centro y los brazos son evidentemente de diferente longitud.

Acrocéntricos: el centrómero está en uno de sus extremos.

Telocéntrico : el telómero termina en el centrómero (no existe en el humano)

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Grupo A: 1, 2, 3. (Grande, casi metacéntricos)

Grupo B: 4, 5. (submetacéntricos grandes)

Grupo C: 6, 7, X, 8, 9, 10, 11,12. (subm. med.)

Grupo D: 13, 14, 15. (acroc grande + satélites)

Grupo E: 16, 17, 18. (16 meta, 17 y 18 submet peque)

Grupo F: 19, 20. (metacéntricos pequeños)

Grupo G: 21, 22, Y. (acroc cortos + satélites, excepto Y que no tiene satélites)

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GRUPOS CROMOSOMAS TIPO TAMAÑO

A 1 Y 3 METACÉNTRICOS GRANDES

2 SUBMETACÉNTRICO GRANDE

B 4 5 SUBMETACÉNTRICOS GRANDES

C 6 AL 12 SUBMETACÉNTRICOS MEDIANOS

PUEDE INCLUIRSE AL “X”

D 13-14-15 ACROCÉNTRICOS MEDIANOS

E 16-17-18 16 METACÉNTRICO PEQUEÑO

17 Y 18SUBMETACÉNTRICOS PEQUEÑOS

F 19 20 METACÉNTRICOS PEQUEÑOS

G 21, 22 Y ACROCÉNTRICOS PEQUEÑOS

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CARIOTIPO

1. Que requiere, tipo de células y porque?

Células en división/Linfocitos T

2. Necesita fitohemaglutinina

Lectina que se extrae del frijol Facteus vulgaris, actúa como antígeno y da transformación blástica. Normalmente el linfocito tiene núcleos pequeños redondeados con cromatina muy condensada. Al pasar a linfoblasto el núcleo es grande, descondensado.

La célula en G1 almacena energía, hay proteínas y replica el ADN, luego pasa el linfocito a linfoblasto

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3. Para que se agrega suero fetal?

Hace al cultivo más rico, pues tiene factores de crecimiento, señales de traducción y acelera la transformación blástica, sin embargo no es necesario, pero el crecimiento será más lento

4. Características del ciclo de división celular del linfocito?

Se divide cada 24 horas, a las 48 horas es la segunda mitosis y a las 72 horas habrá más células en mitosis

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5. Que fase se escoge y porqué?

Metafase pues tiene el mayor grado de condensación cromosómica, es mejor prometafase temprana, porque hay más bandas y por lo tanto mayor resolución y es más fácil ver rearreglos cromosómicos

6. Función de la Colchicina

Detiene la células en metafase, pues se une a la tubulina alfa 2. El tiempo de exposición a ella da el grado de condensación. Si se deja mucho tiempo con colchicina se observan anchos y cortos y es difícil evaluar las bandas

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7. Que es el efecto C?

Ocurre cuando se deja mucho tiempo el cultivo con colchicina y se separan las cromátides

8. Función del KCl

Es una solución hipotónica que rompe las células al hincharlas, separa los cromosomas en prometafase por shock hipotónico y se fija la célula

9. Que ocurre si la sangre está hemolizada?

El cultivo no crece pues la hemoglobina y sus productos de degradación son tóxicos al linfocito

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10. Como se fija la laminilla?

con metanol absoluto y ácido acético glacial (0% agua) . Ambos deshidratan las células y se llevan las histonas (básicas), la membrana citoplasmática, proteínas citoplasmáticas y de paso se precipita la hemoglobina (precipitado color café) quedando sólo las proteínas de matriz nuclear.

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11. Como se efectúa la tinción?

Con un colorante básico para detectar de forma individual cada cromosoma

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B-2 tipo de bandas

BANDAS : parte de un cromosoma claramente distinguible del segmento adyacente (más obscuro ó más claro), según la técnica de bandas que se utilize. (técnica ; caspers 1970)

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Bandas G: más utilizada. Desnaturalización con tripsina y tinción con Giemsa.

Bandas Q: tinción con Quinacrina y examen con microscopia de fluorescencia.

Bandas C: específicas para centrómero. Tratamiento con desnaturalizante primero (calos, ácidos, álcalis) y luego tinción con Giemsa.

Bandas R: Patrón de bandas reverso a G y Q.

Bandas T (específica para telómeros), bandas NOR, bandas G11.

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B. SEGÚN BANDAS

B-1 RESOLUCIÓN : 350, 400, 550, 850

(alta resolución: 1250-1300 centrómeros poco definidos, 3500)

ISCN. INTERNATIONAL SYSTEM FOR HUMAN CYTOGENETIC) 1995

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BANDAS G = GIEMSA

(mezcla de colorantes básicos que se adhiere a los fósforos que quedan expuestos,

posterior a la hidrólisis de las proteínas no histónicas, observándose

a. igual patrón que las bandas Q

b. los polimorfismos de heterocromatina (1, 9 , 16, Y)

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TIPOS DE BANDEOS

BANDAS Q = QUINACRINA

(sustancia fluorescente que se intercala en las bases nitrogenadas

Dando fluorescencia en las regiones ricas en A-T

es decir heterocromatina intercalar ó cromómeros)

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BANDAS C

con hidróxido de bario y giemsa

permite observar heterocromatina constitutiva

BANDAS R

Usa naranja de acridina

Permite observar regiones eucromáticas ricas en G-C

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BANDAS NOR

Tiñe con plata amoniacal a los organizadores nucleolares

Que estuvieron activos en metafase (genes de ribonúcleoproteínas)

Indicaciones:

Cromosomas bisatelitados

Traslocaciones robertsonianas

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BANDAS T

Sirve para ver telómeros,

Son una modificación de las R

Usa concentraciones de sol salina y calor

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Correlación cariotipo-fenotipo: Por primera vez se logra unir un cariotipo con una alteración cromosómica: Síndrome de Down.

Diagnóstico Clínico: diagnóstico de aberraciones estructurales y numéricas con cuadros clínicos caracterizados por RM, dismorfia y malformaciones, puede además ser causa de abortos a repetición, muertes fetales, neonatales, etc.

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Estudios de ligamiento y mapeo: ellos permiten la localización primero del cromosoma y luego de los genes implicados en un carácter o enfermedad.

Estudio de polimorfismos: el desarrollo de diferentes técnicas de bandeo permite el mejor estudio de los polimorfismos cromosómicos, específicamente en los cromosomas: 1, 9, 16, X. Estos pueden ser útiles como marcadores de estudios familiares o determinación del origen de un gameto anormal.

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Estudios del cáncer: existen aberraciones cromosómicas en diferentes tipos de neoplasias así como cambios experimentados después del tratamiento, por tanto son importantes para su diagnóstico y seguimiento.

Diagnóstico prenatal: estudio de cromosomas fetales ( a través del estudio de células tomadas por BC, ACT, PC), permite el estudio de embarazadas de alto riesgo.

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Euploide. Múltiplo exacto de N, número de cromosomas en gameto haploide normal.

Número haploide: 23. Somos diploides (organismos de reproducción sexual) 46 cromosomas en la célula somática.

Numéricas

Estructurales.

Cromosomas sexuales

Cromosomas autosómicos. 57

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HAPLOIDE :COMPLEMENTO CROMOSÓMICO DE LOS GAMETOS DE LA ESPECIE

(N=23)

EUPLOIDÍAS : MÚLTIPLOS DEL NÚMERO HAPLOIDE

3n 69, xxx

4n 92, xxyy

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ENDORREDUPLICACIÓN

2 replicaciones del material genético con 1 división

ENDOMITOSIS

división del núcleo, sin división del citoplasma

En hígado las células normales son tetraploides para amplificación génica

En leucemia linfoblástica, la tetraploidia sin rearreglos estructurales es de buen pronóstico

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