FACULTAD DE CIENCIAS BIOLGICASCURSO DE SISTEMTICA

LA CITOGENTICA COMO HERRAMIENTA DE LA SISTEMTICA

Blgo. Dan Vivas Ruz Dpto. Mastozoologa MHN-UNMSM

1. INTRODUCCIN: ASPECTOS DE ESTUDIO PARA LA SISTEMTICA MOLECULAR.

PROTEICO:Electroforsis de Isoenzimas Tcnicas Inmunolgicas

CIDOS NUCLECOS:Hibridizacin ADN-ADN. Anlisis de sitios de restriccin. Secuenciamiento.

CROMOSMICO:Citogentica molecular

2.PRINCIPIOS BSICOS PARA LA CLASE Qu Qu Qu

es un cromosoma? es la citogentica? es la sistemtica? sistemtica-citogentica.

Relacin

Molecular

Comparada

CITOGENTICA

EL TRMINO CROMOSOMA

1888

TEORA CROMOSOMAL DE LA HERENCIA

Thomas H. Morgan

Walter Sutton y Theodor Boveri

3.OBJETOS DE ESTUDIO EN LA CITOGENTICA: CONSTANTES CROMOSMICASNmero. Tamao o largo relativo. Forma. Patrn de bandeo.

Todos estas constantes derivan en la formacin de un cariotipo.

Cariotipo de Bubalus bubalis con bandas R replicativas en el que se muestran los 24 pares de homlogos de cromosomas autosmicos y los pares sexuales.

4.EL IDIOGRAMA:

Establecer relaciones evolutivas o taxonmicas. Mecanismos de determinacin sexual. Presencia de cromosomas supernumerarios Alteraciones cromosmicas

5. HITOS DEL ESTUDIO CROMOSMICO

TRATAMIENTO HIPOTNICO.TCNICAS DE BANDEO. (homlogos y homoeologos).

TCNICAS DE HIBRIDACIN in situ. PINTADO CROMOSMICO.

6.BANDAS C: HETEROCROMATINA COSTITUTIVA.

Proceso de desnaturalizacin del ADN en un medio alcalino seguido de la renaturalizacin del mismo en soluciones salinas y la posterior tincin.ADN altamente repetitivo.

7.BANDEO G : SECUENCIAS A-T

Akodon cursor

Tratamiento de los cromosomas con una enzima proteoltica y su posterior tincin.

8.FISH: REGIONES ESPECFICAS DE LOS CROMOSOMAS

Aegilops speltoides

Identificacin de genes en cromosomas

Karyotype from a female human lymphocyte (46, XX). Chromosomes were hybridized with a probe for Alu sequences (green) and counterstained with TOPRO-3 (red).

9.PINTADO CROMOSMICO: CARIOTIPO EXPECTRAL.Permite la caracterizacin individual de cada par cromosmico. Es actualmente utilizado dentro de la citogentica humana. Cambios en la morfologa de los cromosmas.

10. CITOGENTICA COMPARADAEl acto de comparar es inherente en las ciencias biolgicas.

No es intuitiva. Se basa en normas y principios que hace sumamente difcil hacer interpretaciones vlidas prescindiendo de ellas.Los resultados obtenidos en la citogentica comparada son ntidos y de aproximaciones muy cercanas a las realidades naturales.

Muntjac Indio

Mouse

Hamster Chino

Mouse

Hamster Sirio

Oveja de Afganistan

11.LA CITOGENTICA Y LA SISTEMTICA

La diversidad de las especies es producto de los procesos evolutivos. Cules son los mecanismos bsicos o fundamentales del proceso de formacin de las especies?

12.POR QU UNA TEORA DE ESPECIACIN QUE INVOLUCRE A LOS CROMOSOMAS?

Las especies distintas tienen cariotipos distintos. Propios de cada una. Linajes con mayor tasa de especiacin tambin tienen mayores tasas de cambios cromosmicos.

Las diferencias cromosmicas son una causa de esterilidad interespecfica.

11.LOS CROMOSOMAS EN LA ESPECIACON

Un 90% de los fenmenos de especiacin estn acompaados por cambios cariotpicos, y en la mayora de estos casos los reordenamientos cromosmicos juegan un papel primordial en la divergencia inicial.(White, 1978).

12.REORDENAMIENTOS CROMOSMICOSLa mayora de las variaciones en el nmero y la forma de los cromosomas tiles filogenticamente son atribuibles a las translocaciones robersonianas ( fusiones y fisiones). Las inversiones pericentricas y paracentricas tambin han jugado un rol importante en estas variaciones.

REORDENAMIENTOS CROMOSMICOS: FISIN Y FUSIN

El hecho de que muchas especies filogenticamente cercanas difieran en su cariotipo es una evidencia importante de que al menos en algunos, y quizs en la mayora de los eventos de especiacin, est implicada una reestructuracin cromosmica (Baker & Bickham, 1986).

Creo que todos nos sentimos culpables: por causa nuestra, el taxnomo que nos estudia ha tenido que cambiar su concepto de especie. Ya no le importan nuestras formas, slo nuestros cromosomas.

13.MODELOS DE ESPECIACIN CROMOSMICA Modelo de cascada o cadena. (White, 1978). Modelo de transiliencia cromosmica. (Templeton, 1981). Modelo de fusin monobranquial (Baker & Bickham, 1986). Modelo de recombinacin.(Grant,1981). Modelo cuntico de especiacin(Grant, 1981). Modelo saltacional.(Lewis, 1966).

14.DIFERENCIAS ENTRE LOS MODELOS DE ESPECIACIN CROMOSMICA (RIESEBERG, 2001)

15.PROPIEDADES DE LOS CROMOSOMAS Y CARIOTIPOS: ATRIBUTOS FILOGENTICOS.Constantes en todas las clulas del organismo. Base fsica de los genes. Sus rasgos en un individuo, lo caracterizan para todo su ciclo vital, en consecuencia el concepto de portador de caracteres (semaforonte de Hemming1968) alcanza su valor mximo. Significa que poseen una curva de variacin nula desde el punto de vista ontogentico (su estructura no cambia por defecto del medio ambiente).

El nmero modal del cariotipo y su constancia morfolgica, indican mxima regularidad, fundamental para propositos cohesivos poblacionales. En estas condiciones quedan asegurados la funcionabilidad gentica de cada clula, el proceso meiotico y las relaciones reproductivas del mismo tipo u orden.Poseen la mxima certeza de homologa para un carcter (como cromosoma y como cariotipo) por conocerse la va metablica de su sntesis: un cromosoma deriva de un cromosoma, por extensin, un cariotipo deriva de otro cariotipo.

EVOLUCIN CARIOTIPICA

16.LA CITOGENTICA: APLICACIONESRevelan diferencias y similitudes que no pueden ser obvios a nivel morfolgico. Pueden ser estudiados como una manifestacin morfolgica del genoma en trminos de las constantes cromosmicas. Se pueden analizar la presencia o ausencia de determinadas regiones en un cromosoma. Muchos de los estudios filogenticos que usaron citogentica solo involucraron el nmero y morfologa.

DATOS GENMICOS DE ALGUNOS HONGOS PATGENOS EN HUMANOS

TUCU TUCU CTENOMYS PEARSONI

17.LA CITOGENTICA: LIMITACIONESAmbigedad en la identificacin de los cromosomas. Resistencia al tratamiento de bandeo cromosmico: bandas G en anfibios. Limitaciones en la sensibilidad y eficiencia en las reacciones de hibridizacin. Los reordenamientos cromsmicos lentos se encubren por mutaciones rpidas inducidas.

MUCHAS GRACIAS