Variacions Cromosòmiques Estructurals II PDF

TEMA 12 Variacions Cromosòmiques Estructurals II Variacions estructurals equilibrades Inversions Tipus Origen Conseqüències genètiques Comportament citogenètic dels heterozigots estructurals Inversions en cromosomes humans Translocacions Tipus Origen Conseqüències g...

TEMA 12 Variacions Cromosòmiques Estructurals II Variacions estructurals equilibrades Inversions Tipus Origen Conseqüències genètiques Comportament citogenètic dels heterozigots estructurals Inversions en cromosomes humans Translocacions Tipus Origen Conseqüències genètiques Translocacions robertsonianes: fusió cèntrica Translocacions en cromosomes humans Translocacions múltiples  Variacions estructurals equilibrades No hi ha pèrdua ni guany de material Translocacions i Inversions Brooker, Genetics: Analysis and Principles En general no tenen efecte fenotípic en el portador Es produeixen gàmetes desequilibrats: - Risc de descendència amb cariotip alterat - Baixa fertilitat - Avortaments primerencs de repetició  INVERSIÓ Reordenació cromosòmica en la que un segment cromosòmic canvia de sentit dins del propi cromosoma No suposen pèrdua ni guany de material hereditari Impliquen el trencament del cromosoma per dos punts: punts d’inversió Griffiths et al., An Inrroduction to Genetic Analyisis  Poden sorgir per:  Trencament del cromosoma i incorrecta reunió de fragments Klug et al., Concepts of Genetics  Entrecreuament entre dues seqüències repetides en orientació inversa Richards et al., (2005)  Tipus d’inversions Segons la seua relació amb el centròmer: Segons la seua estructura: Paracèntriques Simples - no inclouen el centròmer - sols hi ha un segment invertit Rohde and Valente (2012) Complexes Klug et al., Concepts of Genetics - hi ha diversos segments invertits Pericèntriques - ex: independents, en tàndem, - inclouen el centròmer incloses, solapants - poden canviar la morfologia del cromosoma Adapatada de Rohde and Valente (2012) Klug et al., Concepts of Genetics En homozigots estructurals (SS, II) els cromosomes s’emparellen normalment i les meiosi no presenten cap problema abcde ó adcbe abcde adcbe En heterozigots estructurals (SI), per emparellar-se en la meiosi, els cromosomes formen llaços d’inversió: abcde adcbe Griffiths et al., An Inrroduction to Genetic Analyisis Martínez-Flores et al. (2001) En la meiosi d’heterozigots estructurals: Si no hi ha entrecreuament dins de la zona invertida, els gàmetes presenten cromosomes amb la seqüència normal o invertida Klug et al., Concepts of Genetics Si hi ha entrecreuament dins de la zona invertida, es produeix un 50% de cromosomes anòmals que generaran gàmetes inviables o zigots amb cariotip alterat Inversió cromosòmica pericèntrica Inversió cromosòmica paracèntrica Conseqüències genètiques Trencament de gens: pèrdua de la funció dels gens Efecte de posició: alteració en la regulació dels gens per canvis en la seua localització cromosòmica Elgin and Reuters (2015) Inhibició de la recombinació Female Drosophila subobscura Photo: Darren Obbard Fuller et al. (2018) Aplicació en l’anàlisi evolutiva - L’estudi de les inversions permet relacionar poblacions o estudiar l’evolució cariotípica Alberts et al., Molecular Biology of the Cell Inversions en humans - NOMENCLATURA ex.: 46, XY, inv(4) (p15q12) 46, inv(X) (q28) Y Base genètica: Mutacions en el gen que codifica el factor de coagulació VIII Adaptada de Castaman and Matino (2019) http://www.genereviews.org/; © 1993-2019 University of Washington  TRANSLOCACIÓ Reordenació cromosòmica que implica el desplaçament d’un segment d’un cromosoma a un nou lloc en el genoma Modifica els grups de lligament ja que els gens localitzats en la zona translocada passen a estar en altre cromosoma Poden sorgir per: - Trencaments de cromosomes i incorrecta reunió de fragments Klug et al., Concepts of Genetics  Tipus Translocació intracromosòmica o interna Translocació intercromosòmica no recíproca Translocació intercromosòmica recíproca Adapatada de Pascual i Moltó, Però què és això de la Gemètica? Translocacions Robertsonianes (freqüents en animals) En una translocació robertsoniana la fusió cèntrica de dos cromosomes acrocèntrics resulta en la formació d’un cromosoma metacèntric i un xicotet fragment (que normalment es perd) Especiació per fusió cèntrica Fusió cèntrica Conseqüències genètiques Efecte de posició: alteració en la regulació dels gens per canvis en la seua localització cromosòmica Crom 8 Crom 14 Crom 8 Crom 14 MYC Ig Ig MYC Adaptada de Kalkat et al. (2017) Interrupció de gens 1. Inversió en crom. 18 2. Translocació 18-14 - disrupció gènica - fusió gènica Maduro et al. (2016) Formació de gàmetes inviables Meiosi d’un heterozigot per a una translocació En un individu heterozigòtic per a una translocació recíproca, en els emparellaments de cromosomes homòlegs durant la meiosi es formen estructures en creu Impossibilitat física d’entrecreuament en els punts de trencament Segregació Conseqüències: alternant Els dos cromosomes implicats es comporten com un sol grup de lligament Semiesterilitat (50% de gàmetes o Segregació zigots inviables) adjacent Klug et al., Concepts of Genetics Translocacions en humans - NOMENCLATURA ex.: 46, XX, t(11;22) (q23;q11) El portador pot ser normal però té major risc de produir gàmetes desequilibrats i progènie anormal (amb translocació desequilibrada) Kurahashi et al. (2006) Síndrome d’Emanuel Adaptada de Ikbal et al. (2015) Cromosoma Filadèlfia Translocació recíproca entre els cromosomes 9 i 22 La major part del crom. 22 es transloca a 9q, i una xicoteta porció distal de 9q passa al cromosoma 22. El resultat és un crom. 22 molt xicotet (crom. Filadèlfia), identificat com la causa de la leucèmia mieloide crònica Proteína ABL El protooncogen ABL canvia la seua posició normal de 9q a 22q la qual cosa altera la seua expressió, causant un increment en l'activitat tirosina quinasa que provoca la malignització de les cèl·lules hematopoiètiques (efecte de posició) Laurent et al. (2001) Fusió cèntrica en humans - NOMENCLATURA ex.: 45, XY, der(14;21) Dos cromosomes acrocèntrics es fusionen prop de les seues regions centromèriques i perden els seus braços (translocació robertsoniana) Cromosomes acrocèntrics humans Homfray and Farndon, Twining's Textbook of Fetal Abnormalities Translocacions robertsonianes més freqüents en humans: Síndrome de Down 13q-14q 14q-21q per translocació robertsoniana (Síndrome de Dowm familiar) Klug et al., Concepts of Genetics Fusions cèntriques en l’evolució cariotípica Cromosomes en humans (n=23) Translocació robertsoniana Cromosomes en primats (n=24) orangutan humà goril.la bonobo ximpanzé Pirce, Genetics: A conceptual approach Modificada de Pääbo (2003)  Translocacions Múltiples Un mateix cromosoma intercanvia fragments amb altres dos cromosomes no homòlegs Formen estructures meiòtiques encadenades Freqüents en vegetals Tradescantia spathacea Golczyk (2013) Translocacions Múltiples Molt poc freqüents en animals https://www.nationalparks.nsw.gov.au/plants-and- animals/short-beaked-echidna ♂ Adaptada de Rens et al. (2007)  Translocacions Múltiples Poden ocórrer quan es dóna el fenomen de cromotripsi (present en 2-3% de tots els càncers), pel qual un o més cromosomes són completament fragmentats i reassemblats de forma aleatòria en un únic “esdeveniment catastròfic” 46,XY,t(1;10;4)(p32.2;q21.1;q23) Kloosterman et al. (2011)