Cariotipos Humanos

Asignatura de Análisis Genético

(3º curso, Grado en Biología)

Practica 1: EL CARIOTIPO HUMANO

Cariotipo normal y de individuos con alteraciones cromosómicas

Objetivo y material

El objetivo de esta práctica es el estudio del cariotipo humano. Se pretende que el alumno aprenda a elaborar cariogramas y a distinguir el cariotipo normal de cariotipos que reflejan alteraciones cromosómicas, obtenidos de individuos que presenten diferentes síndromes. Para ello se utilizará una aplicación web en el que se muestran los cromosomas metafásicos teñidos pertenecientes a diversos individuos. El alumno deberá ordenar el cariograma y determinar si existen anomalías cromosómicas en cada individuo:

http://www.biologia.arizona.edu/human/act/karyotyping/karyotyping2.html

El cariotipo es el complemento cromosómico particular de un individuo y viene definido por el número y morfología de los cromosomas en la metafase mitótica. En la especie humana, la dotación cromosómica es de 2n = 46 (22 pares de autosomas y un par de cromosomas sexuales). Utilizando técnicas de tinción estándar los cromosomas aparecen uniformemente teñidos en metafase y se clasifican en 7 grupos de la A a la G atendiendo a su longitud relativa y a la posición del centrómero que define su morfología. Los autosomas se numeran del 1 al 22 ordenados por tamaños decrecientes y por la posición del centrómero. Los cromosomas sexuales X e Y constituyen un par aparte, independientemente del resto (por su tamaño, el cromosoma X se incluiría en el grupo C, y el Y, en el grupo G). De esta forma el cariotipo humano queda constituido así:

Grupo Pares cromosómicos Características

A 1, 2 y 3 Cr. muy grandes casi metacéntricos (1 y 3 metacéntricos, pero 2 submetacéntrico)

B 4 y 5 Cr. grandes y submetacéntricos, con dos brazos muy diferentes en tamaño

C 6, 7, 8, 9, 10, 11 y 12 Cr. medianos submetacéntricos

D 13, 14 y 15 Cr. medianos acrocéntricos con satélites

E 16, 17 y 18 Cr. pequeños, metacéntrico el 16 y submetacéntricos 17, 18

F 19 y 20 Cr. pequeños y metacéntricos

G 21 y 22 Cr. pequeños y acrocéntricos, con satélites.

X, Y El cr. X es parecido al 6. El Y, al grupo G, pero sin satélites.

(Todos los cromosomas autosómicos están ordenados en orden decreciente de tamaño, excepto el cromosoma 21 que ahora se sabe que es más pequeño que el 22)

Sin embargo, atendiendo solamente a estos parámetros no es posible identificar inequívocamente cada par de cromosomas. Para ello es necesario utilizar diferentes técnicas de bandeo cromosómico. Los distintos patrones de bandas que se consiguen son constantes y específicos de cada técnica y determinan la distribución de regiones cromosómicas que se revelan positiva o negativamente según el método utilizado.

Clasificación de los cromosomas

Citogenética clínica

En 1956, Tijo y Levan determinaran el complemento cromosómico diploide del hombre (2n = 46). En 1959 Lejeune describió la primera cromosomopatía o enfermedad originada por una alteración cromosómica, el síndrome de Down producido por una trisomía del cromosoma 21. Desde entonces, la Citogenética Humana ha ido desarrollándose como una ciencia médica.

Hay dos tipos fundamentales de cromosomopatías:

- Variaciones cromosómicas estructurales: afectan a la estructura del cromosoma en cuanto a la ordenación lineal de los genes. Aquí se incluyen deleciones, duplicaciones, inversiones y translocaciones.

- Variaciones cromosómicas numéricas: afectan al número de cromosomas. Incluyen las poliploidías (triploidía: 3n; tetraploidía: 4n) y los diversos tipos de aneuploidía (trisomías: 2n+1; monosomías: 2n-1).

Por otra parte, las anomalías cromosómicas pueden afectar a los autosomas o a los cromosomas sexuales.

Las alteraciones cromosómicas más frecuentes en humanos son:

A) Anomalías autosómicas:

Síndrome de Down, por trisomía del cromosoma 21, translocación 21/21 o translocación 14/21.

Síndrome de Patau, por trisomía del par 13.

Síndrome de Edwards, por trisomía del par 18.

Síndrome Cri du Chat, por deleción parcial del brazo corto del cromosoma 5 (5p).

Síndrome de DiGeorge, por deleción parcial del brazo largo del cromosoma 22 (22q11).

Cromosoma Filadelfia, formado por una translocación entre los cromosomas 9 y 22.

B) Anomalías de los cromosomas sexuales:

Síndrome de Klinefelter, por una constitución XXY, XXXY, XXXXY.

Síndrome XYY, cromosoma Y extra en varones.

Síndrome de Turner, constitución X0.

Síndrome XXX, cromosoma X extra en mujeres.

Actualmente se ha llegado a profundizar bastante en el conocimiento del cariotipo humano y se sabe que es relativamente frecuente la aparición de anomalías cromosómicas. Por ejemplo, cerca de un 25% de los abortos ocurridos antes de la octava semana de gestación tienen cariotipos anormales y un 0,5% de los recién nacidos presentan aneuploidías.

Estas alteraciones no sólo pueden producir anomalías en el propio individuo portador sino que, por tratarse de anomalías

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