MUTACIONES GNICAS

Y CROMOSMICAS

Esteban Osorio Cadavid, PhD.

MUTACIONES CROMOSMICAS: CAMBIOS

NUMRICOS

Nmero monoploide (x) = nmero de

cromosomas que constituye una dotacin

cromosmica bsica.

Euploide: Organismos que contienen mltiplos

del nmero monoploide

Poliploides: Euploides que tienen un nmero de

series cromosmicas superior a dos.

IX monoploide; 2X diploide y los

poliploides: 3X triploide, 4X tetraploide,

5X pentaploide, 6X hexaploide, etc.

Nmero haploide de (n): Se refiere

estrictamente al nmero de cromosomas en los

gametos.

En la mayora de animales y muchas plantas, el

nmero haploide y el nmero monoploide

coinciden. Por ello n X (2n 2x) se pueden

usar indistintamente.

Sin embargo, en algunas plantas n X.

Trigo actual tiene 42 cromosomas, es

hexaploide: genoma formado de 6 series de 7

cromosomas muy similares pero no idnticos

(homelogos).

6x = 42, x = 7

Los gametos del trigo tiene 21 cromosomas,

por lo que 2n = 42, n= 21

Individuos aneuploides (no euploides): Se

originan debido a cambios que afectan

parcialmente a una serie cromosmica. Un

incremento en el nmero de cromosomas

produce individuos hiperploides, y una

disminucin produce individuos hipoploides.

A los cambios que afectan solo a uno, o pocos

cromosomas se les aplican los siguientes

trminos (en un organismo que es

predominantemente diploide).

2n 1 monosmico; 2n + 1 trismico;

2n-2 nulismico; 2n + 1 + 1 doble

trismico

En los individuos nulismicos se pierden dos

homlogos

EUPLOIDA ANORMAL

MONOPLOIDES:

Consideremos la monoploida como una

condicin anormal. Origen espontneo,

aberracin poco frecuente.

En varios organismos (abejas, avispas y

hormigas) los machos normalmente son

monoploides, por proceder de huevos no

fecundados.

En las clulas germinales de un monoploide, la meiosis no ocurre normalmente debido a que los cromosomas no disponen de cromosomas homlogos con que aparear. Por lo tanto, los monoploides son tpicamente estriles.

En algunas plantas, los monoploides pueden obtenerse artificialmente a partir de los productos de la meiosis en las anteras de la planta.

Los monoploides se utilizan para crear nuevos genotipos, que posteriormente se duplican para dar lugar a lneas homocigotas frtiles.

POLIPLOIDES:

Entre ellos debemos distinguir:

Autopoliploides: Se componen de mltiples

series de una misma especie.

Alopoliploides: Estn compuestos por series

procedentes de especies distintas (aunque

muy cercanas).

Triploides: Generalmente los triploides son autopoliploides. Se producen por el cruzamiento entre 4X (tetraploide) y 2X (diploide). Los gametos 2X y X se unen y dan lugar a un 3X (triploide).

Los triploides son tpicamente estriles. El problema est relacionado con el apareamiento en la meiosis.

Autotetraploides: pueden producirse naturalmente, por duplicacin accidental de un genoma 2X, a un genoma 4X, o artificialmente mediante la utilizacin de colchicina.

Los autotetraploides son evidentes en muchas

plantas cultivables importantes

comercialmente (tabaco, tomate).

Un nmero mayor de series cromosmicas

suele ir asociada a un incremento en el tamao

de la planta.

Aloploides: el aloploide clsico fue

constituido por Karpechenko en 1928.

Pretenda conseguir un hbrido frtil que

tuviera las hojas de la col (Brassica) y las races

del rbano (Raphanus). Cada una de las

especies tiene 18 cromosomas.

Este hbrido estril produjo unas cuantas semillas. Cuando se plantaron estas semillas produjeron individuos frtiles con 36 cromosomas. Todos estos individuos eran alopoliploides.

Cuando el alopolipoloide se cruz con cualquiera de las especies parentales, la progenie resultante fue estril.

Karpechenko haba conseguido crear una nueva especie, con ninguna posibilidad de intercambio gentico con sus parentales, la denomin Raphanobrassica.

Triticale, un anfidiploide entre el trigo (triticum2n = 6x = 42) y el centeno (secale, 2n = 2x = 14).

En la naturaleza la alopoliploidia parece

desempear un papel importante en la

especiacin de las plantas.

Un alopoliploide natural particularmente

interesante es el trigo del pan, Triticum

aestivum (2n = 6x = 42).

La supresin del apareamiento homelogo se

debe a un gen denominado Ph, situado en el

brazo largo del cromosoma 5 de la serie B.

pH asegura una gentica tpica de un diploide,

para una especie bsicamente hexaploide.

Poliploidia en los animales: existen animales

poliploides, principalmente en organismos

inferiores tales como: las plantas, las

sanguijuelas y el camarn de mar.

En el hombre, los poliploides siempre abortan

durante su periodo de desarrollo en el tero.

Se desconoce la causa de la escasa frecuencia

de especies poliploides en los animales

superiores.

SNDROME DE CRI DU CHAT

ANEUPLOIDA

Nulismicos (2n 2):

Aunque la nulisomia es una condicin letal en

los organismos diploides normales, un

organismo como el trigo (que aparentemente

es diploide, pero en el fondo es hexaploide)

puede tolerar la nulisomia.

Se han obtenido cada uno de los 21

nulismicos posibles en el trigo.

Monosmicos (2n 1):

Generalmente, los complementos cromosmicos monosmicos son deletreos por dos motivos:

1. Se perturba el equilibrio cromosmico cuidadosamente establecido a lo largo de la evolucin y necesario para producir una ajustada homeostasis celular.

2. Adems, porque cualquier alelo letal recesivo situado en el cromosoma sin pareja, se convierte en hemicigtico y puede expresarse directamente en el fenotipo.

En humanos, la monosoma para el cromosoma

X (44 autosomas mas 1 X) (45 X0) produce un

fenotipo conocido como sndrome de Turner.

Son hembras estriles de baja estatura, suelen

tener un repliegue membranoso entre el cuello y

los hombros. Su inteligencia se acerca a la

normal, aunque estn afectadas algunas

funciones cognoscitivas particulares.

SNDROME DE TURNER

Poloni y Ford 1959. Mujeres carecan de corpsculo de Barr. Amenorrea primaria. Estatura baja. Trax ancho. Mamilas hipoplsicas. Pezones muy espaciados. Pliegues cutneos suplementarios en el cuello. Cuarto metacarpiano acortado. Hipoplasia en uas manos. Pigmentaciones mltiples (pecas). Ovarios rudimentarios. Estrechamiento o coartacin de la aorta. Orina: gonadotropinas altas, cetosteroides bajos, estrgenos bajos. No existe RM notorio pruebas asociacin con capacidad disminuida para

interpretar relaciones espaciales. Frecuencia: 1/10.000 nacimientos; aprox. 95% embriones mueren antes de

nacer. 75% Casos de no disyuncin es de origen paterno.

Su frecuencia es alrededor de 1 por cada

5.000 mujeres.

Los monosmicos para cualquier autosoma

mueren en el tero

Trismicos (2n + 1)

En el Hombre se conocen varios ejemplos de

trismicos viables. La combinacin XXY (1 de

cada 1.000 varones) produce el sndrome de

Klinefelter. Retrasados mentales y estriles.

La combinacin XYY (1 de cada 1.000

varones), normalmente son frtiles.

predisposicin a la violencia.

SNDROME DE KLINEFELTER

Descrito en 1942. Frmula cr. 47, XXY en 1959. P. Jacobs y J. Strong. Frecuencia 1/10.000 nacidos

vivos. Otras frmulas: XXYY, XXXY, XXXXY. No diagnosticado en la infancia. Varones los afectados. IQ ligeramente alterado. Estatura alta. Escaso desarrollo sexual y fecundidad reducida. Pelo corporal escaso pudiendo no tener barba. Ginecomastia en mitad de los casos. Vello pbico distribucin ginecoide. Atrofia testicular (2 cm longitud) Ausencia de espermatognesis. Orina: gonadotropinas altas, cetosteroides bajos. Hbitos eunicoides. Problemas de comportamiento o RM medio. Tbulos seminferos pequeos e inmaduros o hialinizados.

SNDROME XYY

47, XYY

Estatura superior al promedio.

Trastornos de personalidad.

Acn temprano hipogonadismo.

Relacin causal entre XYY y comportamiento

criminal (antisocial violento y peligroso) falsa

alarma.

TRISOMA 21. (S. DE DOWN)

Frmulas: trisoma 21 libre (47, , + 21); t21q/21q; mosaicos.

Descrito por primera vez en 1886.

Lejeune (1950) descubri cr. 21 extra.

Uno de los defectos cr. ms comunes, 0.5% para todas las concepciones y 1/900 nacidos vivos.

Predispone edad avanzada de la madre:

20 aosProb. S. Down 0,05%

35 aos 0,09%

45 aos 3,0%

S. DE DOWN: FENOTIPO

Crneo ancho y aplanado por detrs.

Prpados pliegue de epicanto.

Ojos inclinados.

Nariz corta.

Paladar pequeo y arqueado lengua protruyente. Puede sobresalir de la boca.

Anomalas dentarias.

Retraso de desarrollo corporal.

Retraso mental y del comportamiento.

Estenosis intestinal.

Lnea simiana.

Hernia umbilical.

Msculos hipotnicos.

Manos cortas y amplias. Clinodactilia.

40% Malformaciones cardacas.

Megacolon.

Propensos a enf. respiratorias y leucemias 15X.

TRISOMIA DEL CROMOSOMA 21. SNDROME DE

DOWN

TRISOMA 21 Y EDAD MATERNA

TRISOMA 18. SNDROME DE EDWARD

TRISOMA 18. (S. DE EDWARDS)

47, , +18 Descrito en 1960. RM. Alteraciones del crecimiento. Cabeza: inclinacin hacia atrs (retroflexin). Cresta simiana. Esternn corto. Rin en herradura Puos cerrados con 2 y 5 dedos superpuestos al 3 y 4. Pies con arco plantar escaso y talones salientes. Pies equinovaros: deformidad solo apoya el pie en extremo anterior. Orejas de implantacin baja y deformes. Hipertelorismo. Micrognatia acentuada. Deformidades en la flexin de los dedos. Genitalia externa prominente. Casi siempre malformaciones cardacas. Supervivencia 2 4 meses

80% de nacidos son mujeres

TRISOMA 13 (S. DE PATAU)

47, , +13.

Descubierta en 1960.

Fisura labiopalatina general/. bilateral.

RM, malformaciones en rganos internos (cerebro y SNC) y defectos cardacos congnitos. Defectos del crecimiento. Retardo sicomotor.

Colobomas Microftalmos: hendidura en iris, cuerpo ciliar, coroides. Ojos pequeos.

Orejas de implantacin baja y deformadas. Sordera.

Cresta simiana.

Microcefalia. Micrognatia.

Hipertelorismo ocular.

Polidactilia (en manos o pies). Pies: arco plantar mnimo y grandes talones salientes.

Uas deformadas hiperconvexas.

Rin qustico. Hernia umbilical.

Criptorquidia.

Supervivencia media: 6 meses aunque 50% fallece en el 1er. mes de vida.

TRISOMIA 13. SNDROME DE PATAU

TRISOMA 13 (S. DE PATAU)

47, , +13.

Descubierta en 1960.

Fisura labiopalatina general/. bilateral.

RM, malformaciones en rganos internos (cerebro y SNC) y defectos cardacos congnitos. Defectos del crecimiento. Retardo sicomotor.

Colobomas Microftalmos: hendidura en iris, cuerpo ciliar, coroides. Ojos pequeos.

Orejas de implantacin baja y deformadas. Sordera.

Cresta simiana.

Microcefalia. Micrognatia.

Hipertelorismo ocular.

Polidactilia (en manos o pies). Pies: arco plantar mnimo y grandes talones salientes.

Uas deformadas hiperconvexas.

Rin qustico. Hernia umbilical.

Criptorquidia.

Supervivencia media: 6 meses aunque 50% fallece en el 1er. mes de vida.

TRISOMA 13 - FENOTIPO

TRISOMA 13