Este documento proporciona una introducción a la citogenética. Explica brevemente la historia de la citogenética, desde su inicio en 1882 hasta los avances actuales. También describe los componentes básicos de los cromosomas, como la estructura, composición y morfología. Finalmente, resume los principales métodos de estudio citogenético como el análisis de cariotipos y bandeo.

1. Citogenética
M.Sc. Luis Carlos Lizárraga Vargas

3. ¿Qué es la Citogenética?
GENES DE COLOR DE
OJOS
ALBERTS B.- Molecular Biology of the Cell- 5th edition, 2008

4. Historia
1882––1956: PERIODO DE GESTACION DE LA CITOGENETICA
• 1882. Walther Flemming (21 abril 1843 a 4 agosto 1905)
visualizó y dibujó los cromosomas.
• Fundador de la Citogenética.
Ilustraciones de las células con los
cromosomas y la mitosis, a partir del libro,
“Sustancia celular, Nucleo y División
celular” 1882

5. TRES ETAPAS EN LA HISTORIA
DE LA
CITOGENÉTICA

6. LA ERA PRE-BANDEO

7. • 1888. Heinrich Waldeyer introdujo el
término de CROMOSOMAS
Griego, formado por khroma (color) y
soma (cuerpo) o sea “cuerpo coloreado”

8. • Ya desde principios del 1900 se aceptaba la idea de que
el material hereditario estaba contenido en los
cromosomas
• hipótesis que fue confirmada por los experimentos de
Theodor Boveri en erizo de mar en 1902.
Echinus
Sphaerechinus
Theodor Boveri

9. • En 1949 MURRAY BARR demostro que es posible determinar
genéticamente el sexo de un individuo dependiendo de que
exista o no una masa de cromatina en la superficie interna de
la membrana nuclear.
CARBOL FUCSINA
XY
XX

12. • 1950. Tao-Chiuh Hsu descubrió “accidentalmente” la
utilización de soluciones hipotónicas para dispersar
los cromosomas mitóticos
Medio hipotonico
Medio isotonico
Medio Hipertonico

13. • 1956. Tjio , estudiando células fetales
del
pulmón
en
mitosis
y
DESCUBRIERON QUE EL NÚMERO
CORRECTO DE CROMOSOMAS EN
HUMANOS ES 46 (23N).

14. Klaus Patau
(1961)
grupos
cromosómicos
A - G
Jérôme Lejeune (1966)

15. AVANCES EN TÉCNICAS DE
CITOGENETICA
•
•
•
•
Gran avance en el desarrollo de las tecnicas de
Solucion
solución Hipotonica
citogenética: isotonica
la solución hipotónica por Tao-Chiuh Hsu , para
obtener una mejor diseminación de los cromosomas y
así hacer un mejor análisis,
Peter Novell quien descubrió que la fitohemaglutinina
(PHA -M)estimulaba la división de los glóbulos blancos
el efecto de la colchicina por Levan como un agente
que inhibe la citocinesis
Sin embargo, lo más importante fue la introducción de
las técnicas de bandeamiento por Caspersson.

16. LA ERA POST-BANDEO
• Hacia fines de los años ’60 Caspersson
observo que los cromosomas teñidos con
ciertos colorantes del ADN como la Quinacrina
presentaban un patrón de bandas específico.

17. TINCIÓN CON MOSTAZA DE QUINACRINA
BANDEO Q

18. Tinción con Giemsa: Bandeo G
Dra. Seabright en Inglaterra
consistía
en
colorear
los
preparados luego de someterlos a
una digestión con una enzima
proteolítica: la tripsina.
bandas G-pálidas
bandas G-oscuras
DNA rico en GC
DNA rico en AT
replicación
temprana
replicación tardía
Muchos genes
Pocos genes

19. BANDEO C
tiñe específicamente regiones centroméricas
Sumner 1972
Hidrólisis con HCL 0.2 N

20. El bandeo NOR (Nocleolar Organizer Regions)

21. Región del Organizador Nucleolar
Giemsa
Nitrato de Ag
SAT
SAT
NOR
NOR
DAPI
FISH
SAT
SAT
pTa71
pTa71

22. LA ERA MOLECULAR

23. PCR

25. CROMOSOMAS

26. Elementos característicos del cromosoma (metafásico)

27. CROMÁTIDA Y CROMOSOMA
replicación
división
S
M
cromosoma de las células
antes de replicarse:
un cromosoma con
una cromátida
cromosoma metafásico:
un cromosoma con dos
cromátidas hermanas
(DNA duplicado)
cromosoma
de las células
después de
dividirse

28. Estructura y composición
química de los cromosomas

29. Condensación
de la cromatina
Richard J. Reece ,
Analysis of Genes and Genomes, 2004

31. Del
cromosoma
al ADN
Nucleosomas
Fibras de cromatina
Looped domains
Cromosoma metafasico

32. NUCLEOSOMA
elevada conservación evolutiva
Richard J. Reece ,Analysis of
Genes and Genomes, 2004

33. Proteínas cromosómicas no histónicas:
el armazón proteico “scaffold”
sulfato de dextrano y heparina
Laemmli en 1977

34. CROMOSOMA
p-Arm (petit)
q-Arm (queue)

35. TIPOS DE CROMOSOMAS

36. 2:1
Sub

37. MORFOLOGÍA CROMOSÓMICA
BRAZO CORTO
CENTROMERO
METACENTRICO
CENTROMERO
CENTRAL
BRAZO LARGO
CENTROMERO
CENTROMERO
SUBMETACENTRICO
BRAZOS DESIGUALES
ACROCENTRICO
CENTROMERO EN
POSICION SUBTERMINAL
(UN BRAZO MUY CORTO)

39. CARIOTIPO

40. Caritipo:
Es
un
arreglo
sistematizado
de
los
cromosomas de una célula y
ordenada de acuerdo al
tamaño, y morfología.
Es característico en una especie
y no “VARIA”
Idiograma:
Representación
esquemática mediante un
dibujo , que incluya las bandas
e interbandas, del cariotipo de
una especie.

41. ISCN 2009
An International System for Human
Cytogenetic Nomenclature (ISCN)
(2009)
The complete citation for reference lists is:
ISCN(2009):An International System for Human Cytogenetic
Nomenclature, L.G. Shaffer, M.L. Slovak, L.J. Campbell
(eds); S.Karger, Basel, 2009
ISCN (1985, 1991, 1995, 2005,2009)

42. ISCN
• Normal male
– 46,XY
• Normal female
– 46,XX

43. Human Chromosome
Nomenclature
• How do you read a
Chromosome Cariotipo?
• International System for
Human Cytogenetic
Nomenclatuer (ISCN)
Centromere
• Always counting outwards
from centromere:
-A. Chromosome/Arm ( Xp)
-B. Region ( Xp1)
-C. Band ( Xp11)
-D. Sub-bands(Xp11.2)
-E. Sub-sub-bands(Xp11.21)
X-Chromosome
NCBI, 2012

44. Cytogenetic maps

45. ABREVIATURAS

47. IDENTIFICACIÓN DE
LOS CROMOSOMAS

48. CONSTANTES CROMOSOMICAS
Caracterizan a una especie.
Se evidencian fundamentalmente
en metafase.
48N
48N
23N
24N
24N
48N
48N

49. número cromosómico
El complemento somático diploide
(2n) del ser humano es 46 formado
por el aporte haploide de cada
gameto
(23 cr=n) (n23+n23=2n46)

50. MORFOLOGÍA CROMOSÓMICA
• Presentan 2 brazos cromosómicos
– Brazo corto: p
– Brazo largo: q
• Se clasifican de acuerdo a la
posición del centrómero en:
–
–
–
–
Metacéntricos
Submetacéntricos
Acrocéntricos
Telocéntricos (no existen en el hombre)

51. LOS CROMOSOMAS SE SUBDIVIDEN EN
GRUPOS:
•En función de su centromero y tamaño:
D

52. GRUPO A
 El cromosoma 1 es
el más grande del
metacentrico.
 El cromosoma 2 es
metacéntrico
 El cromosoma 3 es
el más pequeño del
grupo, es el más
metacéntrico.

53. GRUPO B
• El cromosoma 4 y
el 5 son los
submetacéntrico
s más grandes

54. GRUPO C
•Este grupo consta de 7 pares de cromosomas
de tamaño mediano submetacéntricos los
cuales se organizan de mayor a menor,
además en este grupo se incluye el
cromosoma X (uno o dos según el sexo).

55. Grupo D
• Está formado por 3 pares de cromosomas
acrocéntricos, medianos.

56. Grupo E
• consta de 3 pares
de cromosomas
que son del 16-18
de tamaño
pequeño que son
submetacéntricos

57. GRUPO F
 Son los cromosomas
19 y 20, los cuales
pueden ser
metacéntricos
GRUPO G
 Son los cromosomas
21 y 22 y a éste
grupo se incluye el
cromosoma Y, estos
se caracterizan por
que son
acrocéntricos.

58. El cariotipo una vez completado sería
el siguiente:

60. MÉTODOS DE ESTUDIOS
CITOGENETICOS

61. MÉTODOS DE ESTUDIOS CITOGENETICOS
 inclusión
en
parafina
cortes con micrótomo,
y
 técnica de aplastado
 cultivo celulares "in vitro".

62. Existen múltiples factores que inciden en
la obtención exitosa de un cultivo:
 esterilidad,
 medios de cultivos apropiados
y sus aditivos,
 dispositivos
apropiados
el cultivo,
 temperatura, (37°C)
 pH, (neutro)
 tensión del gas.(CO2)
para

63. TECNICA DE
CARIOTIPO
BANDAS GTG

64. BANDEO G:
Bandas transversales claras y oscuras
Localización fija,
Su nombre se debe a que la tinción se
realiza con Giemsa
Corresponden a:
1) genes de replicación tardía ricas en AT
(oscuras)
2) Genes de replicación temprana ricas
en GC (claras)

66. Criterios de clasificación
• Denver 1960
-Tamaño
-Posición del centrómero
-Presencia o ausencia de satélites
• París 1971
-Patrón específico
de bandas

67. Metodología citogenética
• Linfocitos de sangre
periférica
• Médula ósea
• Líquido amniótico
• Vellosidades coriales
• Piel
Material
Método
Directo:
Indirecto: cultivo antes del
procesamiento
Procesamiento

68. Bandas Q:
(Casperson y cols., 1970)
Tratamiento con Quinacrina
Regiones ricas en AT, cromosoma Y

69. Bandas G:
(Seabright, 1971)
Tratamiento con tripsina + Giemsa
Regiones ricas en AT (bandas oscuras)

70. Bandas R:
(Dutrillaux y Lejeune, 1971)
Patrón reverso al de bandas Q y G
Regiones ricas en CG (bandas oscuras)

71. Par 3
Par 16
Bandas:
G
R
(Reverso)

72. METODOLOGIA
1000 rpm x
10 min
5 gotas de
colchisina
1000 rpm x
10 min

74. 5
19
13
6
3
1
21
8
22
10
6
14
13
9
2
11
7
5
16
15
16
1
12
y
12
21
20
18
19
9 20
7
3
17
11
X
17
15
22
4
4
8
14
18
2
10

76. INDICACIONES CLÍNICA
• Esta indicado cuando se sospecha o se debe
descartar la presencia de una anormalidad
cromosómica de estructura y de número.
• En todo expresión fenotípica anormal de
impresión diagnóstica desconocida.
• En toda pareja infértil.
• A todo producto de aborto.
• A todo tumor.

77. ABORTO RECURRENTE