ALGO SOBRE LOS DOGMAS -La mayoría de las nuevas ideas están equivocadas.

-La mayoría de las viejas ideas, están también equivocadas, con la excepción de que al haber sido depuradas por el tiempo, una vieja idea se juzga mejor que una nueva idea.

-El problema real es que la mayoría de las nuevas ideas son viejas, con lo cual una idea puede fallar dos veces

HETEROCROMATI A Según un Alumno Heterocromatina -"hetero" significa mezcla, es decir, es ADN más histonas Eucromatina - "eu" significa que es ADN verdadero, o sea, puro.

Según un Texto Heitz (1929) HETEROCHROMATI : That portion of the nuclear chromatin which demonstrated its allocycly by maintaining a condensed state. The remainder of the nuclear chromatin was extending to what it was termed the euchromatin state. Es decir Fracción de la cromatina que mantiene un estado de condensación permanente a lo largo del ciclo de división celular.

CURVAS COT

CI ÉTICA DE REASOCIACIO DEL D A DES ATURALIZADO

Componente rápido

Porcentaje de genoma Frecuencia de repetición

Componente intermedio

Componente lento

25

30

45

500.000

350

1

Momentos históricos cruciales en el estudio de la Heterocromatina Heitz (1929) describe e introduce el término heterocromatina (Platas del genero Pellia) Cooper (1959) La heterocromatina y la eucromatina difieren en su conformación biofísica y en la expresión de su información, pero no en la estructura básica de organización en su DNA (Drosophila). Lyon, 1961; Grumbach et al, 1963; Brown and Chandra, 1973): Relacionan heterocromatinización con actividades génicas en relación con cromosomas sexuales. Lima-De-Faria, 1959: Replicación tardía del DNA heterocromático Frenster, 1971: No existe síntesis de RNA o es muy baja Pardue, 1969 Hibridación in situ con secuencias de DNA específicas Sumner, 1970: Visualiza en cromosomas la heterocromatina constitutiva HUGO: La incluye en DNA-basura

CARACTERISTICAS BASICAS DE LA HETEROCROMATINA HETEROPICNOSIS ALOCICLIA Las secuencias de D A de la Heterocromatina son inactivas

•Reprimida independientemente de que contenga DNA codificante •Formada por DNA incapaz de transcribir •Heterocromatina condensada tejido-específica •Heterocromatinización facultativa •Heterocromatina constitutiva

Complejidad en la Definición •Cromatina – Complejo de DNA/proteína que configura los cromosomas. •Heterocromatina – Fracción de la cromatina que presenta alta condensación durante el ciclo de división celular. Presenta tinción elevada con distintos colorantes. •Eucromatina – Fracción de la cromatina que se condensa y descondensa a lo largo del ciclo de división celular. Presenta tinción tenue con distintos colorantes. •Heterocromatina constitutiva– Fracción de la cromatina que presenta una alta condensación en todas las fases del ciclo de división y en todas las células del organismo. Localización preferente: centrómeros, regiones distales y NORs. Heterocromatina facultativa- Fracción de la cromatina que se presenta con una alta o baja condensación dependiendo del estado de diferenciación celular o del tipo de célula.

•Heterocromatina condensada tejido-específica Eyprepocnemis plorans

La heterocromatinización específica de tejido puede ser un proceso reversible

Linfocito normal

Linfocito 24 horas deFitohemaglutinina

Heterocromatinización Facultativa

Heterocromatinización de segmentos cromosómicos o cromosomas completos que se condensan e inactivan en etapas tempranas del desarrollo y permanecen inactivos durante muchas generaciones celulares.

•Suelen relacionarse con los cromosomas sexuales •Sistemas muy presentes en el control del determinismo del sexo en insectos •Sistemas de determinismo cromosómico múltiple (X1,X2/Y) •Relacionados con procesos de “imprinting” cromosómico.

El sistema de determinismo del sexo en los Coccidos

•Lecanoide •Comstockiella •Diaspididos

Control del sexo por heterocromatinización de un genoma parental

Se diferencian por el momento de la eliminación de un genoma durante los ciclos de división celular

En Drosophila melanogaster Resultados experimentales de Bridges

ú m ero d e cro m o so m a s X

P lo id ía a u to so m a s (A )

ú m ero to ta l d e cro m o so m a s

3 4 4 3 2 1 2 1 1

2 3 4 3 2 1 3 2 3

9 13 16 12 8 4 11 7 10

Conclusión:

R azón X /A

1 1 1 1 1 1 0 0 0

X/A = 0,5 0,5 < X/A < 1 X/A = 1

,5 ,3 ,0 ,0 ,0 ,0 ,6 ,5 ,3

0 3 0 0 0 0 7 0 3

S exo

M e ta h e m b ra H e m b ra H e m b ra H e m b ra H e m b ra H e m b ra In te r s e x o M acho M e ta m a c h o

Intersexo

Heterocromatinización en mamíferos Muy diferente en cada grupo evolutivo

Eutheria

Mamíferos placentados

Methateria

Marsupiales

Prototheria

Monotremas

Mamíferos Placentados Un cromosoma X funcionalmente reprimido, transcripcionalmente casi inactivo y al azar en las primeras etapas del desarrollo. ¡ Luego, NO !

No todo el X es inactivo. Genes activos en el segmento de apareamiento con el Y.

¿Fenotipos anormales por X extra? X0/XXX/XXY

Compensaci ón de dosis Compensación No íferos pero No es es universal. universal. Ocurre Ocurre en en mam mamíferos pero no no en en aves aves (ZW (ZW hembra hembra // ZZ ZZ macho) macho) • Mamíferos: Corpúsculo de Barr (1949, cromatina muy condensada perteneciente al cromosoma X. Hipótesis de M. Lyon: Todos los X menos 1 de una célula se inactivan al azar dando lugar al corpúsculo de Barr Corpúsculo de Barr

-Un centro de inactivación del X inicia la heterocromatinización. -Mosaicismo: hembras heterocigotas muestran un patrón de expresión en mosaico de cada uno de sus alelos. Ejemplo: gen de ausencia de glándulas sudoríparas en mujeres, gata color calicó

Mosaicismo: hembras heterocigotas muestran un patrón de expresión en mosaico de cada uno de sus alelos. Ejemplo: gen de ausencia de glándulas sudoríparas en mujeres, gata color calicó Gata calicó Patrón de ausencia de glándulas sudoríparas en hembras heterocigotas para el gen de la displasia ectodermal

Ejemplos Ejemplos de de mosaicismo mosaicismo ligados ligados al al cromomosoma cromomosoma XX en en hembras hembras Propiedades

X inactivos

Alta metilación en CG-DNA (sensibles a 5-azacitidina) Histonas metiladas

X activos

Sensibles a DNA-asa

Methateria (Marsupiales) •El cromosoma X parental se inactiva •No origina un cromocentro en interfase. •El nivel de inactivación varia entre tejidos

La situación es mucho mas compleja por existir determinación cromosómica múltiple para el sexo

Prototheria (Monotremas) Cromosomas sexuales mínimamente diferenciados o determinación cromosómica del sexo múltiple. La inactivación parece implicar a las regiones cromosómicas diferenciadas, donde se ha visto que existen procesos de asincronía en la replicación. En general, en mamíferos, se podría asumir que la heterocromatinización del cromosoma X en un fenómeno epigenético y que sigue un modelo de inactivación del cromosoma paterno, incompleta y específica de tejido.

Evolución: tendencia a la supresión del entrecruzamiento entre los cromosomas sexuales. •Genéticas: selección de genes supresores de la recombinación •Estructurales: Cromosomas sexuales idénticos pero cambian los tiempos de replicación (Ofidios) Incidencia de Inversiones

Heterocromatina constitutiva Fracción de la cromatina que se presenta condensada a lo largo del ciclo de división y está presente en todas y cada una de las células de un organismo.

¿Parascaris? Fracción de la cromatina que es positiva a la técnica de Bandeado C.

METAFASE MITÓTICA HUMANA - BANDEO C

El bandeo C tiñe regiones de heterocromatina constitutiva

Células en interfase En humanos las regiones de heterocromatina constitutiva ocupan preferentemente posiciones centroméricas y pericentroméricas

Hibridación in situ en ratón

Composición y características del DNA de la HC a) DNA Satélite b) DNA Altamente Repetido c) Asociado a Bandas C Pero..... a’) DNA sátelites crípticos b’) Mus musculus (Sat+Banda Principal) Histonas, rDNA, Familias Alu

Proteínas

Patrones de Replicación Lima de Faria (1968) en Melanoplus diferentialis y el cromosoma X La Heterocromatina tiene replicación tardía. No todo el DNA de replicación tardía es heterocromatina. Existen casos donde la HC tiene replicación temprana (genero Vipera) Naja naja naja

TEMPRANA

Naja naja kahoutia

TARDÍA

Briofitas del genero Pellia TEMPRANA

Los tiempos de replicación de la HC suelen ser más cortos que los de la eucromatina (tanto la de replicación tardía como temprana)

La heterocromatina constitutiva en muy heterogénea y polimórfica

Principio de la Equilocalidad Dominios de HC con características comunes ocupan regiones cromosómicas similares

Alphoid-Human

TEL-CHO

Sat-Alfa Humano

Toro-Varios

Modelos de organización de la heterocromatina

Tomate

Histonas Acetilación Metilacion Silent Information Regulator Deacetilación

Demetilación

Metilacion Histone H3 (tri methyl K27)