2.6 Duplicaciones segmentales

Question 1

¿Qué es una duplicación?

Answer 1

“Tipo de mutación en donde se producen una o más copias de un segmento de DNA”
- A nivel genético o cromosomal
- Son mecanismos de evolución del genoma

Question 2

1- Duplicación de gen en tándem
se da por___

Answer 2

Se da por entrecruzamiento de cromátidas alineadas de manera incorrecta ya sea de cromátidas hermanas (unequeal crossover) o en el mismo cromosoma (unequal sister chromatid exchange)

Question 3

El entrecruzamiento desigual (unequal crossover) se da cuando las cromátidas no se alinean de manera adecuada durante la recombinación. Ejemplo:

Answer 3

• Una sección de la cromátida se desplaza, creyendo que se está colocando en el sitio correcto.
• Como consecuencia de este desalineamiento, una cromátida obtiene una duplicación del gen, mientras que la otra pierde una copia del mismo.

Question 4

Repetidos en tándem cortos (Short Tandem Repeats, STR) ¿Qué es?

Answer 4

“son secuencias de dos o más bases de ADN que se repiten varias veces en forma de cadena en un cromosoma”
-> Estas secuencias se encuentran principalmente en el ADN no codificante.

Question 5

Importancia de los STR:

Answer 5

Estas repeticiones son útiles como marcadores genéticos, ya que permiten rastrear la herencia de los alelos en las familias y tienen aplicaciones forenses al utilizarse para generar huellas genéticas individuales

Question 6

Transposición duplicativa

Answer 6

Se presenta cuando un fragmento de ADN se integra en una nueva localización cromosomal.
- Mediante retrotransposición

Question 7

Duplicación por fusión celular ancestral

Answer 7

Se cree que el origen de las células eucariotas fue través de la endocitosis de una bacteria por parte de un precursor de las cel eucariotas

Question 8

Este proceso estaría relacionado con la teoría endosimbiótica

Answer 8

Duplicación por fusión celular ancestral
-> explica la aparición de orgánulos como las mitocondrias y los cloroplastos en las células eucariotas.

Question 9

4- Duplicaciones subgenómicas a gran escala

regiones propensas a ____ cuáles

Answer 9

• Surgen por translocaciones cromosómicas, es decir, el intercambio de segmentos de ADN entre diferentes cromosomas.
• Regiones inestables en el genoma, como las regiones pericentroméricas (cerca del centrómero) y subteloméricas (cerca de los telómeros), que son áreas propensas a sufrir recombinaciones con otros cromosomas.

peri y sub (eucromáticas)

Question 10

Duplicaciones segmentales (SDs) o Low copy repeats (LCR) caract (4)

Answer 10

• Dentro de las duplicaciones subgenómicas, son regiones del genoma que contienen grandes bloques de secuencias duplicadas
• Son fragmentos de ADN que oscilan entre 10 y 300 pares de bases (pb)
• Constituyen el 6.6% del genoma humano.
• Los cromosomas 22 y Y son los que contienen la mayor cantidad de este tipo de duplicaciones

Question 11

Las duplicaciones segmentales también se conocen como ____________

Answer 11

Low copy repeats (LCR) o Low copy repeats segmentales (LSCr).

Question 12

Localización de los SDs o LCR

Answer 12

se encuentran principalmente en regiones pericentroméricas (alrededor del centrómero), subteloméricas (cerca de los telómeros) y en regiones intersticiales (en otras partes del cromosoma).

Question 13

Función de los LCRs

Answer 13

• Son secuencias de ADN repetitivas que juegan un papel importante en la estructura del genoma y pueden influir en la recombinación y evolución genética.
• Los LCRs también pueden ser un punto clave en la aparición de enfermedades genéticas si contribuyen a eventos de recombinación no alélica (NAHR).

Question 14

Las SDs de qué tipo pueden ser?

Answer 14

Ser intracromosómicas (dentro del mismo cromosoma) o pueden ocurrir entre cromátidas hermanas

Question 15

(Segmental duplications, SDs) y los desórdenes genómicos pueden ser causados por ____

Answer 15

Los desórdenes genómicos pueden ser causados por el alineamiento de segmentos de ADN con alta similitud o identidad conocido como NAHR

Question 16

NAHR qué es

Answer 16

Non-Allelic Homologous Recombination.
Este fenómeno ocurre cuando las secuencias con alta identidad en diferentes partes del genoma se recombinan entre sí, lo que puede llevar a duplicaciones o deleciones.
-> En los NAHR si ocurre la recombinación con su homólogo pero NO con su alelo

Question 17

Sustratos de NAHR

Answer 17

Los duplicaciones segmentales o Low copy repeats (LCR) son los sustratos principales de NAHR

Question 18

Las duplicaciones segmentales van a formar

Answer 18

Deleciones y duplicaciones, inversiones, translocaciones, su mecanismo por el cual se generan es por recombinación entre cromátidas hermanas/intercromosomales e intracromosomales.

Question 19

En cromátidas hermanas hay genes duplicados lo que las hace _______

Answer 19

más propensas a que no haya un alineamiento correcto

Question 20

A. Estructura de los LCR en un cromosoma:
*foto

Answer 20

Los duplicones (segmentos repetidos) están representados en azul y pueden estar en orientación directa o invertida, indicados por las flechas. Estas repeticiones son las regiones donde puede ocurrir la recombinación no alélica.

Question 21

B. Entre cromátidas hermanas (Recombinación intercromosómica)

Answer 21

• En este caso, hay dos cromosomas homólogos con repeticiones directas (en azul) que están alineadas incorrectamente.
• La recombinación ocurre entre las dos secuencias repetidas, lo que causa un cruce desigual (marcado por la X roja).
• Uno de los cromosomas gana una duplicación (observa que el cromosoma de la parte superior tiene dos copias del segmento duplicado, marcado en rosa y amarillo).
  El otro cromosoma sufre una deleción (pierde una de las copias, quedándose solo con una).

Question 22

Recombinación intercromosómica (izquierda) y Recombinación intracromosómica (derecha) que son?

Answer 22

Muestra el proceso de deleciones y duplicaciones debido a la recombinación homóloga no alélica (NAHR) entre secuencias repetidas (segmentos duplicados) en los cromosomas.
-> En los NAHR si ocurre la recombinación con su homólogo pero NO con su alelo.

Question 23

Cuando ocurre entre cromosomas homólogos, resulta en la creación de una duplicación en un cromosoma y una deleción en el otro.

Answer 23

Intercromosómica (cromátidas hermanas)

Question 24

Si la recombinación ocurre dentro del mismo cromosoma, se genera una deleción y una segmentación en anillo en el mismo cromosoma.

Answer 24

Intracromosómica -> la recombinación ocurre dentro del mismo cromosoma entre dos secuencias repetidas que están alineadas, generando una recombinación en bucle, generando deleción

Question 25

Recombinación intracromosómica

Answer 25

- Misma cromátida se recombina así misma porque se confunde pensando que hay otra cromátida hermana - Esto provoca una recombinación en bucle (formación de un anillo), lo que genera una **deleción de una parte del ADN en el cromosoma.**

Question 26

C. Inversión

Answer 26

- La recombinación entre repeticiones indirectas (en direcciones opuestas) dentro del mismo cromosoma causa una inversión del segmento entre las repeticiones. - Este mecanismo reorganiza el ADN sin pérdidas o ganancias, pero altera el orden de los genes, al final se hace lineal, NO forma loop

Question 27

D. Translocaciones

Answer 27

Ocurren cuando la NAHR está entre dos cromosomas diferentes. Esto lleva a un intercambio de material genético entre dos cromosomas distintos.

Question 28

¿Cuándo ocurren las inversiones?

Answer 28

- Ocurren cuando un segmento de ADN cambia de orientación dentro del cromosoma. Este cambio es mediado por secuencias LCR con orientación opuesta - Estas inversiones pueden ser neutras, es decir, no tienen ningún impacto en el genoma si no afectan a genes importantes.

Question 29

¿Cómo pueden llegar a ser las inversiones? (2)

Answer 29

- Pueden ser neutras, es decir, no tienen ningún impacto en el genoma si no afectan a genes importantes. - O puede afectar a un gen -> Las inversiones pueden interrumpir la secuencia de un gen o alterar su expresión (inversión afecta región reguladora vale madres)

Question 30

Hemofilia severa tipo A

Answer 30

- Esta enfermedad se produce debido a una inversión que interrumpe el gen que codifica el factor de coagulación VIII en el cromosoma X. - La inversión es mediada por dos LCRs que flanquean el gen, lo que provoca que se invierta el segmento entre ellos y cause la disfunción genética.

Question 31

Una de las inversiones más grandes conocidas

Answer 31

Ubicada en la región 8p23.1 (4.5 Mb). Los portadores de esta inversión tienen un mayor riesgo de padecer lupus eritematoso.

Question 32

Tipos de LCRs (3)

Answer 32

Pericentroméricos Subteloméricos Intersticiales

Question 33

Pericentroméricos

Answer 33

Estos LCRs se generan debido a eventos de **duplicación intercromosomal**, es decir, cuando las duplicaciones ocurren entre cromosomas diferentes, cerca de la región del centrómero.

Question 34

Subteloméricos

Answer 34

Se forman por **múltiples eventos de rompimiento de doble cadena en el ADN**, seguidos de reparaciones en la región subtelomérica (cercana a los telómeros), lo que da lugar a bloques de secuencia duplicada.

Question 35

Intersticiales

Answer 35

- Están enriquecidos por **duplicaciones intracromosómicas**, es decir, duplicaciones que ocurren dentro del mismo cromosoma. - Y son los LCRs más grandes en comparación con los pericentroméricos y subteloméricos. | ALU

Question 36

Panel B pericentromérico

Answer 36

Evento 1: Inicialmente, secuencias LCR de diferentes cromosomas se combinan y se insertan en la región pericentromérica de un cromosoma, formando un bloque de LCR. Evento 2: Estos bloques se duplican y se translocan a otros sitios pericentroméricos en diferentes cromosomas, expandiendo la presencia de LCRs en el genoma.

Question 37

Panel C intersticiales | caract. muuuy import

Answer 37

- Los patrones en mosaico de los LCRs intersticiales se formaron a través de varias rondas de duplicaciones seriadas (por eso los más grandes) - Lo que resulta en bloques duplicados que se insertan en diferentes partes de un cromosoma, - Relacionado con variabilidad genética y con regiones ALU de los retrotransposones

Question 38

Panel D subteloméricas

Answer 38

- Ocurre una translocación en serie mediada por rompimiento de doble cadena y reparación. - Este proceso reorganiza las regiones subteloméricas al intercambiar bloques de ADN entre diferentes cromosomas, creando los LCRs en las regiones cercanas a los telómeros