2.6 Duplicaciones segmentales Flashcards
¿Qué es una duplicación?
“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
1- Duplicación de gen en tándem
se da por___
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)
El entrecruzamiento desigual (unequal crossover) se da cuando las cromátidas no se alinean de manera adecuada durante la recombinación. Ejemplo:
- 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.
Repetidos en tándem cortos (Short Tandem Repeats, STR) ¿Qué es?
“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.
Importancia de los STR:
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
Transposición duplicativa
Se presenta cuando un fragmento de ADN se integra en una nueva localización cromosomal.
- Mediante retrotransposición
Duplicación por fusión celular ancestral
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
Este proceso estaría relacionado con la teoría endosimbiótica
Duplicación por fusión celular ancestral
-> explica la aparición de orgánulos como las mitocondrias y los cloroplastos en las células eucariotas.
4- Duplicaciones subgenómicas a gran escala
regiones propensas a ____ cuáles
- 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)
Duplicaciones segmentales (SDs) o Low copy repeats (LCR) caract (4)
- 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
Las duplicaciones segmentales también se conocen como ____________
Low copy repeats (LCR) o Low copy repeats segmentales (LSCr).
Localización de los SDs o LCR
se encuentran principalmente en regiones pericentroméricas (alrededor del centrómero), subteloméricas (cerca de los telómeros) y en regiones intersticiales (en otras partes del cromosoma).
Función de los LCRs
- 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).
Las SDs de qué tipo pueden ser?
Ser intracromosómicas (dentro del mismo cromosoma) o pueden ocurrir entre cromátidas hermanas
(Segmental duplications, SDs) y los desórdenes genómicos pueden ser causados por ____
Los desórdenes genómicos pueden ser causados por el alineamiento de segmentos de ADN con alta similitud o identidad conocido como NAHR
NAHR qué es
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
Sustratos de NAHR
Los duplicaciones segmentales o Low copy repeats (LCR) son los sustratos principales de NAHR
Las duplicaciones segmentales van a formar
Deleciones y duplicaciones, inversiones, translocaciones, su mecanismo por el cual se generan es por recombinación entre cromátidas hermanas/intercromosomales e intracromosomales.
En cromátidas hermanas hay genes duplicados lo que las hace _______
más propensas a que no haya un alineamiento correcto
A. Estructura de los LCR en un cromosoma:
*foto
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.
B. Entre cromátidas hermanas (Recombinación intercromosómica)
- 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).
Recombinación intercromosómica (izquierda) y Recombinación intracromosómica (derecha) que son?
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.
Cuando ocurre entre cromosomas homólogos, resulta en la creación de una duplicación en un cromosoma y una deleción en el otro.
Intercromosómica (cromátidas hermanas)
Si la recombinación ocurre dentro del mismo cromosoma, se genera una deleción y una segmentación en anillo en el mismo cromosoma.
Intracromosómica -> la recombinación ocurre dentro del mismo cromosoma entre dos secuencias repetidas que están alineadas, generando una recombinación en bucle, generando deleción
Recombinación intracromosómica
- 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.
C. Inversión
- 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
D. Translocaciones
Ocurren cuando la NAHR está entre dos cromosomas diferentes. Esto lleva a un intercambio de material genético entre dos cromosomas distintos.
¿Cuándo ocurren las inversiones?
- 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.
¿Cómo pueden llegar a ser las inversiones? (2)
- 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)
Hemofilia severa tipo A
- 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.
Una de las inversiones más grandes conocidas
Ubicada en la región 8p23.1 (4.5 Mb). Los portadores de esta inversión tienen un mayor riesgo de padecer lupus eritematoso.
Tipos de LCRs (3)
Pericentroméricos
Subteloméricos
Intersticiales
Pericentroméricos
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.
Subteloméricos
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.
Intersticiales
- 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
Panel B pericentromérico
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.
Panel C intersticiales
caract. muuuy import
- 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
Panel D subteloméricas
- 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
