Historia[editar]
Primeros años[editar]
Los cromosomas fueron observados por primera vez en células vegetales por Karl Wilhelm von Nägeli en 1842. Su comportamiento en células animales (de salamandra) lo describió Walther Flemming, el descubridor de la mitosis, en 1882. Otro anatomista alemán, von Waldeyer, le dio nombre en 1888.
La siguiente etapa tuvo lugar tras el desarrollo de la genética a principios del siglo XX, cuando se dedujo que el conjunto de cromosomas (el cariotipo) era quien portaba los genes. Levitsky parece que fue el primero que definió el cariotipo como la apariencia fenotípica de los cromosomas somáticos, en contraste con su contenido genético.[2][3] La investigación del cariotipo humano llevó muchos años para responder a la pregunta más básica: ¿cuántos cromosomas tiene una célula diploide humana normal? [4] En 1912, Hans von Winiwarter recopiló 47 cromosomas en espermatogonias y 48 en oogonias, concluyendo con un mecanismo de determinación sexual XX/XO.[5] Painter en 1922 no estaba seguro de que el número diploide del hombre fuera 46 o 48, a favor de 46.[6] Cambió su opinión más tarde de 46 a 48, e insistió de manera acertada en que el hombre tenía un sistema XX/XY.[7] Considerando sus técnicas, estos resultados fueron bastante destacables.
Se necesitaban nuevas técnicas para resolver definitivamente el problema:
- Utilizando células en cultivo
- Pretratando células en un medio hipotónico, el cual penetra y dispersa los cromosomas
- Detener la mitosis en metafase con una solución de colchicina
- Aplastando la preparación para forzar a los cromosomas a ponerse en un mismo plano
- Troceando una fotomicrografía y organizando el resultado en un cariograma indiscutible.
Hasta mediados de los años 50 no fue generalmente aceptado que el cariotipo del hombre incluía sólo 46 cromosomas.[8][9] Y algo muy importante, los grandes primates tenían 48 cromosomas.
Aplicaciones en biología[editar]
Los trabajos de McClintock con el maíz[editar]
Barbara McClintock empezó su carrera como citogenetista del maíz. En 1931 McClintock y Harriet Creighton demostraron que la recombinación citológica de cromosomas marcados tenía correlación con la recombinación de rasgos genéticos. McClintock continuó su carrera con el estudio citogenético de los mecanismos y la herencia de cromosomas circulares y fragmentados del maíz. Durante sus trabajos en citogenética, McClintock descubrió los transposones, lo que le condujo a conseguir su Premio Nobel en 1983.[16]
Poblaciones naturales de Drosophila[editar]
En los años 30 del siglo XX Dobzhansky y sus colaboradores tomaron Drosophila pseudoobscura y D. persimilis de poblaciones salvajes en California y estados vecinos. Usando la técnica de Painter[10] estudiaron los cromosomas politénicos y descubrieron que las poblaciones salvajes eran polimórficas por las inversiones cromosómicas. Todas las moscas se parecían a cualquiera de las inversiones que portaban: este es un ejemplo de polimorfismo críptico.
Rápidamente se acumularon pruebas para demostrar que la selección natural era responsable. Usando un método ideado por L'Heretier y Teissier, Dobzhansky crio poblaciones en jaulas de cría, que permitía alimentarlas, la reproducción y la toma de muestras de las mismas al mismo tiempo que evitaba que se escaparan. Esto tenía la ventaja de descartar la migración como respuesta a los resultados. Las poblaciones que contienen inversiones de frecuencia inicial conocida se pueden mantener en condiciones controladas. Se encontró que los diferentes tipos de cromosomas no fluctuaban al azar, como sería de ser idealmente neutros, pero se ajustaban a algunas frecuencias en las que se estabilizaban. Cuando Dobzhansky publicó la tercera edición de su libro en 1951[11] estaba convencido de que la morfología de los cromosomas se mantenía en la población por la ventaja de selección de los heterocigotos, como en la mayoría de los polimorfismos.[12][13]
Anomalías numéricas humanas[editar]
Con la aparición de procedimientos que permitían enumerar los cromosomas de forma sencilla, inmediatamente se hicieron descubrimientos en relación a anomalías que derivan de los casos de no disyunción los cuales provocan la aparición de aneuploidías (adiciones o deleciones de cromosomas enteros). En 1959, Lejeune[14] encontró que los pacientes con síndrome de Down tenían una copia extra del cromosoma 21. El síndrome de Down es conocido también como trisomía del 21. En 1960, Nowell[15] descubrió un pequeño cromosoma, denominado el cromosoma Filadelfia, el cual se demostró que era la causa de la Leucemia mieloide crónica. 13 años más tarde Janet Rowley probó que se trataba de una translocación de los cromosomas 9 y 22.
Otras anomalías cromosómicas descubiertas incluyen anomalías en cromosomas sexuales. Un individuo que sólo posea un cromosoma sexual (el X) padece elsíndrome de Turner, un cromosoma X de más en un varón, con 47 cromosomas en total, padece el Síndrome de Klinefelter. Muchas más combinaciones pueden aparecer sin ser letales como XXX, XYY, y XXXX. La capacidad de los mamíferos para tolerar aneuploidías en cromosomas sexuales deriva de la capacidad de inactivarlos, que se necesita en hembras normales para compensar el tener dos copias del X. No todos los genes del cromosoma X se inactivan, lo que responde a por qué se observa una diferencia fenotípica en individuos con un cromosoma X de más o de menos.
La trisomía del 13 se relaciona con el Síndrome de Patau y la del 18 con el Síndrome de Edward.
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