Bases Cromosómicas de la Herencia Theodor Boveri (1902) Walter Sutton (1903) Si suponemos que el aporte de material genético proviene tanto de la madre como del padre este probablemente reside en el núcleo porque su tamaño es similar entre ambos tipos de células sexuales. citoplasma núcleo Comportamiento del material nuclear durante la división celular Rickards, 1965 Organismos Diploides Pares de Cromosomas homólogos (2n) Cromosoma visible al microscopio electrónico El material genético ya se ha duplicado (4n) Cada especie tiene un número característico de cromosomas. Células de humanos tienen un número diploide (2n), es decir, tienen dos copias de cada uno de los 23 cromosomas. Cada vez que la célula se divide, recibe las dos copias de los cromosomas (Mitosis). Las células reproductoras solo tienen una copia de los cromosomas y se le denomina haploide (n) y se obtienen por un proceso que llamamos Meiosis. El cromosoma El cinetocoro es un disco localizado en la parte externa de los cromosomas en los centromeros. Esta compuesto por unas proteínas que anclan a los microtubulos del huso mitotico durante los procesos de division celular. Cromosoma en metafase Permite que cada cromatida se mueva por separado y se distribuya adecuadamente a los nuevos nucleos. Tipos de cromosomas Metacéntrico Submetacéntrico Acrocéntrico Telocéntrico Autosomas Cromosomas sexuales El número de cromosomas de cada especie es característico de ésta Organismo Humano Especie Homos sapiens # diploide 46 Gato Bovino Perro Felis catus Bos taurus Canis familiaris 38 60 78 Caballo Mosca fruta Chícharo Arroz Frijol Maíz Eqqus caballus Drosophila melanogaster Pisum sativum Oryza sativa Phaseolus vulgaris Zea mays 64 8 14 24 22 20 1 2 Mitosis proceso celular que consiste en la formación de dos células a partir de una de ellas conservando el mismo número de cromosomas. Profase: La replicacion del DNA ha ocurrido. Hay condensación gradual de los cromosomas. Cromátidas hermanas unidas. Desaparición gradual del nucleólo. La membrana nuclear inicia su desintegración. Prometafase: La envoltura nuclear se ha roto y el huso mitótico se comienza a organizar. Los cromosomas han sido alcanzados por fibras del huso (microtubulos). Metafase: Los centrómeros de los cromosomas están unidos a las fibras del huso mitótico. Se forma la placa metafásica. Anafase: Etapa muy corta en la que cada centrómero se divide en dos, por lo que las cromátidas se convierten en cromosomas y los centrómeros inician su movimiento hacia los polos, llevando hacia cada polo uno de los 2 cromosomas (cromátidas hermanas). Telofase: La dotación de cromosomas se agrupa en los polos y éstos se comienzan a descondensar y adoptan la forma de cromosomas interfásicos. Se forma la membrana nuclear, se reconstituyen los nucleolos. Importancia genética de la Mitosis Mantener la cantidad de material genético constante de generación en generación Producir dos células hijas idénticas Distribuir equitativamente el material genético Es la división celular de las células somáticas Meiosis En células germinales ocurre un proceso de división especial llamado meiosis. La meiosis comprende dos rondas de divisiones nucleares sucesivas, con un solo evento de replicación del DNA. I - Se separan cromosomas homólogos II – Se separan cromátidas hermanas PROFASE I : tiene lugar la recombinación homóloga Sub-etapas de la Profase I Sinapsis: cromosomas bivalentes Quiasmas: huellas de entrecruzamiento Recombinación entre cromosomas homólogos Quiasma Mecanismos de la meiosis para aumentar la variabilidad genetica El proceso de recombinación puede crear un número muy grande de combinaciones de genes Segregacion al azar de las cromatidas: cada par de cromosomas se separa de manera independiente. No existen dos células con la misma información como producto de la meiosis. Significado genético de la Meiosis Generar células haploides con la mitad cromosómico original de las células diploides. del número A través de un ciclo de meiosis y de fecundación el número de cromosomas se mantiene en organismos que se reproducen sexualmente. Cada cromosoma tiene la misma oportunidad de alinearse en uno u otro lado de la placa ecuatorial metafásica I. Como resultado cada núcleo generado por meiosis tendrá diferente combinación de cromosomas; 2n (con 4 cromosomas el número de posibles rearreglos es de 16). La recombinación genética entre cromátidas maternas y paternas genera más variación en la combinaciones finales. Espermatogénesis La espermatogénesis es el mecanismo encargado de la producción de espermatozoides. Este proceso se desarrolla en los testículos. La espermatogénesis tiene una duración aproximada de 64 a 75 dias en la especie humana, y se extiende desde la adolescencia y durante toda la vida del macho. Ovogénesis En los seres humanos el feto femenino empieza a formar ovogonias, pero se detiene el proceso de meiosis en la etapa de ovocito primario, específicamente en profase I, conocido como período de diploteno. Este período se mantiene suspendido hasta que, a partir de la pubertad y por efectos hormonales, se desprende un ovocito en cada ciclo menstrual, se concluye entonces la primera división meiótica y se inicia la segunda. Ésta a su vez se interrumpe, y no se completa hasta la fecundación, si es que ésta ocurre. Comparación entre Ovogénesis y espermatogénesis Ciclo diploide Ciclo haploide (hongos y levaduras) ¿Qué fase de la mitosis observamos en esta imagen? ¿Si un gameto de mosquito contiene 3 cromosomas, cuantos cromosomas hay en una célula del cuerpo? ¿Cuál es el número de cromosomas (n) que contiene una célula de humano después de la telofase I de la meiosis? ¿Durante la meiosis, en cuál fase se separan las cromátidas hermanas? Hacer un esquema de la meiosis I para una especie que contiene número de cromosomas 2n = 18