En genética , la translocación cromosómica es un fenómeno que produce un reordenamiento inusual de los cromosomas. Esto incluye la translocación equilibrada y la desequilibrada , con dos tipos principales: recíproca y robertsoniana . La translocación recíproca es una anomalía cromosómica causada por el intercambio de partes entre cromosomas no homólogos . Se intercambian dos fragmentos separados de dos cromosomas diferentes. La translocación robertsoniana ocurre cuando dos cromosomas no homólogos se unen, lo que significa que, dados dos pares de cromosomas sanos, uno de cada par se "pega" y se mezcla de manera homogénea. [1]
Se puede crear una fusión genética cuando la translocación une dos genes que de otro modo estarían separados. Se detecta mediante la citogenética o un cariotipo de las células afectadas . Las translocaciones pueden ser equilibradas (en un intercambio uniforme de material sin información genética adicional o faltante, y con una funcionalidad ideal) o desequilibradas (donde el intercambio de material cromosómico es desigual, lo que da como resultado genes adicionales o faltantes ). [1] [2]
Las translocaciones recíprocas suelen ser un intercambio de material entre cromosomas no homólogos y se producen en aproximadamente 1 de cada 491 nacidos vivos. [3] Estas translocaciones suelen ser inofensivas, ya que no dan lugar a una ganancia o pérdida de material genético, aunque pueden detectarse en el diagnóstico prenatal . Sin embargo, los portadores de translocaciones recíprocas equilibradas pueden crear gametos con translocaciones cromosómicas desequilibradas durante la segregación cromosómica meiótica . Esto puede provocar infertilidad, abortos espontáneos o niños con anomalías. A menudo se ofrece asesoramiento genético y pruebas genéticas a las familias que pueden ser portadoras de una translocación. La mayoría de los portadores de translocaciones equilibradas son sanos y no presentan ningún síntoma.
Es importante distinguir entre las translocaciones cromosómicas que ocurren en las células germinales , debido a errores en la meiosis (es decir, durante la gametogénesis ), y las que ocurren en las células somáticas , debido a errores en la mitosis . Las primeras dan como resultado una anomalía cromosómica presente en todas las células de la descendencia, como en los portadores de la translocación. Las translocaciones somáticas, por otro lado, dan como resultado anomalías presentes solo en la célula afectada y sus progenitores, como en la leucemia mieloide crónica con la translocación del cromosoma Filadelfia .
La translocación no recíproca implica la transferencia unidireccional de genes de un cromosoma a otro cromosoma no homólogo. [4]
La translocación robertsoniana es un tipo de translocación causada por roturas en o cerca de los centrómeros de dos cromosomas acrocéntricos . El intercambio recíproco de partes da lugar a un cromosoma metacéntrico grande y un cromosoma extremadamente pequeño que puede perderse del organismo con poco efecto porque contiene pocos genes. El cariotipo resultante en humanos deja solo 45 cromosomas, ya que dos cromosomas se han fusionado. [5] Esto no tiene un efecto directo en el fenotipo, ya que los únicos genes en los brazos cortos de los acrocéntricos son comunes a todos ellos y están presentes en un número variable de copias (genes organizadores del nucleolar).
Se han observado translocaciones robertsonianas que involucran todas las combinaciones de cromosomas acrocéntricos. La translocación más común en humanos involucra los cromosomas 13 y 14 y se observa en aproximadamente 0,97 / 1000 recién nacidos. [6] Los portadores de translocaciones robertsonianas no están asociados con ninguna anomalía fenotípica, pero existe el riesgo de gametos desequilibrados que conducen a abortos espontáneos o descendencia anormal. Por ejemplo, los portadores de translocaciones robertsonianas que involucran el cromosoma 21 tienen un mayor riesgo de tener un hijo con síndrome de Down . Esto se conoce como "translocación Downs". Esto se debe a una segregación incorrecta ( no disyunción ) durante la gametogénesis. La madre tiene un mayor riesgo (10%) de transmisión que el padre (1%). Las translocaciones robertsonianas que involucran el cromosoma 14 también conllevan un ligero riesgo de disomía 14 uniparental debido al rescate de la trisomía .
Algunas enfermedades humanas causadas por translocaciones son:
Las translocaciones cromosómicas entre los cromosomas sexuales también pueden dar lugar a una serie de enfermedades genéticas, como:
El Sistema Internacional de Nomenclatura Citogenética Humana (ISCN) se utiliza para indicar una translocación entre cromosomas . [9] La designación t(A;B)(p1;q2) se utiliza para indicar una translocación entre el cromosoma A y el cromosoma B. La información en el segundo paréntesis, cuando se proporciona, proporciona la ubicación precisa dentro del cromosoma para los cromosomas A y B respectivamente, donde p indica el brazo corto del cromosoma, q indica el brazo largo y los números después de p o q se refieren a regiones, bandas y subbandas que se observan al teñir el cromosoma con un tinte . [10] Véase también la definición de un locus genético .
La translocación es el mecanismo que puede hacer que un gen se mueva de un grupo de enlace a otro.
En 1938, Karl Sax , de los Laboratorios Biológicos de la Universidad de Harvard , publicó un artículo titulado "Aberraciones cromosómicas inducidas por rayos X", que demostraba que la radiación podía inducir importantes cambios genéticos al afectar las translocaciones cromosómicas. Se cree que este artículo marcó el comienzo del campo de la citología por radiación y le valió el título de "el padre de la citología por radiación".
El evento iniciador en la formación de una translocación es generalmente una rotura de doble cadena en el ADN cromosómico . [16] Un tipo de reparación del ADN que tiene un papel importante en la generación de translocaciones cromosómicas es la vía de unión de extremos no homólogos . [16] [17] Cuando esta vía funciona adecuadamente, restaura una rotura de doble cadena de ADN al reconectar los extremos rotos originalmente, pero cuando actúa de manera inapropiada puede unir extremos de manera incorrecta, lo que resulta en reordenamientos genómicos que incluyen translocaciones. Para que se produzca la unión ilegítima de extremos rotos, los socios de intercambio de ADN deben estar físicamente cerca uno del otro en el genoma 3D . [18]
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