Translocación cromosómica
En genética, la translocación cromosómica es un fenómeno que resulta en una reordenación inusual de los cromosomas. Esto incluye la translocación equilibrada y desequilibrada, con dos tipos principales: la translocación recíproca y la robertsoniana. La translocación recíproca es una anomalía cromosómica causada por el intercambio de partes entre cromosomas no homólogos. Se intercambian dos fragmentos desprendidos de dos cromosomas diferentes. La translocación robertsoniana ocurre cuando se unen dos cromosomas no homólogos, lo que significa que, dados dos pares sanos de cromosomas, uno de cada par se "pega" al otro. y se mezcla homogéneamente.
Se puede crear una fusión genética cuando la translocación une dos genes que de otro modo estarían separados. Se detecta mediante citogenética o cariotipo de las células afectadas. Las translocaciones pueden ser equilibradas (en un intercambio uniforme de material sin información genética adicional o faltante, e idealmente con funcionalidad completa) o desequilibradas (donde el intercambio de material cromosómico es desigual, lo que resulta en en genes adicionales o faltantes).
Translocaciones recíprocas
Las translocaciones recíprocas suelen ser un intercambio de material entre cromosomas no homólogos y ocurren en aproximadamente 1 de cada 491 nacimientos vivos. Estas translocaciones suelen ser inofensivas, ya que no provocan 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 están 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. Lo primero da como resultado una anomalía cromosómica que se presenta en todas las células de la descendencia, como en los portadores de translocaciones. Las translocaciones somáticas, por otro lado, dan como resultado anomalías que se presentan sólo en la célula afectada y sus progenitores, como en la leucemia mielógena crónica con la translocación del cromosoma Filadelfia.
Translocación no recíproca
La translocación no recíproca implica la transferencia unidireccional de genes de un cromosoma a otro cromosoma no homólogo.
Translocaciones robertsonianas
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 a un cromosoma extremadamente pequeño que puede perderse del organismo con poco efecto porque contiene pocos genes. El cariotipo resultante en humanos deja sólo 45 cromosomas, ya que dos cromosomas se han fusionado. Esto no tiene ningún efecto directo sobre 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 de copias variable (genes organizadores nucleolares).
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. Los portadores de translocaciones robertsonianas no están asociados con ninguna anomalía fenotípica, pero existe el riesgo de gametos desequilibrados que provocan 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 'Downs de translocación'. Esto se debe a una mala segregación (no disyunción) durante la gametogénesis. La madre tiene un mayor riesgo de transmisión (10%) que el padre (1%). Las translocaciones robertsonianas que involucran al cromosoma 14 también conllevan un ligero riesgo de disomía uniparental 14 debido al rescate de la trisomía.
Papel en la enfermedad
Algunas enfermedades humanas causadas por translocaciones son:
- Cáncer: Varias formas de cáncer son causadas por translocaciones adquiridas (a diferencia de las presentes desde la concepción); esto se ha descrito principalmente en leucemia (leucemia mielógena aguda y leucemia mielógena crónica). Las translocaciones también se han descrito en malignidades sólidas como el sarcoma de Ewing.
- Infertilidad: Uno de los padres que se quieren llevar un Translocación equilibrada, donde el padre es fetos asintomáticos pero concebidos no son viables.
- El síndrome de Down es causado en una minoría (5% o menos) de casos por una translocación Robertsonian del cromosoma 21 largo brazo en el brazo largo del cromosoma 14.
Las translocaciones cromosómicas entre los cromosomas sexuales también pueden dar lugar a una serie de condiciones genéticas, como
- XX síndrome masculino: causado por una translocación del gen SRY del Y al cromosoma X
Por cromosoma
ALL – Leucemia linfoblástica aguda
AML – Leucemia mieloide aguda
CML – Leucemia mielógena crónica
DFSP – Dermatofibrosarcoma protuberans
Denotación
El Sistema Internacional de Nomenclatura Citogenética Humana (ISCN) se utiliza para indicar una translocación entre cromosomas. 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 par de paréntesis, cuando se proporciona, proporciona la ubicación precisa dentro el 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 ven al teñir el cromosoma con un tinte colorante. Véase también la definición de locus genético.
La translocación es el mecanismo que puede provocar que un gen pase de un grupo de enlace a otro.
Ejemplos de translocaciones en cromosomas humanos
| Translotación | Enfermedades asociadas | Fused genes/proteínas | |
|---|---|---|---|
| Primera | Segundo | ||
| t(8;14)(q24;q32) | Linfoma de Burkitt | c-mic en cromosoma 8, da la proteína de fusión linfocitos-proliferativa capacidad | IGH@ (inmunoglobulina locus pesado) en cromosoma 14, induce la transcripción masiva de proteína fusión |
| t(11;14)(q13;q32) | Linfoma de células del manto | ciclina D1 en cromosoma 11, la proteína de fusión de la capacidad proliferativa | IGH@ (inmunoglobulina locus pesado) en cromosoma 14, induce la transcripción masiva de proteína fusión |
| t(14;18)(q32;q21) | Linfoma folicular (~90% de los casos) | IGH@ (inmunoglobulina locus pesado) en cromosoma 14, induce la transcripción masiva de proteína fusión | Bcl-2 en cromosoma 18, da la proteína de fusión de habilidades antiapoptóticas |
| t(10;(various))(q11;(various)) | Cáncer de tiroides papilar | RET proto-oncogene en cromosoma 10 | PTCCáncer de tiroides papilar) – Titular de posición para cualquiera de otros genes/proteínas |
| t(2;3)(q13;p25) | Cáncer de tiroides folicular | PAX8 - gen de caja emparejado 8 en cromosoma 2 | PPARγ1 (peroxisome proliferator-activated receptor γ 1) en cromosoma 3 |
| t(8;21)(q22;q22) | Leucemia mieloblástica aguda con maduración | ETO en cromosoma 8 | AML1 en cromosoma 21 encontrado en ~7% de los nuevos casos de LMA, lleva un pronóstico favorable y predice una buena respuesta a la terapia arabinoside citosina |
| t(9;22)(q34;q11) Filadelfia cromosoma | Leucemia mielógena crónica (CML), leucemia linfoblástica aguda (ALL) | gen Abl1 en cromosoma 9 | BCR ("región de racimo de puntos rotos" en cromosoma 22 |
| t(15;17)(q22;q21) | Leucemia promielocítica aguda | proteína PML en cromosoma 15 | RAR-α en cromosoma 17 detección persistente de laboratorio de la transcripción PML-RARA es un fuerte predictor de recaída |
| t(12;15)(p13;q25) | Leucemia mieloide aguda, fibrosarcoma congénita, carcinoma secretor de mama, carcinoma secretorio analógico mamario de glándulas salivales, variante celular de nefromas mesoblásticos | TEL en cromosoma 12 | Receptor TrkC en cromosoma 15 |
| t(9;12)(p24;p13) | CML, TODOS | JAK en cromosoma 9 | TEL en cromosoma 12 |
| t(12;16)(q13;p11) | Mixoide liposarcoma | DDIT3 (antes CHOP) en cromosoma 12 | gen FUS en cromosoma 16 |
| t(12;21)(p12;q22) | TODOS | TEL en cromosoma 12 | AML1 en cromosoma 21 |
| t(11;18)(q21;q21) | Linfoma MALT | BIRC3 (API-2) | MLT |
| t(1;11)(q42.1;q14.3) | Esquizofrenia | ||
| t(2;5)(p23;q35) | Linfoma de células grandes anaplásico | ALK | NPM1 |
| t(11;22)(q24;q11.2-12) | El sarcoma de Ewing | FLI1 | EWS |
| t(17;22) | DFSP | Collagen I on cromosoma 17 | Factor de crecimiento derivado de plaquetas B en cromosoma 22 |
| t(1;12)(q21;p13) | Leucemia mielógena aguda | ||
| t(X;18)(p11.2;q11.2) | Sarcoma sinovial | ||
| t(1;19)(q10;p10) | Oligodendroglioma y oligoastrocytoma | ||
| t(17;19)(q22;p13) | TODOS | ||
| t(7,16) (q32-34;p11) o t(11,16) (p11;p11) | Sarcoma fibromixoide de bajo grado | FUS | CREB3L2 o CREB3L1 |
Historia
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 cambios genéticos importantes al afectar las translocaciones cromosómicas. Se cree que el artículo marca el comienzo del campo de la citología por radiación y le llevó a ser llamado "el padre de la citología por radiación".
Reparación de roturas de doble cadena de ADN
El evento iniciador en la formación de una translocación es generalmente una rotura de doble hebra en el ADN cromosómico. 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. Cuando esta vía funciona apropiadamente, restaura una rotura de doble cadena de ADN reconectando los extremos originalmente rotos, pero cuando actúa de manera inapropiada, puede unir los extremos incorrectamente, lo que resulta en reordenamientos genómicos, incluidas translocaciones. Para que se produzca la unión ilegítima de los extremos rotos, los ADN de los socios de intercambio deben estar físicamente cerca uno del otro en el genoma 3D.