UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS Universidad del Perú, DECANA DE AMERICA

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1 UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS Universidad del Perú, DECANA DE AMERICA FACULTAD DE CIENCIAS BIOLÓGICAS ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE GENETICA Y BIOTECNOLOGIA DEPARTAMENTO ACADEMICO DE CIENCIAS BIOLOGICAS SYLLABUS DEL CURSO CITOGENÉTICA HUMANA BO2033 AÑO ACADEMICO 2010 I PROFESOR: Jaime DESCAILLEAUX, M Sc. Jdescailleaux@gmail.pe CONTENIDO 1. SUMILLA 2. COMPETENCIAS 3. OBJETIVOS 4. PERSONAL DOCENTE 5. METODOLOGIA DE LA ENSEÑANZA 6. ORGANIZACIÓN 7. SISTEMA DE EVALUACION 8. PROGRAMA CALENDARIZADO 9. BIBLIOGRAFIA 10. INSTRUCCIONES GENERALES

2 1. SUMILLA El curso es obligatorio, del tipo humanístico científico y tecnológico. Proporciona una visión amplia y actualizada del desarrollo de la Citogenética Humana como disciplina científica, incidiendo en los avances registrados en la metodología del análisis cromosómico, su importancia en la comprensión del significado de las mutaciones cromosómicas en la patología humana, a la luz de los resultados recientemente publicados por el Gran Proyecto del Genoma Humano, y sus aplicaciones en el análisis de los cromosomas humanos que posibilitaron demostrar la existencia de rearreglos que involucran a un número relativamente pequeño de nucleótidos, no visibles al microscopio óptico, y que han permitido establecer una correlación cariotipo fenotipo a nivel molecular. 2. COMPETENCIAS El alumno al final del curso será competente para: Describir el desarrollo histórico de la Citogenética Humana. Explicar el rol de la metodología de estudio en el avance teórico y conceptual de la Ciencia. Explicar las implicancias de los factores cromosómicos en la salud humana. Describir los mecanismos cromosómicos involucrados en los procesos patológicos. Elaborar un cariotipo utilizando las técnicas de marcación cromosómica y las ampliaciones fotográficas. Conocer la Declaración Universal de la UNESCO sobre el Genoma Humano y los derechos del hombre. 3. OBJETIVOS: 3.1. OBJETIVO GENERAL Capacitado para realizar e interpretar un diagnóstico citogenético OBJETIVOS ESPECIFICOS Realizar el cultivo de linfocitos de sangre periférica y obtener cromosomas metafásicos. Realizar e interpretar un análisis citogenético. Utilizar la nomenclatura internacional para la descripción de los cariotipos humanos. Explicar la naturaleza de las mutaciones cromosómicas y su importancia para la salud humana. Analizar e interpretar los rearreglos cromosómicos en los diferentes cuadros clínicos. Estimar las probabilidades del nacimiento de individuos cromosómicamente desbalanceados en las parejas portadoras de rearreglos balanceados. Interpretar el rol de los cromosomas sexuales en la mecánica de la diferenciación sexual. Explicar el rol de los rearreglos cromosómicos en el desencadenamiento de las enfermedades malignas. Describir los factores cromosómicos involucrados en la infertilidad masculina y en los abortos espontáneos. Respetar la veracidad de los resultados obtenidos. Respetar la libre decisión de las personas para la realización de las pruebas citogenéticas. Velar por la confidencialidad de los resultados obtenidos.

3 4.- PERSONAL DOCENTE 4.1 PROFESOR RESPONSABLE DEL CURSO APELLIDOS Y NOMBRES CODIGO CAT. CLASE DESCAILLEAUX Jaime PRINC DE 4.2 PROFESORA RESPONSABLE DE LA PARTE PRÁCTICA: APELLIDOS Y NOMBRES CODIGO CAT. CLASE VELÁSQUEZ REINOSO Margarita ASOC DE 4.3 PROFESOR INVITADO APELLIDOS Y NOMBRES TICLAHUANCA ROSAS José CONDICION Ad honorem 4.4 AYUDANTES DE PRÁCTICAS APELLIDOS Y NOMBRES JUSCAMAYTA LÓPEZ Julio CONDICION Ad honorem 5.- METODOLOGIA DE LA ENSEÑANZA CLASES TEORICAS: Las clases teóricas serán desarrolladas bajo la forma de clases magistrales, en el aula y horario señalados, comprende jornadas de 2 horas consecutivas, que pueden tener eventualmente un breve intermedio no mayor de 10 minutos, se propiciará la participación activa del estudiante en periodos cortos para discusión en torno de los tópicos desarrollados durante la clase. Para facilitar la comprensión del tema, se utilizarán técnicas audiovisuales tales como el power point y el equipo multimedia. En las referencias bibliográficas se indican los textos, algunas revistas especializadas que pueden ser consultadas en el sistema de Bibliotecas de la Universidad y/o en las redes de libre acceso en Internet. Para acompañar el desarrollo de los temas de cada sesión, los estudiantes recibirán el Syllabus el primer día de clase teórica. CLASES PRACTICAS: Las clases prácticas comprenden trabajos experimentales de laboratorio, a ser desarrollados en periodos de 4 horas, en grupos pequeños conformados por un máximo de 05 estudiantes. Los fundamentos, materiales y la metodología para el cultivo de linfocitos serán proporcionados por el Servicio Académico Asistencial de Genética Humana, el análisis citogenético se realizará en forma individual, utilizándose ampliaciones fotográficas de metafases previamente seleccionadas y/o de los cultivos realizados a los propios estudiantes según los casos.

4 6.- ORGANIZACIÓN 6.1 DURACIÓN DEL CURSO 17 semanas 6.2 FECHA DE INICIO FECHA DE TERMINO NUMERO DE CREDITOS HORAS SEMANALES TEORIA PRACTICAS 6.6 LOCALES ASIGNADOS: TEORIA PRACTICAS 6.7 HORARIOS: TEORÍA SALA 211 Lab. 106 JUEVES DE 08:00 a h PRACTICAS GRUPO 1: Viernes de 08:00 a 12:00 h GRUPO 2: Viernes de 12:00 a 16:00 h 6.8 NUMERO DE ALUMNOS SISTEMA DE EVALUACIÓN: 7.1 La evaluación de los estudiantes se basa en el Reglamento del Régimen de Estudios y del Sistema de Evaluación de los estudiantes de pre-grado de la Facultad de Ciencias Biológicas y de la UNMSM, actualmente vigente. El sistema de evaluación es permanente. La calificación es vigesimal en todos los casos (0 a 20), excepto en la evaluación sustitutoria, donde la nota máxima no puede superar a la mayor nota de la prueba regular. La nota mínima para aprobar el curso es 11. En la estimativa de la nota final, las fracciones iguales o mayores a 0.5 se equiparan con el dígito superior. La nota final del curso se obtiene de la sumatoria de las notas de teorías y de prácticas divididas entre dos. Se han programado 2 evaluaciones teóricas y cancelatorias. Para aprobar el curso es necesario aprobar por lo menos 1 examen teórico parcial. El estudiante tiene derecho a rendir un examen teórico sustitutorio, para ello requiere haber aprobado por lo menos el 50% de los exámenes parciales. La nota obtenida en la evaluación de sustitución reemplaza a la nota anterior. La nota teórica final se obtiene de la suma de los dos exámenes teóricos parciales, dividida entre dos.

5 La nota de prácticas se obtiene promediando las notas de las evaluaciones. No hay examen sustitutorio en prácticas. Todos los casos no contemplados en este Syllabus, se resolverán llevando en consideración las disposiciones reglamentarias actualmente vigentes en la UNMSM y la Facultad de Ciencias Biológicas. 7.2 NOTA FINAL DEL CURSO: NOTA DE TEORIA (NT) 1 NOTA DE PRACTICAS (NP) 1 NOTA FINAL DEL CURSO (NF): NT + NP NF = 7.3 CRONOGRAMA DE EVALUACIONES: En el curso teórico se ha programado la realización de dos exámenes del tipo cancelatorio y uno sustitutorio, en las fechas siguientes FECHA Y HORA EXAMEN SALA 10.06; 8:00 a h Primera evaluación ; Idem Segunda evaluación ; Idem Examen sustitutorio 211 Las evaluaciones prácticas se realizará en las siguientes fechas:: FECHA EXAMEN LABORATORIO Primer Examen Segundo examen PROGRAMA CALENDARIZADO ORGANIZACIÓN DEL CURSO: El curso puede ser dividido en 3 grandes capítulos que son los siguientes: CAPITULOS I Estructura y fisiología del material hereditario. Técnicas de estudio de los cromosomas humanos. II Mecanismos citogenéticos de las mutaciones cromosómicas III Las mutaciones cromosómicas como agentes etiológicos en la patología humana RESPONSABLE J. DESCAILLEAUX

6 8.2.- TEORIA # FEC HORA CONTENIDO TEMATICO PROFESOR :00 J. DESCAILLEAUX : : : : : : Panorama histórico del desarrollo de la Citogenética Humana. El rol de las metodologías de análisis en el avance de la Ciencia, avances metodológicos en el estudio de los cromosomas humanos. Estructura química y fisiología del cromosoma eucariótico, organización del material hereditario, el centrómero, el telómero y el replicón, el filamento de cromatina: heterocromatina (constitutiva y facultativa) eucromatina, secuencia replicativa, origen de la replicación, la transcripción y el splicing. Cromosomas artificiales Cultivo de células, los medios de cultivo, el choque hipotónico y la colchicina, la PHA y el cultivo de linfocitos, técnicas de marcación cromosómica. Bandeo de alta resolución, la técnica de FISH, el cariotipo espectral y la genómica comparada. El cariotipo humano: variaciones normales y patológicas, mutaciones cromosómicas numéricas: aneuploidias y euploidias, homogéneas y en mosaico; mutaciones cromosómicas estructurales: tipos, las que ocurren en uno o en dos cromosomas. Frecuencia de las mutaciones cromosómicas en la población general (recién nacidos vivos) y en poblaciones seleccionadas. Nomenclatura cromosómica: ISCN, Sistema Internacional de Nomenclatura de la Citogenética Humana. Descripción de cariotipos normales y anormales, descripción detallada y descripción resumida Meiosis: la meiosis humana: masculina y femenina; técnicas de estudio, auto duplicación del DNA y del cromosoma, significado biológico de la meiosis para la variabilidad intra - específica. Meiosis normal y anormal: no- disyunción y formación de gametos numéricamente desbalanceados, pérdidas anafásicas, moléculas involucradas en el sistema de condensación del cromosoma meiótico Importancia de las mutaciones cromosómicas en la infertilidad masculina y en los abortos espontáneos. Análisis e interpretación de los resultados reportados. Factores que afectan la frecuencia de cariotipos anormales en ambas poblaciones: sexo del portador, edad de los progenitores, exposición ocupacional, otros. I EVALUACIÓN

7 : : Translocaciones cromosómicas: recíprocas (rcpt) y robertsonianas (robt). I: Frecuencia de las rcpt en la población general, tipos de segregación y resultados teóricamente esperados; rcpt equilibradas y desequilibradas, Implicancias en los portadores de translocaciones recíprocas equilibradas. II: Frecuencias de las robt: Tipos y origen, mecanismos involucrados en los procesos de fusión y fisión cromosómica; frecuencias y análisis segregacional. Importancia de las robt en el proceso de la especiación. Centrómeros y neocentrómeros. Patología de los cromosomas autosómicos: 21, 13 y 18; el síndrome de la trisomía 21, correlación cariotipo-fenotipo; la monosomía del 21, tipo y contra-tipo; frecuencias poblacionales. El síndrome de Patau (13) y el de Edwards, (18) trisomías y monosomías parciales. Anomalías de los cromosomas sexuales I: Variables numéricas con fenotipo masculino, Los genes en la determinación sexual. El cariotipo 47,XXY y el síndrome de Klinefelter, estados homogéneos y en mosaico; hombres 46,XX, los cariotipos 47,XYY y 48,XXYY. Correlación cariotipo-fenotipo. Anomalías de los cromosomas sexuales II. Variables numéricas con fenotipo femenino. La monosomía del X y el síndrome de Turner, estados homogéneos y en mosaico. Variables estructurales. Correlación cariotipo-fenotipo. El síndrome de Noonan y el fenotipo turneriano, Estados intersexuales: hermafroditismo verdadero y pseudohermafroditismos: tipos, génesis y consecuencias, PH masculino y PH femenino, causas, clasificación y frecuencias. El rol del cromosoma Y como determinante de la masculinidad, genes autosómicos involucrados en el mecanismo de diferenciación sexual Mutaciones cromosómicas en las enfermedades malignas: numéricas y estructurales; su rol en el desencadenamiento de la malignidad. El cromosoma Philadelphia y las leucemias. Mutaciones únicas y mutaciones compartidas, evolución clonal. Importancia del análisis citogenético para el diagnóstico y el pronóstico de la enfermedad. Mutaciones cromosómicas mas frecuentes en la malignidad II EVALUACIÓN EVAL. SUSTITUTORIA

8 8.3.- PRÁCTICAS: SEM. FECHA CONTENIDO Introducción, organización y distribución de los grupos de prácticas Cultivo de linfocitos humanos a partir de la sangre periférica: Criterios a seguir para la toma de muestra, siembre incubación y preparación citológica Criterios de clasificación de los cromosomas humanos, metodología de la coloración convencional, selección de metafases Búsqueda y selección de metafases a través del microscopio Metodología para la obtención de cromosomas bandeados por la técnica RHG. Confección de cariotipos de metafases coloreadas con Giemsa Metodología para la obtención de cromosomas bandeados por la técnica CBG. Confección y esquema de metafases observadas al microscopio Confección de cariotipos, análisis de cromosomas e interpretación de resultados I EXAMEN DE PRÁCTICAS PROFESOR M. VELASQUEZ ENTREGA DEL 1er INFORME Análisis citogenético con marcación cromosómica RHG: Explicación del patrón de bandas de cada par de cromosomas del cariotipo humano Confección de cariotipos marcados con la técnica RHG, análisis e interpretación de resultados Confección de cariotipos marcados con la técnica RHG, análisis e interpretación de resultados. CONTINUACIÓN Selección de metafases y análisis citogenético con marcación cromosómica GTG Hibridación in situ con fluorescencia (FISH). J.TICLAHUANCA Análisis citogenético con marcación cromosómica GTG Confección de cariotipos marcados con la técnica GTG, análisis e interpretación de resultados ENTREGA DEL 2º INFORME II EXAMEN DE PRACTICAS

9 9.- BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA 9.1 LIBROS DE TEXTO AUTOR Y AÑO DE PUBLICACIÓN ALCAMO EDWARD (1995). BARCH MARGARET J. (2004) DUTRILLAUX B (1975). DUTRILLAUX B ET COUTURIER J. (1981) ERLICH HA. (1989) GARDNER JM, SUTHERLAND GR, DAY TC (2003) GERSEN SL. & KEAGLE MARTHA (1999) GROUCHY DE J. ET TURLEAU C. (1982). HARTWELL L, HOOD L, GOLDBERG ML, REYNOLDS AE, SILVER LM, VERES RC, LEWIS R, (2004) HEIM S & MITELMAN F. (1995) HUMAN GENETIC MAP GENOME MAPS V (1998) AN INTERNATIONAL SYSTEM FOR HUMAN CYTOGENETIC NOMENCLATURE, (2005) KHOURY MJ., BURKE W, & THOMSON J. (2000) TITULO Y EDITORA DNA Technology the awesome skill. WCB Publishers: Bogotá, Boston, Buenos Aires, Caracas, Chicago, London The Agt Cytogenetics Laboratory Manual. amazon.com Sur la nature et l'origine des chromosomes humains. Expansion Scientifique Française, Paris-Francia La practique de l`analyse chromosomique Ed Mason, Paris PCR Technology Principles and applications for DNA amplification. M. Stockton Press Chromosome Abnormalities and Genetic Counselling Oxford University Press. Lond. The Principles of Clinical Cytogenetics. Humana Press Inc. N. Jersey Atlas des maladies chromosomiques. Expansion Scientifique Française, París-France Genetics: From genes to genomes. Mc Graw Hill Sc. Cáncer Cytogenetics. Wiley Liss Inc. Science, sponsored by Life Technologies ISCN. Mitelman F (Eds); S. Karger, Basel. Published in collaboration with Cytogenetics and Cell Genetics. Genetics and Public Health in the 21 st Century. Oxford Univ press KIRBY LT. (1990) DNA Fingerprint Printing Introduction. M Stockton Press LEWIN B. (2003) Genes VIII.. ISBN Prentice Hall NY. USA. MAC KUSICK, V. (2004) Mendelian Inheritance in Man. Mc KINLAY GARDNER RJ. & SUTHERLAND GR. Chromosome Abnormalities and GeneticCounselling (1996) Oxford Monographs on Medical Genetics Nº 29 Lond MILLER OJ. & THERMAN E. (2000) Human Chromosomes. IV Edition. Springer Verlag. MITELMAN F., JOHANSSON B. (1994) Catalog of Chromosome Aberrations in Cancer J. Wiley & Sons. NOVO Francisco Javier (2007) Genétiica Humana. Conceptos y aplicaciones. Pearson PH ROONEY & CZEPULSKOWSKY (1994) Human Cytogenetics. Essential Data. J Wiley & Sons ROONEY DE. (2001) Human Cytogenetics: malignancy of acquired abnormalities: a practical approch Oxford University Press SELL S. (1997) Human Cytogenetics Cancer Markers V13 Humana Press Inc NY SEMENZA Gregg L. (1999 Transcription factors and human disease. ISBN 0 19 SCHINZEL A. (2001) SOLARI AJ. (1999) STRACHAN T. & READ AP. (2003) SWANSBURY J. (2003) THERMAN EEVA. (2000) THERMAN E & SUSMAN M. (1996) VOGEL F & MOTULSKY AG. (1997) YOUNG Ian D. (1999) Oxford Catalogue of Unbalanced Chromosome Aberrations. W. de Gruyter, Inc. Genética humana Fundamentos y aplicaciones en medicina 2ª Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires, Bogotá, Caracas. Human Molecular Genetics. 3ª. Ed. Garland Sciences/ Taylor & Francis Group Cancer Cytogenetics Methods and Protocols. Humana Press Human Chromosomes. Springer Verlag, NY. USA. Cromosomas Humanos. Editado por la Sociedad Brasileira de Genética, Ribeirao Preto - Sao Paulo, Brasil Human Genetics Problems and Approaches. Third Edition, Introduction to Risk Calculation in Genetic Counselling. 2 nd Ed. Oxford

10 9.2 REVISTAS ESPECIALIZADAS EN GENETICA Y CITOGENETICA HUMANA American Jorunal of Human Genetics Blood Cell Chromosoma Genes, chromosomes & cancer Genome Journal of Medical Genetics Nature Genetics Nature Review Genetics Nucleic Acids Research Science Annual Review of Genetics Cancer Genetics and Cytogenetics Cell & chromosome Europe Journal of Human Genetics Genes & Development Human Genetics Nature Nature Review Cancer New England Journal of Medicine Proceedings National Academy of Science (USA) 9.3 SITIOS INTERNET: HOMEOBOX GENES AND BIRTH DEFECTS OMIM MEDLINE Human Genome Project genome project 10. INSTRUCCIONES GENERALES Para el desarrollo del curso, el alumno deberá tener en cuenta que: 1.- Las clases teóricas y prácticas se iniciarán a la hora exacta, se establece una tolerancia no mayor de 10 minutos. 2.- La llegada a las clases después de los 10 minutos será marcada como inasistencia. 3.- El 30% de inasistencia a clases teóricas ó prácticas, descalifica al alumno para aprobar el curso. 4.- Para ingresar a las clases prácticas es necesario tener un mandil blanco, limpio y en buen estado de conservación. 5.- Cada estudiante ingresará a las clases prácticas en el día y hora señalados para su grupo. 6.- Las impresiones fotográficas de las prácticas desarrolladas durante las semanas 9, 10, 11, 12 y 13, serán de uso definitivo de los estudiantes.