Non-random distribution of high density chromatin detected at opposite ends of T-banded human metaphase chromosomes

Previous research using microdensitometric scanning and computer graphic image analysis showed that T-banded segments of human metaphase chromosomes usually exhibit an asymmetrical distribution of high density (HD) chromatin between sister chromatids. Here, we employed the same methods to analyze HD chromatin distribution at opposite ends of T-banded human lymphocyte chromosomes. This study revealed that in most chromosomes with an asymmetrical distribution of HD chromatin at both ends, the highest densities of each arm were located in opposite chromatids. The frequency of this configuration was 0.792 per chromosome, indicating that the highest chromatin densities of the terminal segments of T-banded human chromosomes were non-randomly distributed at opposite chromosome arms. The possible relationship of this observation to the mode of replication of the terminal chromosome region is briefly discussed.

A proposal of a standardised nomenclature for terminal minute sister chromatid exchanges

We described spontaneous minute sister chromatid exchanges (SCE) in telomeric regions of human and Chinese hamster ovary (CHO) chromosomes more than 10 years ago. These structures, which we called t-SCE, were detected by means of highly precise quantitative microphotometrical scanning and computer graphic image analysis. Recently, several authors using the CO-FISH method also found small SCEs in telomeric regions and called them T-SCE. The use of different terms for designating the same phenomenon should be avoided. We propose ter SCE as a uniform nomenclature for minute telomeric SCEs.

Retardo mental, malformaciones congénitas y aberraciones cromosómicas subteloméricas crípticas / Mental retardation, congenital malformations and subtelomeric chromosome aberrations

Los recientes progresos tecnológicos ocurridos en citogenética molecular han permitido la detección de numerosas minúsculas aberraciones en la región cromosómica contigua al telómero o segmento subtelomérico, que han sido relacionadas con diversos cuadros de retardo mental, malformaciones congénitas y otros síndromes de interés médico. Investigaciones previas, llevadas a cabo mediante exploración microfotométrica y análisis gráfico computacional del subtelómero, revelaron diferentes patrones de distribución de las densidades de la cromatina y la existencia de intercambios sumamente pequeños entre cromátidas hermanas en dicho segmento cromosómico. La detección de aberrraciones crípticas sindromáticas, el elevado número de intercambios cromosómicos y las observaciones microscópicas sobre la estructura subtelomérica sugieren que reflejan la gran actividad genómica y la complejidad estructural prevalente en la región. En la presente revisión se describen brevemente varios síndromes cromosómicos subteloméricos, así como la estructura molecular y citológica de la región subtelomérica y las principales funciones del segmento cromosómico terminal a fin de brindar un panorama general sobre esta área de investigaciones en rápido crecimiento de considerable significación biomédica.

Una saga citogenética: El descubrimiento de los métodos de bandeo cromosómico. Significado y proyección bio-médica / A cytogenetic saga: The discovery of chromosome banding methods. Bio-medical significance and projection

Se exponen, desde una perspectiva histórica y en forma sucinta, los sistemas de identificación de los cromosomas humanos y varios métodos de bandeo cromosómico desarrollados en las últimas cuatro décadas. Se relatan ámbitos y hechos acontecidos -varios de los cuales protagonizó el autor- que originaron la actual moderna citogenética estructural y molecular. Se mencionan, asimismo, algunos aspectos moleculares implícitos en estas metodologías con el propósito de contribuir al esclarecimiento de los variados aspectos revelados por dichos métodos sobre las estructuras cromosómicas subyacentes. Se describen también los procedimientos analíticos desarrollados en nuestro laboratorio para el estudio de núcleos y cromosomas como así los resultados obtenidos sobre el análisis cuantitativo de la región subtelomérica y su probable relación con las aberraciones crípticas, detectadas en dicho segmento cromosómico, productoras de retardo mental y malformaciones congénitas. Finalmente, se realiza un breve relato sobre las aplicaciones del bandeo cromosómico en el proyecto del genoma humano y su posible utilidad en los experimentos de síntesis artificial de núcleos celulares eucarióticos, de particular significado en biología.

Summary Human chromosome identification systems and several chromosome banding methods, developed during the last four decades, are briefly reviewed under a historical perspective. Numerous episodes that built the basis of the present modern structural and molecular citogenetics (the author took part in some of them) are reported. Some molecular aspects related to this methodology are also mentioned, in order to contribute to the understanding of different aspects of the underlying chromosomal structures revealed by these methods. The analytical procedures developed in our laboratory for the study of nuclei and chromosomes, the results of quantitative analysis of the subtelomeric region and its probable relationship with cryptic aberrations detected in this chromosomal segment and responsible for mental retardation and congenital abnormalities, are described. Finally, we also include a brief report about the application of chromosome banding in the Human Genome Project and on its potential usefulness in the development of experiments on the artificial synthesis of eukariotic cell nuclei, of considerable significance in biology, is also included.

Résumé On montre, depuis une perspective historique, les systèmes d'identification des chromosomes humains et plusieurs méthodes de marquage chromosomique développées pendant les quatre dernières décades. On décrit des faits et des circonstances -dont l'auteur a été souvent protago-niste- qui ont été à l'origine de l'actuelle cytogénétique structurale et moléculaire. On fait aussi allusion à quelques aspects moléculaires implicites dans ces méthodologies afin de contribuer à expliquer de divers aspects des structures chromosomiques révélés par ces méthodes. On fait la description des procédés analytiques développés dans notre laboratoire pour l'étude de noyaux et de chromosomes ainsi que les résultats obtenus sur l'analyse quantitative de la région subtelomérique et son rapport avec les aberrations cryptiques repérées dans le segment chromosomique qui sont la cause de retard mental et de malformations congénitales. Finalement, on fait un bref descriptif sur les applications des bandes chromosomiques dans le projet du génome humain et sa possible utilité dans des expériments de synthèse artificielle de noyaux eucaryotes, de grande importance en biologie.

Appearance of Holes in sub-telomeric regions of human and chinese hamster ovary cell chromosomes due to prolonged incubation in T-banding buffer, followed by giemsa staining

A incubaçäo prolongada de cromossomos humanos e de células de ovário de hamster Chinês (CHO) em tampäo bandeamento T quente, induz o aparecimento de pequenos orifícios na área subtelomérica e nas regiöes paracêntricas de cromátides irmäs. Orifícios induzidos nos cromossomos também foram observados em células CHO poliplóides e endoreduplicadas. Microscopia de reflexäo mostrou estruturas cromossômicas escuras, vazias e bem definidas. Esses orifícios podem ser indicaçäo de que porçöes de segmentos cromossômicos säo removidos especificamente através deste método, o qual se deve a uma composiçäo molecular segmentária

Los contaminantes ambientales y la estabilidad genética de los seres vivos / Environment pollutants and the genetic stability of living beings

La tecnología y la industrialización modernas hacen ingresar al medio humano un considerable número de agentes que pueden poseer acción mutagénica, carcinogénica o teratogénica. A fin de proteger las comunidades de estos riesgos, es necesario desarrollar sistemas de investigación sobre dichos contaminantes así como formar recursos humanos especializados. En el presente artículo se discuten algunos aspectos del probema describiéndose brevemente las principales aberraciones cromosómicas inducidas por agentes mutagénicos y un modelo biológico para experimentación con metil p-benzoquinonas volátiles de origen animal capaces de inducir alteraciones cromosómicas en células humanoas y de ratón así como la metodología analítica empleada. Se realizan algunas consideraciones biológico-evolucionarias sobre la acción de las p-benzoquinonas en la naturaleza y la guerra química entre las especies. Se proporciona una breve información sobre otras acciones realizadas en el país y en América Latina destinadas al desarrollo de la Genética Toxicológica