En su definición más simple la Genética es el estudio de los genes
, secuencia de desoxirribonucleótidos En términos hereditarios un gen es una estabilidad transgeneracional) Funcionalmente un gen es una unidad transcripción, por ejemplo)
genético? ¿De qué manera se forma, se transmite y sufre cambios? ¿Cómo está organizado y como funciona? ¿Qué le sucede en grupos de organismos en el transcurso del tiem o?
Principios El gen es la unidad de la herencia Los genes se disponen linealmente en los cromosomas Los cromosomas son unidades no repetidas pareados en los cigotos y en las células somáticas de un organismo diploide
r nc p os os componentes e un par e genes, y e cromosomas, segregan a células reproductivas diferentes Los componentes de diferentes pares de genes se Los genes son unidades de DNA (RNA) que exper men an rep cac n
Princi ios sufrir cambios expresión de caracteres cuantitativos Los genes tienen frecuencias de equilibrio en las poblaciones, las que pueden cambiar por es la base de la formación de las razas y de las especies
estudia los fenómenos de la erenc a y a var ac n e o os los seres vivos
Galacidalacidesoxyribonucleicacid
¿No es una molécula de ADN garantía de inmortalidad?. Ella es la célula monárquica , de la misma manera que Gala estaba unida a mi. Todo se abre y se cierra y se interrelaciona con asombrosa precisión. La herencia depende de un mecanismo soberano y la vida es el producto del poder absoluto del ADN. (Salvador Dali)
La continuidad de lo vivo (la historia de cómo un grupo de organismos conserva un espacio preciso - ambiente)
Generación de nuevos organismos a partir de organismos prepre-existentes * transferencia continua de materia viva * ¿qué parte física se transfiere desde los
Aristóteles: los organismos
formados por reproducción sexual reciben del óvulo la “sustancia” y del espermatozoide la “forma”. -
Redi (1621-1697), Spallanzani (1729-1799) Pasteur (1822-1895):no a la generación espontánea masculino (aura seminalis)
Preformismo Vs Epigénesis Preformistas: espermatistas (Bonet desarrollo (por impulso vital) a partir de
gradual de tejidos cada vez más
Teoría de la herencia ancestral (la sangre es el vehículo) Darwin (1809-1882): hipótesis provisional de la pangénesis 1
1
2
2
3
3
partes del
gémulas en la sangre
gémulas
1
2 3
gémulas en organos reproductores
Gametos
cigoto
migración de las gémulas para formar las distintas artes del cuerpo
Lammarck (1744-1829): herencia de los caracteres adquiridos Weissmann : teoría del plasma germinal; no a la herencia de los caracteres adquiridos
Gregor Johan Mendel, sus trabajos realizados entre 1859 y 1863 sentaron la base de su clásica publicación de 1865. Mendel demostró or vez rimera claros modelos cuantitativos subyacentes a la herencia, y desarrollo una teoría en la que factores hereditarios de las célula germinales explicaban estos modelos HERENCIA PARTICULADA
1900: Carl Correns, Hugo de Vries y Eric Von Tschermak redescubrieron el trabajo de Mendel 1902: Sutton y Bovery “Teoría cromosómica de la herencia” El comportamiento de los cromosomas durante la meiosis es similar al de los factores de Mendel, dichos factores se ubicarían en los cromosomas. 1902: A. Garrod postula que la alcaptonuria se hereda como un factor mendeliano recesivo 1909: Wilhelm Johannsen introduce la alabra “GEN” 1910: T.H. Morgan, demuestra la existencia de un gen ligado al cromosoma X en Drosophila 1923: Morgan, Sturtevant y Bridges, ligamiento, recombinación y mapas de ligamiento
F. Griffith, 1924 (Streptococcus neumoniae )
Cepa S
Avery, MacLeod y McCarty, 1944
Cepa R
RNAsa = ratones muertos DNAsa = ratones vivos
Herchey y Chase, 1952 (Fago T2) Demuestran ue DNA es la molécula ue transfieren los virus a las bacterias
n re y : E. Chargaff, M. Wilkins, R. Franklin, L. Pauling, F. Crick y J. Watson: aportan ara resolver la estructura del DNA
1933, Beadle y Tatum Un gen una enzima
1958, M. Meselson y F. Stahl Replicación semiconservativa 1957, A. Kornberg, DNA polimerasa I 1961, Niremberg y Matthaei, síntesis 1961, Jacob y Monod, control de la expresión génica (0peron lactosa) 1977, Chambon, genes fragmentados en eucariontes 1978, Arber, Smith y Nathans, enzimas de restricción ,
,
La genética es un tema polifacético relacionado con la variación y herencia de todos los seres vivos Genética Médica: trata con la variación genética humana que tiene significado médico o clínico Las enfermedades genéticas o con componente genético son muchas en número aunque se presentan en baja frecuencia Tasa/1000 personas Autosómicas Dominantes 3,0 a 9,5 Autosómicas Recesivas 2,0 a 2,5 Ligadas al cromosoma X 0,5 a 2,0 Cromosómicas 6,0 a 9,0 Comunes con base genética 7,0 a 10
debido al control de éstas últimas
,
Enfermedades Genéticas Mendelianas o monog nicas: se encuentra afectado un nico gen • Autosómicas dominantes (agenesia dentaria, 2-10% población) • Autosómicas recesivas • • Dominantes ligadas al cromosoma X Multifactoriales o poligénicas: Están afectados por varios genes a los que se a a e a n ervenc n e versos ac ores am en a es a o y o pa a ar sura o Cromosómicas: Cambios numéricos o estructurales de uno o varios cromosomas Mitocondriales: Alteraciones del DNA mitocondrial No-clásicas: Un grupo heterogéneo que engloba la impronta genómica o disomía , Mutaciones de células somáticas diferenciadas: Importancia en el desarrollo de las neoplasias, aunque no se heredan pueden aparecer en personas con una predisposición heredada (cáncer de cabeza y cuello)
Si lo XX: Im ortantes avances en la identificación de enes humanos Catálogo MIM (Mendelian Inheritance in Man): Características mendelianas normales y patológicas en la especie humana (www.ncbi.nlm.nih.gov/omin)
N° de loci identificados autosómicos 1966 (1) 1997 (12)
1.368 8.005
li ados X 531 1.730
li ados Y 27
mitocondriales 60
total 1.487 8.587
Proyecto Genoma Humano Objetivos: •Construir un mapa genético de alta resolución •Construir mapas físicos de los cromosomas •Desarrollar capacidades para recolectar, almacenar, distribuir, y analizar los datos •Crear tecnologías apropiadas para alcanzar los objetivos Resultados: •3.200.000.000 pares de bases (haploide) •Longitud de la cadena de ADN es de 1,82 metros . •99,9 % del genoma es idéntico en la especie humana, sólo el 0,1% permite las diferencias de los individuos de la especie •Alrededor del 40% del genoma son secuencias repetidas, aparentemente sin unc n conoc a •Los genes propiamente tales son alrededor del 20% del genoma. Existiendo cerca de un 2% de exones y el resto son intrones
GENOTIPO : Los genes heredados y que posee un individuo FENOTIPO: Todos
los
aspectos
morfológicos,
fisiológicos,
de
No existen dos individuos que sean genotípica o fenotípicamente idénticos. Excepto los clones para el caso del genotipo. Un único genotipo puede producir diferentes fenotipos, dependiendo del ambiente en que el organismo se desarrolle. Un mismo fenoti o uede ser roducido or diferentes enoti os dependiendo del ambiente Fenocopias: Cambios ambientales específicos pueden modificar el u u u u de un genotipo particular. Ej. la epilepsia
GENOTIPO + AMBIENTE = FENOTIPO Dos individuos que son geneticamente diferentes, pueden desarrollarse diferentemente en el mismo ambiente. Una semilla de boldo y una espora de helecho en el mismo bosque
Dos individuos genéticamente idénticos pueden desarrollarse diferentemente en diferentes am en es. Dos gemelos monocigóticos criados por separado.
NORMA DE REACCION DEL GENOTIPO
Gen (DNA)
Proteína
ec os Ambientales
Genes Reguladores Hormonas Interacción Génica
Interacción celular Efecto en tejido
Los genes no actúan en forma aislada. Efecto en población
resultado de la interacción de un gran número de genes, que además están influenciados, en distintas mediadas, por factores ambientales
varía de un individuo a otro Penetrancia Incompleta: Cuando la variabilidad es tal, que la presencia del gen no s empre resu a en un eno po v s e Pleiotropía: Cuando un gen se manifiesta en más de un fenotipo
Variabilidad Genética en las poblaciones
Alrededor de un tercio de los genes que codifican proteínas en especies que se reproducen sexualmente muestran variación entre individuos, es decir, polimorfismo genético
Estudios Genéticos Genética Directa: partiendo de la variación Polimorfismos utantes, t po sa va e Análisis de la descendencia (proporciones) Se identifica el gen o los genes Se identifican diferencias moleculares o fisiológicas
Diferencias en la secuencia de DNA
Presencia o ausencia de proteínas Actividad enzimática
ALCAPTONURIA 1989: Archibald Garrod homogentísico 1902: patrón de herencia mendeliana recesiva 1908: alla en enzima HGO 1992: se mapea el gen en 3q2 1995: caracterizaron el gen HGO en A partir de ese gen hicieron cDNA en humanos ncon raron un gen para am no ácidos con 53% de homología con el de hongo Usando FISH encuentran ue el en está ubicado en 3q2 El análisis molecular muestra un tamaño de 60Kb y que tiene 14 En una familia se encuentran 2 mutaciones: exón 10 (P230S) y exón 12 (V300G)
Genética Inversa: partiendo del DNA Secuencia de DNA normal
Mutar el DNA en forma específica
Ver el efecto de las mutaciones
omparac n e genomas
Bloquear o cambiar la proteína Ratones knock-out
Organismos Modelos Virus: estructura física y química del DNA, mutaciones y replicación
Procariontes: Escherichia coli
Eucariontes: Levaduras (Saccharomyces cerevisiae ) Reproducción sexual por fusión de células
Hongos filamentosos (Neurospora crassa ) Importante en estudios de recombinación y
