Caracterizacion genetica
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CARACTERIZACIÓN GENÉTICA DE MICROORGANISMOS Modelos de trabajo en biología molecular Presentado por : Maritza Tatiana Velasquez Practicas complementarias 2014 - B Universidad de Santander
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CARACTERIZACIÓN GENÉTICA DE MICROORGANISMOS
Modelos de trabajo en biología molecular
Presentado por:
Maritza Tatiana Velasquez
Practicas complementarias 2014-BUniversidad de Santander
ORGANISMO MODELO
Un organismo modelo son especies altamente estudiadas que han recibido especial atención en la investigación genética y biológica, poseen características especiales como:
Tiempo de generación
corto
Número de descendientes
manejable
Adaptabilidad al ambiente en el laboratorio
Capacidad de ser mantenidos y reproducidos
a bajo costo
Fácil de cultivar
Disponibilidad de variabilidad
fenotípica y genotípica
Fenotipo de interés sencillo de observar o
medir
Organismos modelo genéticos
Reproducen en grandes cantidades
Tienen un corto tiempo de generación
Generalmente se producen muchas mutaciones
Pueden crear mapas genéticos altamente detallados
Ejemplos:
-Levadura de pan (Saccharomyces cerevisiae)
- La mosca de la fruta (Drosophila melanogaster)
- El gusano nematodo (Caenorhabditis elegans).
Se trata de especies que son susceptibles al análisis genético
Tip
os
de
org
an
ism
os
mo
de
lo
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Organismos modelo experimentales
Ejm: El pollo y las ranas africanas (Xenopus laevis)
Ventajas: producen embriones robustos que se pueden estudiar y
manipular con facilidad
Utilizadas como organismos modelo en la biología del desarrollo
las especies no son genéticamente susceptibles
pueden tener gran numero de generaciones y pobres en mapas
geneticos
Organismos modelo genómico.
Ocupan una posición central en el árbol evolutivo
Porque ualidatiene alguna cualidad en su genoma que los hace ideales para estudiarlo
Ejemplo:
-Pez globo (Fugu rubripes)
tiene un repertorio similar a los humanos, pero mas perqueno ( 400 millones de pares de
bases en lugar de 3000 millones que es el humano).
Ejemplo:
-Raton el genoma de esta organizado de manera muy similar al del ser humano y sus genes estan dispuestos en el mismo orden.
Tip
os
de
org
an
ism
os
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de
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VENTAJAS DESVENTAJAS
Excelente genética Técnicas moleculares de gran alcance Los genes pueden clonarse fácilmente Secuencia completa del genoma Poseer todos los orgánulos básicos de
células eucariotas El control del ciclo celular similar a los
animales
No hay diversidad de tejidos
LEVADURAS
La levadura Saccharomyces cerevisiae es el microorganismo
eucarionte ideal para estudios biológicos y genómicos.
• La simplicidad de manipulación genética de la levadura permite
que sea utilizada convenientemente para analizar la función de los
productos génicos de organismos eucariontes superiores.
• Utilidad: Obtener proteínas recombinantes de uso comercial.
• Ejemplo: - Vacuna recombinante de la hepatitis B
- Producto alimenticio recombinante, RENINA
VENTAJAS DESVENTAJAS• Excelente genética
Secuencia genoma completo desde el año 2000.
• Tiempo de generación rápida
• Ciclo vida corto• Facil cultivo
• Técnicas moleculares de gran alcance
• Los genes pueden clonarse fácilmente
• Etiquetado de transposones• Los animales transgénicos
se generan fácilmente
• Difícil manipulación embriológica.
• Interrupción génica sigue siendo difícil, aunque posible
Mosca de la fruta.
Drosophila melanogaster.
Los estudios realizados en esta mosca
durante los últimos cien años, han
permitido comprender aspectos
fundamentales de la genética
eucariótica, entre ellos las bases de la
determinación del sexo.
El arsenal de técnicas genéticas
disponibles en la mosca se aplica para
caracterizar y comprender la función de
genes humanos.
Ejemplo:
- se ha podido detectar y conocer
genes involucrados en la enfermedad de
Parkinson.
-Genes supresores de tumores
- El homólogo a la insulina en mosca
- Receptores de hormonas.
Caenorhabditis elegans
El estudio de esta especie aporta herramientas
prácticas aplicables al tratamiento de
enfermedades causadas por nematodos.
Las técnicas de ingeniería genética puestas a
punto para esta especie permiten realizar
investigaciones sobre diferenciación celular,
neurobiología, desarrollo y evolución, mediante
la comparación de los genomas de levaduras,
gusanos y ratones, entre otros.
VENTAJAS DESVENTAJAS Excelente genética Secuencia completa del
genoma Tiempo de generación
rápidas descripción completa de
su anatomía celular Técnicas moleculares de
gran alcance
Los genes pueden clonarsefácilmente
Etiquetado deTransposones
RNAi eficaz Pocas células: 959 células,
302 neuronas
Morfología totalmentecaracterizada
Todos los linajes de célulasconocidas
Morfología externa
limitada
El análisis detalladode patrones deexpresión génicapuede ser difícil.
Algunasmanipulacionesembriológicos difícil
NEMATODOS
Pez cebra.
VENTAJAS DESVENTAJAS Vertebrado más simple con
buena genética Homologia genetica con el
hombre 80% del genoma. Análisis del genoma en
marcha Facil mantenimiento y
almacenaje
Fácil examinar los defectos morfológicos
Manipulaciones embriológicos
Sistemas de órganos similares para otros vertebrados (por ejemplo, los ojos, el corazón,
la sangre, tracto gastrointestinal)
El rápido desarrollo de los vertebrados
Todavía no se puede clonar genes
No se puede hacer fácilmente
animales transgénicos
Por su homología con el genoma
del ser humano, permite que los
resultados obtenidos de los
fármacos probados en estos
animales sean potencialmente
extrapolables al ser humano.
• Otra de las ventajas de este
pez es su capacidad
reproductiva.
• pez cebra las preferencias de
los científicos como animal de
laboratorio en el siglo XXI.
Mus musculus
El ratón ha sido elegido desde los comienzos
de la investigación científica clínica como
especie mamífero modelo dada su cercanía
fisiológica y genética con el humano.
El objetivo de los estudios con ratones es
comprender los efectos que causan
diferentes mutaciones y utilizar esos datos
en la búsqueda de posibles equivalencias en
la especie humana.
Ratones
VENTAJAS DESVENTAJAS Mamíferos, una gran parte
de sus procesos bioquímicos son similares al del humano.
Fácil manejo Se adapta fácilmente a los
animalarios (bioteríos), permitiendo controlar variables ambientales en los experimentos.
Variabilidad Genética Colección grande de
mutantes Construcción de embriones
quiméricos posibles Fuente de células primarias
Cepas definidas Actividad y visión nocturna
Desarrollo y ciclo de vida relativamente lenta (meses)
Manipulaciones embrionarias difíciles
Fenotipos mutantes son difíciles de estudiar.
Es un organismo modelo universal que se utiliza
en el laboratorio por:
• Su simplicidad
• Facilidad para propagarse y manipular
genéticamente,
• Bajo costo de su cultivo
• Técnicas de transformación son sencillas y son
de uso rutinario en los laboratorios de biología
molecular
Bacteria E. coli
Las células más utilizadas en
este laboratorio son
• E. coli DH5α
• E. coli BL21 (DE3) pLysS
• E. coli Top 10F’
• E.Coli
Transformación de bacterias
•Tratada previamente con una
solución de cloruro de calcio.
•Preparando así la membrana
para poder internalizar el ADN de
interés.
Hacer células sean
competentes • Mediante chock
térmico sometiendo las bacterias a diferentes temperaturas.
Transformacion
