Flujo de Información Genética Ontiveros

7/21/2019 Flujo de Informacin Gentica Ontiveros

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Descripcin general del curso:

Unidad I: Flujo de la informacin genticaUnidad II: Regulacin metablicaUnidad III: Introduccin a la bioinformticaUnidad IV: Introduccin a la ingeniera gentica

Unidad V: Aplicaciones de la ingeniera genticaUnidad VI: Ingeniera gentica de eucariontesUnidad VII: Genmica, protemica y metabolmicaAplicaciones especficas:

Polimorfismos en la DMModelos de ratn knockout, para inmunologa molecular.Modelos de ratn triple transgnico como modelo de la EA.TRABAJO FINAL DE INVESTIGACIN


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Bibliografa que trabajaremos

Barret et al. 2011.GANONG Fisiologa Mdica. 23 edicin. McGraw Hill LANGE.Guyton & Hall, 2006.Tratado de Fisiologa Mdica. 11 edicin. ELSEVIER Saunders.Lodish et al, 2005. Biologa Celular y Molecular. 5 edicin. Editorial Mdica

Panamericana.Lewin B. 2008.Genes IX. Jones and Bartlett PublisherLuque J. y Herrez A. 2000. Biologa Molecular e Ingeniera Gentica HarcourtElsevier.Orozco E. y Gariglio P. 2000.Gentica y Biomedicina Molecular. Serie Biotecnologas.,

Noriega-Limusa.Sherwood L. 2011. Fisiologa Humana: De las clulas a los sistemas. 7 edicin.CENGAGE Learning.


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PARTE I. CONCEPTOS BSICOS DE BIOLOGA MOLECULAR

CAPTULO I. HISTORIA DE LA BIOLOGA MOLECULAR

Figura 1-1. Charles Darwin.

McGraw-Hill Education LLCTodos los derechos reservados.

Principios del siglo XIX.La teora del origen de las especies: la preservacin de las caractersticas masfavorables de un organismo como consecuencia de un cambioCambio en la secuencia de ADNmutacin.


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Figura 1-2. Johann Gregor Mendel.


1865.Experimentos con plantas hibridas:Leyes de la herencia.Las caractersticas de un organismo estndeterminadas pro una par de factores aportados porcada progenitor: Unidades hereditarias (genes) nose mezclan sino que se transmiten con toda la

informacin y uno de los factores resultadominantesobre el otro (recesivo).


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Figura 1-3. Friedrich Miescher.


1868-1869.Posdoctorado del Dr. Hoppe-Seyler.

Aisl los ncleos a partir de clulas presentes enpus de vendajes quirrgicos; contenan unasustancia qumica homognea y no proteica:nuclena.(cido nucleco acuado en 1869 Richard Altman).Sustancia rica en fsforo localizada enexclusivamente en el ncleo celular.Albrecht Kosselinvestigo estructura qumica de lanuclena: contena protenas y molculas bsicasricas en nitrgeno, tambin hay presencia de unglcido de cinco tomos de carbonoacreedor del

Premio Nobel de Fisiologa en 1910.


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Figura 1-4. Thomas Hunt Morgan.Premio Nobel 1933.

1909: experimentos clsicos sobre los rasgos genticos ligados al sexo.Campo de la Gentica:los cromosomas son portadores de los genes,dio lugar a laTeora Cromosmica de Sutton y Boveri.

Drosophila melanogaster: uno de los principales modelos de la gentica.Morgan y Alfred Sturtevant prepararon un mapa con la localizacin de genes en elcromosoma.Establecieron las bases fundamentales de la herencia fenotpica y publicaron el libro:El mecanismo de la herencia mendeliana, junto con Hermann Muller y Calvin Bridges.Se iniciaba la teora cromosmica de la herencia y se consolidaba la edad de oro dela gentica clsica.


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Frederick Griffith.


1928Experimento de Griffith.El principio transformante(ADN).Vacuna para prevenir neumona en pandemia degripe tras la Primera Guerra Mundial.Streptococcus pneumoniae:-Cepa S (virulenta): cpsula de polisacridos.-Cepa R (no virulenta): sin cpsula.


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Figura 1-6. Experimento del principio transformante.



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William Thomas Astbury.


1938 junto con Florence Bell: estudios de difraccinpor rayos X:elADN era un fibra compuesta de bases nitrogenadas

apiladas a 0.33 nm unas de otras, perpendiculares al eje

de lamolcula.Primero en autodenominarse: Bilogo Molecular.Nacimiento de la Biologa Molecular como un rea deconocimiento independiente.


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George Wells Beadle y Edward Lawrie Tatum

1941: Evidencias decorrelacin entre los genes y las enzimasenNeurospora crassaEstudio de rutas metablicas implicadas en la sntesis de aminocidos.Exponiendo el hongo a rayos X causaban mutaciones que originaban cambios en las

enzimas implicadas en la va..Hiptesis deUn gen, una enzima.1943 Salvador E. Luria (Medio de cultivo paraE. coliLB (Luria broth) y Max Delbrck:mutaciones en E. coli ocurren de forma espontanea sin necesidad de exponer a

agentes mutagnicos, y estas se transmitan siguiendo las leyes de la herencia.,tambin: las mutaciones son las causantes de la resistencia de las bacterias a

frmacos.


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Oswald Theodore Avery, Colin MacLeody Maclyn McCarty.

1944: MacLeod y McCarty: cepas inocuas de neumococo estudiadas por Griffith setransformaban a patgenas al adquirir el DNA y no protenas El principiotransformante era DNA.MacLeod aislo el principio transformante (proteasas, lipasas, glucosidasas,

ribonucleasas):cidos nucleicos?; peso molecular alto y precipitaba en presencia dealcohol.Desoxirribonucleasas se perda su accin.El principio transformante era DNA y era el causante de producir los cambiospermanentes y heredables.


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Erwin Chargaff.


1950:Leyes que rigen la complementariedad de basesde los cidos nucleicos.Cromatografa en papel: ADN de diferentesorganismos contiene la misma proporcin deAdeninasyTiminas, as comoCitosinasyGuaninas.

Porcentaje de bases purinas era igual al de basespirimidinas.Esta regla solo cobr sentido cuandoWatsonyCrickpropusieron su modelo de la estructura del ADN.Lord Alexander Robertus demostr que losnucleotidos se unan al ADN a travs de enlacesfosfodiester, propuso una estructura lineal


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Figura 1-11. Reglas de Chargaff.



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Martha Chase y Alfred Hershey.

1952: bacteriofagosmarcados con istopos radiactivos 35So 32P(el azufre comoelemento qumico propio de las protenas y el fsforo en el ADN):-Cuando un virus infecta a una bacteria solamente penetra el ADN viral, la cpside

viral no se introduce a la bacteria, entonces no participa en la formacin de nuevaspartculas virales-El ADN y no las protenas contiene la informacin gentica para la sntesis de nuevosviriones..


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Rosalind Franklin.

1950-1953: La mayor parte de la comunidad cientfica comenzaba a admitir que elmaterial gentico es el ADNDifraccin de rayos X:ADN presentaba los grupos fosfato hacia el exterior y podahallarse en dos formas helicoidales distintas(ADN-A y ADN-B)

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James Dewey Watsony Francis Harry Compton Crick.

1953:Modelo de la doble hlice de ADN; este explicaba de manera clara que podaduplicarse y transmitirse de una clula a otra.Maqueta: dos cadenas antiparalelas:5-3y la otra3-5, tienen estructura de -hlicey se hallan unidas por dos y tres puentes de hidrgeno entre las bases A-TyG-C

respectivamenteHacia la parte externa de la cadena se localizan lasdesoxirribosas, unidas por enlacefosfodiester: Una especie de barandal o pasamanos de una escalera que dejaexpuestos los grupos fosfatos..


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Figura 1-15. Modelo de la doblehlice del ADN.



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Figura 1-16. Flujo de la informacin gentica.


h l l


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Mathew Stanley Meselson yFranklin Stahl.


1958: confirmaron lareplicacin semiconservativapropuesta por Crick.Centrifugacin con gradientes de soluciones de cloruro de cesio (CsCl).Cultivaron bacterias en un medio que contena el istopo 15N(pesado) para marcarlas cadenas de ADN progenitoras. Despus cambiaron el medio por uno que contena14N(ligero) y se permiti que las clulas se replicaran una sola vez


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Figura 1-18. Replicacin semiconservadora del ADN.



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Hamilton Smith, Daniel Nathans, Werner Arber.


1968: Steward Lynn y Werner Arber:sistemas de restriccin de las bacterias.Smith en 1960: las bacterias infectadas por virus liberaban unas enzimas (enzimas de

restriccin) que los inactivan al cortar sus secuencias de ADN. Simultneamente aeste ataque molecular la bacteria libera otra enzima que modifica qumicamente lasbases de su propio DNA evitando que la enzima de restriccin lo corte..


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Howard Martin Temin y David Baltimore.


1970: Una nueva enzima transcriptasa inversa o retrotranscriptasa con funcin de

ADN polimerasa dependiente de RNA.


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Kary Mullis.


1985: mientras trabajaba en la compaa Cetus, desarrollo la PCR.


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Figura 1-22. Reaccinen cadena de lapolimerasa (PCR).



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Figura 1-23. Clonacin de la oveja Dolly.



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PROFASE: Material gentico se condensa, citoesqueleto de desensambla y el uso mittico seensambla, la envoltura nuclear se dispersa.PROMETAFASE: Los microtubulos cromosmicos se unen a los cinetocoros; los cromosomasse alinean al ecuador del huso.

METAFASE: Cromosomas alineados al ecuador, unidos por microtbulos cromosmicos porambos polos.ANAFASE: Los centrmeros se dividen; cromatides hermanas se separan, cromosomas migrana polos opuestos del huso.TELOFASE: Cromosomas aglomeran en polos opuestos, cromosomas se dispersan, envolturanuclear se ensambla, citosinesis forma las clulas hijas.


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INTERFASE: clula duplica su material gentico.PROFASE I: Entrecruzamiento cromosmico.METAFASE I: alineamiento de los cromosomas en el plano ecuatorial.ANAFASE I: desplazamiento de los cromosomas hacia polos opuestos.

TELOFASE I: Se forma la membrana nuclear y comienza la citosinessis.


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PROFASE II: rompe la membrana nuclear y se forma el nuevo uso.METAFASE II: Alineacin de los cromosomas en el plano ecuatorial.ANAFASE II: Se separan las cromtides de cada cromosoma.TELOFASE II: Se forma la membrana nuclear y comienza la citocinesis.

RESULTADO: Cuatro clulas haploides.


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