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GENÉTICA y BIOLOGÍA MOLECULAR
Dra. Herminia Loza TaveraLab 105, Depto. Bioquímica, Conjunto E, Fac. QuímicaTel: 5622-5280; correo electrónico: [email protected]
QFB. Materia 1630 Grupo 5
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¿Qué aspectos de la vida abordan la genética
y biología molecular?
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Genética
GenéticaClásica
BiologíaMolecular
Genéticade poblaciones
Estudia cómo la información hereditaria de un organ ismo influye en su apariencia y como estas características se transmit en de generación en generación.
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Historia de la Genética
Antes de 1860:
- Mejoramiento de plantas y animales
- Cruzas de individuos con características deseables
- Ovistas y espermistas
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1859: Charles Darwin publica su libro “El origen de las especies”
En el año 2009 se celebraron 200 años del natalicio de Darwin y 150 años de la publicación de “El origen de las especies”
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HERENCIA
Trabajo publicado en 1866
En 1860, Gregor Mendel, un monje agustino realizó experimentos en el pequeño jardín de un monasterio que apuntaron a los genes como elementos biológicos responsables de la herencia.
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1902 (Sutton): Desarrolla la teoría de la herencia por medio de los cromosomas (cuerpos coloreados)
HERENCIA
1905 (Bateson): Establece la palabra Genética para los estudios respecto a herencia y cromosomas
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El DNA: molécula responsable de la herencia
1869 (Friedrich Meischer):Identifica el DNA (nucleína)
1928 (Fred Griffith): El DNA de bacterias virulentas transmite el cracter a bacterias no virulentas
1952 (Hershey y Chase):Confirman al DNA como la molécula de la herencia
1953 (Watson y Crick):Modelo de la doble hélice del DNA
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organismo células núcleo cromosomas genes DNA
El DNA está formado por dos cadenas de desoxiribonucleótidos (A, T, G, y C) orientadas en sentido antiparalelo y complementarias entre sí
A TA + G = T + C
G C
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1941 Un gen da lugar a una proteína
1959 El RNAm es el intermediario entre DNA y proteína
1966 Se descifra el código genético
Biología Molecular: Estudio de la estructura y función de moléculasbiológicas
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Tecnología del DNA recombinante
1970 Se purifica la primer enzima de restricción
1986 Se desarrolla la amplificación de DNA por PCR
1977 Tecnología de secuenciación de DNA
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Secuenciación de Genomas
1990 Primer proyecto de genoma
1995 Secuenciación automatizada; aceleración de proyectos genomas
2001 Liberación del genoma humano
http://www.genomesonline.org
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B- BacteriaA- ArchaeE- EukaryaM- Metagenomas
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Anotación de los Genomas Clasificación Funcional
Anotación de
Unidades Funcionales
Bioinformática
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ERA POST-GENÓMICA
Análisis global de genomas, transcriptomas, proteomas y secuencias no codificantes
Resurgimiento de las técnicas de microscopía con el avance de la óptica y los métodos modernos de análisis genético
Controversias sobre clonación humana y de animales, plantas y semillas genéticamente modificadas, células madre
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ORGANISMOS MODELO PARA ESTUDIOS EN GENÉTICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR
Fenotipo evidente
Disponibilidad de mutantes
Ciclo de vida corto
Genoma secuenciado
Escherichia coliSacharomyces cerevisiaeDrosophila melanogasterArabidopsis thalianaChenorabditis elegansMus musculus
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APLICACIONES EN ALIMENTACIÓN
Resistencia a estrés y plagas
Características mejoradas
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Ingeniería Genética
Cultivos de plantas que expresan proteínas bacterianas con actividad insecticida.
• Plantas resistentes a insectos.
• Plantas resistentes a virus.
• Plantas resistentes a herbicidas.
Ej. toxina de Bacillus thuringensis
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Clonación de organismos con características genéticas idénticas
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APLICACIONES EN LA MEDICINA
� Estudio de enfermedades
� Producción de medicamentos
� Diagnóstico clínico
� Diagnóstico prenatal
� Terapia génica
� Patrones hereditarios
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Detección de enfermedades genéticas y determinación del sexo durante el embarazo
Diagnóstico prenatalAmniocentesis
Prueba prenatal en la que se extrae una muestra del líquido amniótico que
rodea al feto para analizarla.
Se utiliza con frecuencia durante el segundo trimestre de embarazo para diagnosticar ciertos defectos congénitos cromosómicos y genéticos.
Síndrome de Down: Trisomía 21 (Tres copias del cromosoma 21).
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Pruebas de paternidad
madre hijo padre persona 2
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Análisis de pedigree y Consejo genético
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Medicina genómica/ Terapia génica
Introducir células transformadas (con un gen intacto) en el tejido somático para corregir una función defectuosa o en la línea germinal.
Inmunodeficiencia combinada severa. Defecto en la desaminasa de adenosina. Células madre de la médula ósea se transforman.
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APLICACIONES BIOTECNOLÓGICAS
Ingeniería Genética
Producción de fármacos
Producción de insulina humana en células de Escherichia coli
Mejoramiento de la calidad de productos alimenticios
Mejoramiento de productos de uso cotidiano
Mejoramiento en los procesos de síntesis de compuestos químicos
Mejoramiento en procesos de degradación
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