GENETICA y TECNICAS DE BIOLOGIA MOLECULAR

Química Biológica Patológica

Dra. Silvia Varassvaras@unsl.edu.ar

Tema:1 (1)

I- Parte

Presentación del CURSO

Integrantes:Dra. Maria Sofía GiménezDra. Silvia Mabel VarasLic. María Rosa Fernández Dra. Mariana Lucila FerramolaDra. María Gabriela LacosteLic. José Luis Arias

Química Biológica Patológica

El presente curso:

Es un curso en permanente modificación y actualización de sus contenidos

Precisa conocimiento previos Integra conocimientos obtenidos

en cursos previos de la carrera.

Herramientas de comunicación:

BLOG: http://qbpatologica.wordpress.com

Cartelera 2º Piso Barco Horarios de Consulta: Viernes 15hs

LIBRO del Curso Bioquímica Molecular Gimenez MS y col. Capítulos: Cáncer, pag.128 Apoptosis, pag.108 Fibrosis Cística, pag.253 Porfirias, pag.293 Fenilcetonuria, pag.354

Actividades Extras y Obligatorias: Tema 5. Gota Tema 10: Glucogenosis Guía de estudio

RESUMEN

En la cursada se va ver y examinar ≈60% del programa

GENETICA y TECNICAS DE BIOLOGIA MOLECULAR

Química Biológica Patológica

Dra. Silvia Varassvarasl@unsl.edu.ar

Tema:1 (1)

I- Parte

Ruta o Vía Metabólica

AB C DE F GP

Ruta o Vía Metabólica

Una ruta metabólica se realiza en alguna organela en particular

Errores congénitos del metabolismo (ECM)

“Trastorno bioquímico determinado

genéticamente en el que la falta (o hay una

alteración) de una proteína que origina un

bloqueo metabólico con consecuencias

clínicas”

Antecedentes

Garrod 1908: albinismo, alcaptonuria, cistinuria, pentosuria familiar

Følling 1934: descripción de la fenilcetonuria (PKU)

Métodos cromatográficos 1940-1980 ADN - Bases moleculares de la genética

1950-1960 Genoma humano 2001-2013 Genómica Productos génicos 1990-2013 Proteómica

Garrod,1903

The Metabolic and Molecular Bases of Inherited Disease (MMBID)

1. Alteración del transporte de membrana.

Alteraciones primarias de los ECM

B C2

AintracelularAextracelular

4

Apoenzima+

cofactor

1

Membrana

D

3

2. Bloqueo enzimático de B a C:

a) Deficiencia de C.

b) Acúmulo de A y B (soluble ó insoluble).

3. Aumento de D (vía alternativa) por exceso de B.

4. Defecto entre la interacción de apoenzima-cofactor obligatorio.

Defectos I: Receptores de

membrana:- RLDL, LRP1, LRP2, etc.- Hormonas: TSH,

insulina, glucagón

Transportadores de MEMBRANA PLASMÁTICA:

- Familia ABC( A1, C2, C7)

- Familia SLC (SLC3, SLC7 aa)

- Simporter NIS- Pendrina

Defectos II: Enzimas:- Glu6P-D- GALT- UGT-1 A1- Tiroperoxidasa- ALA dehidrasa- PBG deaminasa- LPL

Cofactores:- Apo CII- Biotina

Proteínas:- globina- globina- Tiroglobulina- Distrofina

Tipos

Aminoácidos Lípidos y lipoproteínas

Lipidosis, mucolipidosis Dislipemias

Hidratos de carbono Glucogenosis Galactosemia, fructosemia Malabsorción

Proteínas Hb Porfirinas

Purinas, hiperuricemias Hormonas

Tiroides Suprarrenal

Enfermedades lisosomales Esfingolipidosis Mupolisacaridosis Lipidosis Otros

Enfermedades del sistema de transporte a traves de membrana

Fibrosis Cistica

Trastornos Tejido muscular Distrofias

Enfermedades Multifactoriales Diabetes Obesidad

Epidemiología

PKU, FENILCETONURIA 1/10.000Hipotiroidismo 1/2.500Galactosemia 1/10.000Deficiencia de Biotidinasa 1/70.000Hipoplasia suprarrenal congénita 1/12.000Fibrosis quística 1/2.500Deficiencia de la Biotinidasa 1/70.000Distrofia muscular de Duchenne 1/4000Hemoglobinopatias (talasemias) 1/500Drepanocitosis (raza negra) 1/1.400

Enfermedad Incidencia

Genetica mendeliana

Fraile Gregor Johann Mendel

20-7-1826/ 6-1-1884

Pisum sativumGuisante, arveja o chícharo

•1843, en el convento de agustinos de Brünn

Desordenes Genéticos: Categorías

1. Cromosomales

2. Monogenéticos o Mendelianos

3. Multifactoriales

7/1000: Dominantes 2,5/1000: Recesivos 0,4/1000: Ligado X Mitocondrial

HERENCIA AUTOSOMICA

Recesiva La herencia afecta,

habitualmente, a las uniones de dos heterocigotas

Riesgo de un 25% enfermo de padres heterocigotas.

Dos individuos afectados tienen 100 % de descendencia afectada.

Suele existir alto grado de consaguinidad.

Ex: Albinismo, Fibrosis cistica, Talasemia, etc.

Dominante Todos los individuos

afectados deben tener al menos un padre afectado.

Una persona afectada tiene un 50% de posibilidades de trasmitir el rasgo a c/u de sus hijos.

Dos individuos afectados pueden tener hijos no afectados.

En algunos casos el fenotipo homocigoto puede ser más grave que el fenotipo heterocigoto o ser diferente a aquél.

Herencia ligada a XDominante

Todas las hijas de los varones afectados están afectadas y ninguno de los hijos está afectado.

Una mujer heterocigota afectada trasmitirá el rasgo a la mitad de sus hijos, estando igualmente afectados los varones y mujeres.

En promedio habrá doble n° de mujeres afectadas que de varones.

Ex. Deficiencia de Glu6P deshidrogenasa, distrofia muscular, etc.

Recesiva Están afectados los varones

hemicigotos y las mujeres homocigotas

Los varones afectados trasmiten el gen a todas sus hijas, pero a ninguno de sus hijos.

Las hijas de varones afectados son habitualmente heterocigotas (portadoras) y no estan afectadas.

Ex: daltonismo o ceguera para los colores verde y rojo.

Nomenclatura de los Cromosomas(Francia, 1971)

1

P

Q

1

2

3

1

2

Regiones Bandas

P (Petit)

Q( Queve)

1 q 1.2

Cromosoma

Brazo

Región

Banda

Patogenia Alteraciones del DNA nuclear o mitocondrial

Mutaciones Alteraciones de la síntesis/procesamiento del RNA

Genes AB BC CD DE

Proteínas (Enzimas)

ab bc cd de

A B C D E

Metabolismo intermediario

Mutación PuntualesMutaciones sin sentido (nonsense) cerca del 11% de las sustituciones en regiones codificantes. Es el cambio de una base por otra que genera un codón stop.

Mutaciones con cambio de sentido (missense) cerca del 45% de las mutaciones. Existe un cambio de base genera otro codón para un aa distinto al original.

Mutaciones silenciosa, el cambio de una base no marca un cambio de los aa.

Mutaciones de elementos de control o regulatorias, (1,8%).

Mutaciones en secuencias consenso del splicing (9,6%).

Mutaciones Del/Ins

Grandes deleciones (6,1%)

Pequeñas deleciones (15,8)

Rearreglos Complejos (0,9%)

Grandes Inserciones y Duplicaciones (1,2%)

Expansión de repeticiones de trinucleótidos (0,3%)

Espectro de diferentes tipos de mutaciones en genes humanos

(Human Gene Mutation Database)

14.363 mutaciones en 783 genes

Mutaciones con cambio de sentidoMutaciones sin sentido

6,1%

15,8%

45,1%

11,2% 9,6%

Resumen de Mutaciones informadas

Mutaciones Puntuales: Sustituciones de una única par de base en genes que causan enfermedades hereditarias

DELECIONES DE GENES Las deleciones son responsables de mas

500 enfermedades hereditarias en humanos.

Y estas deleciones pueden ser clasificadas en base a la longitud del ADN delecionado.

Algunas deleciones consiste de solo unas pocas pares de bases hasta varias cientos de kilobases

Grandes deleciones son comunes en la distrofia muscular de Duchenne, GH, RLDL y el gen de 1-globina, SAG: 21 hidroxilasa, etc.

GRANDES DELECIONES DE GENES

Existe un total de 2.368 deleciones de genes causantes de enfermedadescon una longitud de 20 bp o menos

PEQUEÑAS DELECIONES 15,8%

MUTACIONES PUNTUALES QUE AFECTAN SPLICING

- La porcion 5’ se llama “sitio dador” y la 3’ “sitio aceptor”.

- Todos los genes eucariotas tienen una secuencia GT en el extremo 5’ y una secuencia AG en el extremo3’ de cada intron.

- Hay un punto de ramificación cercano al sitio 3’ del intron ( es un

sitio consenso muy conservado CTRAY

R: A o G

Y: C o T

NOMENCLATURA DE MUTACIONESDE SPLICING

http://www.hgvs.org/mutnomen/recs-DNA.html

58%

34%

8%Creación nuevos

sitios

9,6%Total

TIPO DE MUTACION

DEFINE LA TECNICA DE BIOLOGIA MOLECULAR A USAR PARA EL DIAGNOSTICO MOLECULAR