GENÉTICA y BIOLOGÍA MOLECULAR

Dra. Herminia Loza TaveraLab 105, Depto. Bioquímica, Conjunto E, Fac. QuímicaTel: 5622-5280; correo electrónico: hlozat@unam.mx

QFB. Materia 1630 Grupo 5

¿Qué aspectos de la vida abordan la genética

y biología molecular?

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.

Historia de la Genética

Antes de 1860:

- Mejoramiento de plantas y animales

- Cruzas de individuos con características deseables

- Ovistas y espermistas

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”

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.

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

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

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

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

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

Secuenciación de Genomas

1990 Primer proyecto de genoma

1995 Secuenciación automatizada; aceleración de proyectos genomas

2001 Liberación del genoma humano

http://www.genomesonline.org

B- BacteriaA- ArchaeE- EukaryaM- Metagenomas

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Anotación de los Genomas Clasificación Funcional

Anotación de

Unidades Funcionales

Bioinformática

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

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

APLICACIONES EN ALIMENTACIÓN

Resistencia a estrés y plagas

Características mejoradas

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

Clonación de organismos con características genéticas idénticas

APLICACIONES EN LA MEDICINA

� Estudio de enfermedades

� Producción de medicamentos

� Diagnóstico clínico

� Diagnóstico prenatal

� Terapia génica

� Patrones hereditarios

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).

Pruebas de paternidad

madre hijo padre persona 2

Análisis de pedigree y Consejo genético

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.

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