Genetica Medica

F A C U L T A D D E C I E N C I A S D E L A S A L U DC A R R E R A D E M E D I C I N A

RED NACIONAL UNIVERSITARIA UNIDAD ACADEMICA DE SANTA CRUZ

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD

MEDICINA

TERCER SEMESTRE

SYLLABUS DE LA ASIGNATURAGENÉTICA MÉDICA

Elaborado por: Lic. Georbi Raúl Valencia Juárez

Gestión Académica 2011

U N I V E R S I D A D D E A Q U I N O B O L I V I A

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UDABOLUNIVERSIDAD DE AQUINO BOLIVIA

Acreditada como PLENA mediante R.M. 288/01

VISIÓN DE LA UNIVERSIDAD

Ser la Universidad líder en calidad educativa.

MISIÓN DE LA UNIVERSIDAD

Desarrollar la Educación Superior Universitaria con calidad y Competitividad al servicio de la sociedad.

Estimado(a) estudiante:

El Syllabus que ponemos en tus manos es el fruto del trabajo intelectual de tus docentes, quienes han puesto sus mejores empeños en la planificación de los procesos de enseñanza para brindarte una educación de la más alta calidad. Este documento te servirá de guía para que organices mejor tus procesos de aprendizaje y los hagas mucho más productivos.Esperamos que sepas apreciarlo y cuidarlo.

Fecha de actualización: marzo 2011 Aprobado por:

SELLO Y FIRMAJEFATURA DE CARRERA


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SYLLABUS

Asignatura: GENETICA MEDICA Código: MED 302Requisito: MED 202Carga Horaria: 60 Horas / Semestre Créditos: 3

I. OBJETIVOS GENERALES DE LA ASIGNATURA.

DESCRIBIR: las generalidades e importancia de la genética, la Herencia y sus

elementos basados en los métodos de análisis, interpretación y estudio científico

establecidos internacionalmente.

CARACTERIZAR: las bases físicas de los cromosomas y el mapeo cromosómico,

basados en protocolos del método científico

INTERPRETAR: las enfermedades genéticas humanas susceptibles a terapia basados

en las leyes básicas y específicas de la Genética Médica

EXPLICAR: las relaciones alélicas, tomando en cuenta los ligamentos y mapeos

cromosómicos.

DESCRIBIR con claridad los principales síndromes hereditarios.

II. PROGRAMA ANALITICO DE LA ASIGNATURA.

UNIDAD I: PRINCIPIOS GENERALES DE LA GENÉTICA

Tema 1. El ADN durante la Gametogénesis1.1. Mitosis y meiosis1.2. Diferencias entre la meiosis de los espermatozoides y óvulos1.3. Ácidos nucleicos, DNA y RNA1.4. Duplicación, transcripción y traducción1.5. Biología molecular del gen1.6. Variaciones en la expresión de los genes

Tema 2. Introducción y Terminología Genética2.1. Historia y desarrollo cronológico de la genética humana2.2. Genética médica moderna2.3. Terminología genética2.4. Base cromosómica de la herencia del DNA al cariotipo2.5. Técnicas de biología molecular


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Tema 3. Cromosomas normales y alteraciones de número y estructura3.

3.1. Cromosomas normales, estructura y clasificación3.2. Cariograma y Mapa génico humano.3.3. Mutaciones: tipos, efectos mutágenos y mutagénesis.3.4. Alteraciones de número aneuploidias: clasificación (monosomías, trisomías y

tetrasomías), 3.5. Mecanismo fisiopatológico de producción, poliploidías, clasificación (triploidias y

tetraploidias).3.6. Alteraciones de estructura: clasificación (traslocaciones, inserciones, delecciones,

inversiones, cromosoma en anillo, isocromosoma). Mixoploidías (Mosaico y quimeras)

Tema 4. Árboles Genealógicos Genéticos4. d

4.1. Simbología individual: masculino, femenino, sexo indeterminado, personas sanas, portadoras, afectas (enfermas), con más de dos enfermedades, fallecidos, gestantes, abortos, caso índice, consultando.

4.2. Simbología de relaciones: pareja, pareja consanguínea, relación inexistente actualmente, padres biológicos conocidos y desconocidos, gemelos monocigotos y dicigotos, sin descendencia, infertilidad, adopción interna y externa.

Tema 5. Herencia mendeliana simple o monogénica o unifactorial5. d

5.1. Leyes de Mendel5.2. Herencia autosómica dominante5.3. Herencia autosómica recesiva5.4. Herencia autosómica codominante5.5. Herencia ligada a los cromosomas sexuales5.6. Herencia influenciada por el sexo

Tema 6. Herencia poligénica o multifactorial6. d

6.1. Concepto de carga – umbral6.2. Heredabilidad6.3. Consanguinidad6.4. Efecto del ambiente6.5. Índice de correlación

UNIDAD II: GENÉTICA CLÍNICATema 7. Diferenciación Sexual

7. d

7.1. Criterios de sexo: sexo orgánico y sexo psicosocial7.2. Diferenciación sexual normal: constitución cromosómica, diferenciación gonadal,

diferenciación de los genitales externos e internos, características sexuales secundarias.

7.3. Estados intersexuales: disgenesias gonadales, hermafroditismo verdadero, seudohermafroditismo

Tema 8. Diagnóstico de desórdenes genéticos8. d

8.1. Diagnóstico Genético Preimplantacional DGPI.


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8.2. Diagnóstico Genético Prenatal: técnicas invasivas, biopsia de vellosidades coriónicas, amniocentesis, fetoscopía; no invasivas ecografía y pruebas bioquímicas.

8.3. Diagnóstico Genético Neonatal. Screening de portadores en la población8.4. Cariograma

Tema 9. Consejo Genético9. d

9.1. Teoría de la probabilidad9.2. Leyes de la adición y multiplicación9.3. Métodos de planificación familiar9.4. Técnicas de reproducción asistida9.5. Ovodonación. Semen de donante. criopreservación

Tema 10. Nueva Genética10. d

10.1. Concepto10.2. Instrumentos de manipulación genética, bacteriófagos o fagos.10.3. ADN recombinante10.4. Productos biotecnológicos. 10.5. Animales y plantas transgénicas. 10.6. Concepto de Ingeniería Genética. Clonación. Genoma humano

Tema 11. Genética Médica11. d

11.1. Hemoglobina y hemoglobinopatías.11.2. Genética y bioquímica11.3. Inmunogenética. Genética y cáncer11.4. Factores genéticos en las enfermedades frecuentes

Tema 12. Terapia Genética12. d

12.1. Concepto12.2. Enfermedades genéticas humanas susceptibles a terapia12.3. Transferencia de los genes normales12.4. Futuro de la terapia génica

III. ACTIVIDADES PROPUESTAS PARA LAS BRIGADAS UDABOL

i. Tipo de asignatura para el trabajo social.

Asignatura de Acción Directa (TIPO A).

ii. Resumen de los resultados del diagnóstico realizado para la detección de los problemas a resolver en la comunidad.

Según los datos obtenidos de los diagnósticos realizados por las instituciones de salud (SEDES) y de acuerdo a la demanda social, la problemática sobre salud pública ocupa los primeros lugares en cuanto a la preocupación de la población se trata. Inmerso dentro de esta problemática tenemos la falta de conciencia acerca del expendio (en algunos casos), uso y exposición a agentes teratogénicos. Por cuanto el proyecto “Información y


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prevención del uso de agentes teratogénicos en la población femenina en edad fértil” tratará de dar soluciones integrales a mediano plazo a esta problemática.

iii. Nombre del proyecto al que tributa la asignatura.

“Información y prevención del uso de agentes teratogénicos en la población femenina en edad fértil”.

iv. Contribución de la asignatura al proyecto.

De acuerdo al contenido programático de la asignatura y su vinculación con el proyecto la contribución consistirá en asumir el proyecto en la elaboración de las cartillas informativas sobre los agentes teratógenos de mayor riesgo para la población en cuestión, el sondeo de la información conocida, el diseño y la participación en los talleres de capacitación y socialización sobre temas de higiene, manipuleo, consumo y exposición a principales agentes teratogénicos.

v. Actividades a realizar durante el semestre para la implementación del proyecto.

Trabajo a realizar por los estudiantes

Localidad, aula o laboratorio

Incidencia social Fecha.

Organización de actividades del proyecto

Aula Entre el 18 y 23 de febrero

Recopilación de información.

Centros de Salud, Clubes de madre (por definir)

Socialización sobre temas de higiene, manipuleo, consumo y exposición a principales agentes teratogénicos

Entre el 03 y el 08 de marzo

Elaboración de material didáctico audiovisual para los talleres.

Aula Capacitación de los actores involucrados.

Entre el 10 de marzo y el 22 de marzo

Capacitación y socialización sobre temas de higiene, manipuleo, consumo y exposición a principales agentes teratogénicos.

Lugares definidos previamente por las juntas de barrio, los Centros de Salud, Clubes de madre (por definir por la comunidad).

Actores involucrados en el proceso serán concientizados y capacitados sobre temas de higiene, manipuleo, consumo y exposición a principales agentes teratogénicos.

Entre el 14 y 26 de abril

Entre el 19 de mayo al 07 de junio


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IV. EVALUACIÓN DE LA ASIGNATURA

PROCESUAL O FORMATIVA

A lo largo del semestre se realizarán 2 tipos de actividades formativas:

Las primeras serán de aula, que consistirán en clases teóricas, exposiciones, repasos cortos (parcialitos), trabajos grupales, work paper’s y GIP’s. La participación en los foros de discusión virtual (ver dirección del sitio en bibliografía). De laboratorio como análisis y estudio de casos en interacciones teratogénicas desarrolladas durante las incursiones de las brigadas.

Las segundas serán actividades de “aula abierta” que consistirán en la participación del alumnado en las actividades de trabajo social y en el proyecto “Información y prevención del uso de agentes teratogénicos en la población femenina en edad fértil” mediante trabajos dirigidos. Vinculando los contenidos de la asignatura de forma directa al proyecto mediante la caracterización de alteraciones teratógenas y sus agentes durante las socializaciones.

El trabajo, la participación y el seguimiento realizado a estos dos tipos de actividades se tomarán como evaluación procesual calificándola entre 0 y 50 puntos independientemente de la cantidad de actividades realizadas por cada alumno.

La nota procesual o formativa equivale al 50% de la nota de la asignatura.

La asistencia es de carácter obligatorio en un 100% para las clases prácticas y un 80% para las clases teóricas. El incumplimiento de esta norma lo inhabilita para el examen final, lo que implica una reprobación automática.

Se evaluarán también como actividades procesuales: la participación en clases prácticas y teóricas, la puntualidad, los materiales requeridos. El material solicitado para las clases prácticas es de cumplimiento obligatorio, bajo sanción de registrarse como inasistencia.

DE RESULTADOS DE LOS PROCESOS DE APRENDIZAJE O SUMATIVA (examen parcial o final)

Se realizarán dos evaluaciones parciales con contenido teórico y práctico sobre 50 puntos cada una. El examen final consistirá en un examen escrito con un valor del 50% de la nota y la presentación de los informes y documentos del proyecto con el restante 50%.


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V. BIBLIOGRAFIA BÁSICA

Mueller; R.F. & Young, I.D. “Emery's Genética Médica”. 10ª edición. Ed. Marbán, S.L. Madrid. 2001. (Signatura topográfica COD. 616.042 M88)

Nussbaum, R.L., McInnes, R.R. & Willard, H.F. “Genética en Medicina” (Thompson & Thompson). 5ª ed. Ed. Masson, S.A. Barcelona. 2004. (Signatura topográfica COD. 616.042 N94)

Jorde LB, Carei JC, Bamshad MJ, White RL. “Genética Médica” (2ª edición). Harcourt. España. 2000 (Signatura topográfica COD. 616.042 J76)

Stanfield, William. “Genética” . 3ª edición. Ed McGraw-Hill. España. 1992. (Signatura topográfica COD. 575.1 St25)

Pierce, benjamín. “Genética: Un enfoque conceptual” 2ª Edición en español. Editorial Médica Panamericana. 2005. (Signatura topográfica COD. 616.042 P59)

BIBLIOGRAFIA WEB

Georbi Valencia. “Biología y Genética” www.georbi.es.tl

OSN Online Social Networking GmbH. “Construye tu propio árbol genealógico” 2007 www.miparentela.com

Lourdes Luengo, “Índice de Biología” I.E.S. http://www.arrakis.es/~lluengo/biologia.html

Universidad Nacional del Nordeste UNNE “Hipertextos del Área de la Biología” www.hiperbiologia.net. Fac. de Agroindustrias, Saenz Peña, Chaco República Argentina

José Luís Checa - Mollet del Valles FAQ's y Apuntes de Biología y Genética Barcelona España http://www.biologia-en-internet.com/default.asp?Id=0&Fd=0

Biología.org “El portal de Biología y Ciencias de la Salud” www.biologia.org. Colección de recursos sobre Biología: áreas de conocimiento, bolsa de empleo, noticias, periódicos, revistas...”

Fernando Bort, Pablo Egea, Carlos Rubio MEDE “Proyecto Biosfera” http://www.proyectosalonhogar.com/galeria_imagenes/galeria_imagenes/recursos_galeria2.html Ministerio de Educación y Ciencia de España

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA.

Conocimientos básicos para aprender genética Caba, Grover 2004 616.042 C11Enfermedades genéticas en el niño Bauzá, José 616.042 B32Genética de los trastornos mentales Slater, Eliot 1993 616.042 S15Genética humana Solari, Alberto J. 2004 616.042 So42Genética microbiana Asensio, C. 1977 616.042 As21Embriología y genética Dávalos, Fernando 2000 612.64 D27Genética de los trastornos mentales Slater, Eliot 1993 616.042 S15


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VI. PLAN CALENDARIO.

SEMANA ACTIVIDADES ACADÉMICAS OBSERVACIONES

1ra. El ADN durante la Gametogénesis Tema I 11/Ago – 16/Ago

2da. Biología molecular del gen Tema I 18/Ago – 23/Ago

3ra. Introducción y Terminología Genética Tema II 25/Ago – 30/Ago

4ta. Técnicas de biología molecular Tema II 1/Sep – 6/Sep

5ta.Cromosomas normales y alteraciones de número y estructura

Tema III 8/Sep – 13/Sep

6ta.Alteraciones de estructura Primera Evaluación Parcial

Tema III 15 Sep – 20/Sep

7ma.Árboles Genealógicos Genéticos Primera Evaluación Parcial

Tema IV 22Sep – 27/Sep

Exámenes Extemporáneos 03/Oct/2008

8va.Herencia mendeliana simple o monogénica o unifactorial

Tema V 29/Sep – 4/Oct

9na. Herencia poligénica o multifactorial Tema VI 6/Oct – 11/Oct

10ma. Diferenciación Sexual Tema VII 13/Oct – 18/Oct

11ra. Diagnóstico de desórdenes genéticos Tema VIII 20/Oct – 25/Oct

12da.Diagnóstico Genético Preimplantacional DGPI Segunda Evaluación Parcial

Tema VIII 27/Oct – 1/Nov

13ra.Diagnóstico Genético Neonatal Segunda Evaluación Parcial

Tema VIII 3/Nov – 8/Nov

Exámenes Extemporáneos 14/Nov/2008

14ta. FISH, CGH Tema VIII 10/Nov – 15/Nov

15ta. Consejo Genético Tema IX 17/Nov – 22/Nov

16ta. Técnicas de reproducción asistida Tema IX 24/Nov – 29/Nov

17ma. Nueva Genética Tema X 1/Nov – 6/Dic

18va Genética Médica Evaluación final Tema XI 8/Dic – 13/Dic

19va Terapia Genética Evaluación final Tema XII 15/Dic – 20/Dic

Exámenes Extemporáneos 19/Dic/2008

20ma Exámenes de segunda instancia 22 y 23 Dic


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VII. WORK PAPER’s

PROGRAMA DE CONTROL DE CALIDAD

WORK PAPER # 1

UNIDAD O TEMA: EL ADN DURANTE LA GAMETOGÉNESIS

TITULO: ADN

FECHA DE ENTREGA: 2da semana

El ADN como almacén de información

En realidad se puede considerar así, un almacén de información (mensaje) que se trasmite de generación en generación, conteniendo toda la información necesaria para construir y sostener el organismo en el que reside.

Se puede considerar que las obreras de este mecanismo son las proteínas. Estas pueden ser estructurales como las proteínas de los músculos, cartílagos, pelo, etc., o bien funcionales como las de la hemoglobina, o las innumerables enzimas, del organismo. La función principal de la herencia es la especificación de las proteínas, siendo el ADN una especie de plano o receta para nuestras proteínas. Unas veces la modificación del ADN que provoca disfunción proteica lo llamamos enfermedad, otras veces, en sentido beneficioso, dará lugar a lo que conocemos como evolución.

Las alrededor de treinta mil proteínas diferentes en el cuerpo humano están hechas de veinte aminoácidos diferentes, y una molécula de ADN debe especificar la secuencia en que se unan dichos aminoácidos.

El ADN en el genoma de un organismo podría dividirse conceptualmente en dos, el que codifica las proteínas y el que no codifica. En el proceso de elaborar una proteína, el ADN de un gen se lee y se transcribe a ARN. Este ARN sirve como mensajero entre el ADN y la maquinaria que elaborará las proteínas y por eso recibe el nombre de ARN mensajero. El ARN mensajero instruye a la maquinaria que elabora las proteínas, para que ensamble los aminoácidos en el orden preciso para armar la proteína.

El dogma central de la biología molecular plantea que el flujo de actividad y de información es:

ADN → ARN → proteína

En la actualidad se asume que este dogma es cierto en la mayoría de los casos, pero se conocen importantes excepciones: En algunos organismos (virus de ARN) la información fluye de ARN a ADN, este proceso se conoce como "transcripción inversa o reversa". Adicionalmente, se sabe que existen secuencias de ADN que se transcriben a RNA y son funcionales como tales, sin llegar a traducirse a proteína nunca.


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El ADN basura

El mal llamado ADN basura corresponde a secuencias del genoma procedentes de duplicaciones, translocaciones y recombinaciones de virus, etc., que parecen no tener utilidad alguna. No deben confundirse con los intrones. Corresponde a más del 90% de nuestro genoma, que cuenta con 20.000 ó 25.000 genes. Inicialmente se pensaba que no tenían utilidad alguna, pero distintos estudios recientes apuntan a que eso puede no ser cierto en absoluto. Entre otras funciones, se postula que el llamado "ADN basura" regula la expresión diferencial de los genes. Sin embargo para algunos autores este ADN basura también es llamado Intrón, o sea ADN no codificante.

Chips de ADN (Microarrays)

Son colecciones de oligonucleótidos de ADN complementario dispuestos en hileras fijadas. Estos chips de ADN se usan para el estudio de mutaciones genéticas de genes conocidos o para monitorizar la expresión génica de una preparación de ARN.

Aplicaciones

La investigación sobre el ADN tiene un impacto significativo, especialmente en el ámbito de la medicina. A través de la tecnología del ADN recombinante los científicos pueden modificar microorganismos que se llegan a convertir en auténticas fábricas para producir grandes cantidades de sustancias útiles; por ejemplo la insulina . La medicina forense utiliza técnicas desarrolladas en el curso de la investigación sobre el ADN para identificar delincuentes. También la agricultura y la ganadería se valen ahora de técnicas de manipulación de ADN conocidas como ingeniería genética y biotecnología. Finalmente existen otras tan valiosas como el protagonismo que cobra dicho acido en el proyecto genoma humano, su papel imprescindible en los organismos transgénicos o destacar su intervencionismo en la reacción en cadena de la polimerasa)

Últimos desarrollos

El 31 de marzo de 2004, Ronald Breaker, de la Universidad de Yale, y sus colegas, demostraron que es posible crear equivalentes de ADN. Se logran sintetizar hebras de ADN que catalizan la unión (ligación) entre oligonucleótidos. Hasta el momento, la actividad catalítica sólo se había hallado en ARN (además de en proteínas).

CUESTIONARIO DEL WORK PAPER

¿A qué nos referimos al decir que el ADN una especie de plano o receta para nuestras

proteínas?

Explique el proceso y formación de las proteínas a partir de la secuencia de aminoacidos

Describa brevemente el DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR

¿Cuál es la diferencia entre intrones y el mal llamado ADN basura?

Investigue sobre la aplicación de los chips de ADN para la MEDICINA FORENSE

Investigue acerca de la creación de equivalentes de ADN por catálisis de oligonucleótidos


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WORK PAPER # 2

UNIDAD O TEMA: Introducción y terminología en Genética

TITULO: BIOLOGÍA MOLECULAR Y EVOLUCIÓN

FECHA DE ENTREGA: 3er semana

Biología molecular y evolución.

Como podría citar algún epígrafe dedicado a las pruebas clásicas de la evolución, una de las que han aportado las nuevas ciencias (ya no tan nuevas) son las correspondientes a las semejanzas bioquímicas. Se pueden mencionar muchos ejemplos de proteínas, como la hemoglobina o los citocromos, con los que se trazan árboles genealógicos entre especies, y entre individuos de una especie, comparando proteínas que desempeñen la misma función.

También se pueden comparar, con mayor fiabilidad, los mensajes que codifican a estas proteínas, es decir, sus genes. Sin ir más lejos, cuando ocurren epidemias bacterianas o víricas, se recurre a estudios de este tipo para conocer la filogenia que relaciona las diferentes cepas infectivas y conocer cuál ha sido la primera cepa y dónde ocurrió la primera infección.

La antropología molecular fue prácticamente fundada por el investigador Luigi luca Cavalli-Sforza, en los años cincuenta, cuando se trabajaba con polimorfismos de proteínas, los llamados isoenzimas, diferentes formas moleculares de una enzima, en lugar de con los polimorfismos de ADN. Fue uno de los fundadores del HGDP Human Genome Diversity Project para coordinar la recogida y análisis de muestras de ADN procedentes de diversos grupos étnicos del globo. Pero su idea cayó en embrollos éticos y políticos, y algunos grupos manifestaron su oposición a esta recogida, como la declaración de los Pueblos Indígenas del Hemisferio Oeste. Los participantes de HGDP han hecho un Propuesta de Protocolo Ético Modelo para la Recolección de Muestras de ADN, que esta disponible en español, aunque no se ha podido saber si ese protocolo está en uso o no.

LOS POLIMORFISMOS

Los denominados polimorfismos de nucleótido único (SNPs o single nucleotide polymorphism) son otro objetivo importante de la biología molecular aplicada al estudio de la evolución. Se trata de puntos concretísimos de los genomas en los que un nucleótido puede ser diferente en varios individuos, dando lugar a caracteres diferentes, como el


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color de los ojos, de la piel, del pelo, la forma de la nariz, las formas en que metabolizamos sustancias, etc. Un buen ejemplo de SNP son los alelos de los grupos sanguíneos humanos.

El gen de los grupos sanguíneos consta de 1062 pares de bases, divididas en seis exones, en el cromosoma 9. Este gen codifica una enzima denominada galactosil transferasa que tiene la capacidad de añadir galactosa (un monosacárido) a una molécula, por ejemplo, una proteína. La diferencia entre el grupo A y el B es de siete pares de bases, de las que tres son neutras (no afectan al aminoácido codificado) y las otras cuatro son las que determinan la diferencia: en las posiciones 523, 700, 793 y 800 de este gen, las personas de grupo A poseen las letras C, G, C, G; las del grupo B, poseen G, A, A, C. Aún existen otras combinaciones, por ejemplo, algunas personas del grupo A tienen letras del grupo B y viceversa. En cuanto al grupo O, las personas que lo poseen sólo tiene un único cambio, pero en este caso no se trata de una sustitución, sino de una delección, es decir, de la ausencia de la letra 258, que debería ser una G. En estas personas, la lectura del ADN se desplaza una letra y el mensaje se cambia por completo y no se sintetiza esa enzima. En este caso, el efecto de este cambio en las personas de grupo O no tiene mayores consecuencias, aunque se ha encontrado una correlación con la resistencia a ciertas enfermedades.

Los genes presentan numerosas formas alélicas, de modo que los seres humanos nos diferenciamos unos de otros en, al menos, 400 nucleótidos (aunque puede que esta cifra se haya quedado corta). (¡OJO! No todas las diferencias genéticas se deben a SNP: estamos hablando de diferencias que afectan a un solo nucleótido, o a una pareja de bases nitrogenadas). Sin embargo, la mayoría de los SNP no producen efectos fenotípicos, ya que aparecen, generalmente, en regiones no codificantes del genoma (los denominados intrones), pero el interés que tienen se debe, sobre todo, a su relación con la predisposición a ciertas enfermedades y la susceptibilidad a algunas drogas. Algunos de estos SNP aparecen juntos en un cromosoma y provocan tendencia a la delección del cromosoma, un tipo de mutación cromosómica, provocando enfermedades. Ciertas personas comparten estos SNP y sirven para diagnosticar esa tendencia a la enfermedad. Las combinaciones concreta de polimorfismos en un cromosoma se denomina haplotipo.

Podemos tener cerca de 3 millones de estos SNP en nuestro genoma, de los que conocemos casi 1'5 millones; sólo 60.000 de estos aparecen en los exones o regiones codificantes. Existe una base de datos pública con todos estos polimorfismos, The SNP Consortium LTD, a la que también ha contribuido International Human Genome Sequencing Consortium.


¿Cuáles son esas semejanzas bioquímicas a las que se refiere el texto? Cite algunos otros

ejemplos.

¿Cuál es la importancia de la Antropología molecular aplicada a la Medicina? Cita algunas

áreas en particular como ejemplo


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¿A qué se refiere concretamente el HGDP Human Genome Diversity Project?. Escribe

algunas direcciones de sitios web que traten estos temas en español

¿Qué diferencias existen entre intrones y exones?


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WORK PAPER # 3

UNIDAD O TEMA: CROMOSOMAS Y ALTERACIONES

TITULO: MUTACIONES CROMOSÓMICAS

FECHA DE ENTREGA: 4ta semana

Son cambios o alteraciones en el material genético, por exposición a agentes mutágenos o errores en los mecanismos de reparación o replicación del ADN, pueden ser perjudiciales o beneficiosas como en la producción de híbridos. Las que ocurren en células somáticas codificantes, no se transmiten a la descendencia, pero si las gonadales. Cada persona porta más de 6 alelos mutantes recesivos letales o semi-letales, que en estado de homocigosis tendrán efecto o fatal (carga genética de la población).

Tipos de mutaciones. Pueden ser por cambios microscópicos o alteraciones sub – microscópicas que implican un número de nucleótidos, llamados también puntuales.

Mutaciones puntuales. Pueden ser fijas y dinámicas

Mutaciones fijas o estables. Son sustituciones de bases simples, inserciones, delecciones y duplicaciones de una secuencia genética o ADN.

Sustituciones. Es el reemplazo de un nucleótido simple por otro, es lo más frecuente. Pueden ser:

a) Por transición. Cuando implica el mismo tipo, eje, una pirimidina por otra (citosina por timidina) o una purina por otra (adenina por guanidina)

b) Por transversión, cuando se sustituye una pirimidina por una purina

Delecciones. Pérdida de 1 ó más nucleótidos, pueden provocar la interrupción en fase de lectura abierta cuando sucede en secuencias codificantes e implica 1 ó más nucleótidos que no son múltiplos de 3. Dan monosomías para ese segmento del cromosoma, 2% es fatal, ej.: síndrome de Wolf Hirschorn o maullido del gato, que presenta pérdida de los brazos cortos de los cromosomas 4 y 5.

Inserciones. Adición de 1 ó más nucleótidos en un gen. Pueden interrumpir la fase de lectura abierta. Pueden ser equilibradas o no en un 50%.

Mutaciones dinámicas. Son secuencias de repetición de tripletes que aparecen en un mayor número de copias en personas afectadas, se llaman también amplificaciones o expansión de tripletes. Se produce en genes simples, pueden producir retraso mental, enfermedad de Humtington, retraso mental del cromosoma X frágil y la distrofia miotónica.

El mecanismo no es claro, se puede producir en mitosis y meiosis, por cambio desigual entre cromátidas hermanas, ruptura de 2 hebras simples en una secuencia repetida con deslizamiento de ADN entre los puntos de escisión; da lugar a alteraciones fenotípica.Mutaciones estructurales proteicas. Pueden ser: sinónimas o silentes y no silentes, afectan las secuencias polipeptídica de las proteínas que codifican.


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Mutaciones silentes. Es la sustitución de 1 par de base simple y codifica el mismo aminoácido. No altera los polipéptidos.

Mutaciones no silentes. Alteran el polipéptido, son menos frecuentes, producen alteraciones en la secuencia de aminoácidos del gen, que origina alteración funcional que se relaciona con enfermedades; hay 3 tipos: con sentido erróneo, sin sentido y con cambios en la base de lectura.

Mutaciones con sentido erróneo. Pueden dar lugar a la codificación de un aminoácido diferente y síntesis de una proteína alterada, puede conducir a la reducción o pérdida completa de la actividad biológica (sustitución no conservativa). Las proteínas mantienen su actividad funcional, pero no su movilidad, pH o estabilidad, lo que hace que la célula se vuelva frágil, ej.: alteración de la hemoglobina.

Otras veces aunque den lugar a un aminoácido diferente, es químicamente similar y no da efecto funcional (sustitución conservativa).

Mutaciones sin sentido. Cuando se produce la terminación prematura de la traducción de la cadena polipeptídica. Una cadena corta es poco probable que retenga actividad biológica normal.

Cambios en la fase de lectura. cuando la mutación implica la inserción o delección de un número de nucleótidos que no son múltiplos de 3. La secuencia de aminoácidos de la proteína resultante no comparte ni se asemeja a la proteína normal.

Mutaciones en el ADN no codificante. Dan manifestaciones fenotípicas cuando ocurren en una secuencia de ADN implicada en la regulación génica de las regiones promotoras o en los puntos de unión de los intrones. Afectan los genes del colágeno como ocurre en la osteogénesis imperfecta.

Efectos funcionales de las mutaciones. Es la pérdida o ganancia de funciones.Pérdida de función. El gen no sintetiza o a pesar de su síntesis, tiene actividad reducida. Se presenta en alteraciones recesivas autosómicas. Ej. la hemofilia.La pérdida completa se llama m. Knockout o alelo nuloEn los heterocigotos no se espera efectos fenotípicos, hay dos mecanismos que explican la herencia dominante: las mutaciones dominantes negativas y la haploinsuficiencia.

Mutaciones dominantes negativas. Cuando el gen resultante da pérdida de actividad o función de sus productos genéticos dominantes e interfiere la función del producto génico normal del otro alelo afecta proteínas diméricas y multiméricas, ej. el colágeno

Haploinsuficiencia. Son efectos fenotípicos que producen las mutaciones cuando afectan la mitad de los valores normales de un producto génico (edema angioneurótico, hipercolesterolemia familiar, Porfirio I, aguda).


¿Cuáles son los tipos de mutaciones que causan mayor daño degenerativo?

Explique las características de una mutación Knockout o de alelo nulo


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WORK PAPER # 4

UNIDAD O TEMA: HERENCIA MENDELIANA

TITULO: GENÉTICA

FECHA DE ENTREGA: 6ma semana

Formas Comunes de Herencia

Cada niño tiene dos copias de cada gen en su cuerpo: una procedente del padre y otra de la madre. Los genes que conforman cada par contienen instrucciones para un rasgo dominante o recesivo. Algunas veces los genes se alteran por alguna razón y se produce un trastorno médico.

Herencia autosómica dominante Si un padre tiene el gen para una condición autosómica dominante, existe una probabilidad del 50 por ciento (una probabilidad de cada dos) de que el niño tenga la misma condición. Los trastornos dominantes suelen ser bastantes variables, con síntomas que pueden ser nulos o severos.

Algunas condiciones transmitidas por la herencia autosómica dominante son: Alto colesterol familiar Enfermedad de Huntington, un trastorno progresivo del sistema nervioso Algunas formas de glaucoma, que causan la ceguera si no se las trata Polidactilia: existencia de dedos adicionales en las manos o en los pies Síndrome de Marfan, que afecta al tejido conectivo (el tejido conectivo da soporte y

conecta las estructuras del cuerpo; los tendones, ligamentos, cartílagos y huesos son ejemplos de tejido conectivo)

Herencia autosómica recesiva Si ambos padres son portadores del mismo gen recesivo capaz de causar un defecto de nacimiento existe una probabilidad de cuatro de que cada uno de sus hijos herede el problema. Si sólo un padre transmite el gen del trastorno, el gen normal recibido del otro padre evitará que la condición se manifieste.

Los trastornos autosómicos recesivos suelen ser graves y pueden llevar a una muerte prematura. Algunas condiciones transmitidas por herencia autosómica recesiva son:

Anemia de glóbulos falciformes, una enfermedad de la sangre que afecta principalmente a personas de origen afroamericano e hispano

Enfermedad de Tay-Sachs, que causa retraso mental y la muerte, principalmente en personas de ascendencia judía europea oriental o canadiense francesa

Fibrosis quística, un trastorno de los pulmones y del sistema digestivo que afecta principalmente a personas de ascendencia caucásica del norte europeo

Fenilcetonuria (PKU), un trastorno metabólico que afecta principalmente a los caucásicos

Herencia recesiva ligada al cromosoma X


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Los cromosomas X e Y son los que determinan el sexo. Las mujeres normales tienen dos cromosomas X y los hombres un cromosoma X y uno Y. Un trastorno causado por un gen anormal en uno de los cromosomas X se conoce como trastorno ligado al cromosoma X o ligado al sexo.

Una madre aparentemente normal con un gen anormal en uno de sus cromosomas X tiene una probabilidad del 50 por ciento (una de cada dos) de transmitirlo a su hijo. Una mujer que hereda un cromosoma X con un gen de un trastorno ligado al sexo por lo general no presenta síntomas de la enfermedad dado que tiene un cromosoma X de reserva con una copia normal del mismo gen. No obstante, los hombres que heredan un cromosoma X con un gen de una enfermedad ligada al sexo no tienen un segundo cromosoma X de reserva y, por lo tanto, padecen la enfermedad.

Algunas condiciones que se transmiten a través de la herencia recesiva ligada al cromosoma X son:

Hemofilia, en la que la sangre carece de una sustancia necesaria para la coagulación Daltonismo de los colores rojo y verde Distrofia muscular de Duchenne, que causa debilidad muscular y la muerte


Explique usted, ¿cuáles son los tipos de glaucomas de origen genético?

Determine ¿cuáles son las características y rasgos esenciales del Síndrome de Marfan?

Explique ¿cuáles son las características citogénicas y bases bioquímicas de la herencia?

Describa ¿Cuáles son las principales hemoglobinopatías de origen genético para el ser humano?

Explique las diferencias del daltonismo de los colores rojo y verde

Explique la clínica de la distrofia muscular de Duchenne



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WORK PAPER # 5

UNIDAD O TEMA: Genética y Herencia

TITULO: Herencia ligada e influenciada por el sexo


Es una forma de generación de nuevos individuos en la que los descendientes pueden ser genéticamente muy diferentes de sus progenitores, lo que se debe a que se han formado a partir de unas células especiales haploides, las denominadas células reproductoras sexuales o gametos que se originan por meiosis.

1.2.1. Células gaméticas y fecundación: las células gaméticas o gametos son células del resto del organismo que las produce, que surgen por procesos meióticos. Si son iguales, los producidos por los dos sexos, se denominan isogametos y el proceso de formación de los mismos: isogamia. Si son diferentes, se llaman anisogametos o heterogametos y su proceso de formación anisogamia o heterogamia.

La variedad más típica de anisogamia es la oogamia que se produce en metazoos (animales) y metafitas (plantas) y en la que el macrogameto femenino es el óvulo en los metazoos y la oosfera en las metafitas mientras que el microgameto masculino es el espermatozoide en los metazoos y anterozoide en las metafitas.

En la especie humana:

El espermatozoide. Consta de tres partes: cabeza, pieza o segmento intermedio y cola.

Las mitocondrias aportan energía para el movimiento.

El acrosoma, con enzimas para deshacer las paredes del óvulo.

Se origina por un proceso de diferenciación que se produce en las espermátidas, que son las células que resultan de la 2º división meiótica y que son células haploides pero mas o menos esféricos y carentes de cola.

El óvulo. Tiene forma esférica y posee membrana, citoplasma y núcleo. Además de la membrana plasmática, también llamada membrana vitelina o envoltura primaria, posee una envoltura secundaria constituida por células foliculares, constituyendo el conjunto unas estructuras que se encuentran en el ovario y que se denominan folículos que al madurar liberan los óvulos. En el citoplasma se encuentra una cierta cantidad de vitelo constituido por sustancias de reserva para el futuro embrión.

El núcleo tiene la mitad de los cromosomas normales de la especie pues el óvulo se forma igualmente por meiosis, teniendo, como en el caso del espermatozoide, una fase de diferenciación, aunque menos marcada, en la que se acumulan las sustancias de reserva.

Fecundación. Es la unión de dos gametos de distinto sexo para originar la célula huevo o cigoto que ya es diploide (2n) y que por sucesivas mitosis originará un nuevo individuo.

Desde el punto de vista de donde se produce puede ser externa o interna según se realice fuera o dentro del cuerpo materno.

Consta de dos etapas:

1. La fertilización: consiste en la aproximación de los gametos y la penetración del espermatozoide en el óvulo. En el lugar en que el acrosoma del espermatozoide se pone


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en contacto con la membrana del óvulo se produce una elevación o prominencia denominada cono de fertilización que engloba a la cabeza y la pieza intermedia, quedando fuera la cola.

La enzima del acrosoma que perfora la membrana del óvulo se denomina hialuronidasa. Una vez que han penetrado la cabeza y la pieza intermedia en el óvulo, éste forma en su superficie una gruesa cubierta denominada membrana de fecundación, que tiene como misión evitar la polispermia, o sea, la penetración de varios espermatozoides en un mismo óvulo, lo que impediría la correcta formación de un cigoto.

2. Anfimixis: en esta etapa los núcleos del espermatozoide y del óvulo se aproximan entre si realizándose la cariogamia o fusión de los mismos para lo que se reabsorben las membranas de ambos y se forma un solo núcleo en el que se reúnen los cromosomas aportados por las dos células que eran haploides con lo que se regenera una célula diploide normal en el organismo de la especie. Una vez formado el nuevo núcleo el centríolo del espermatozoide se duplica, iniciándose la 1º división del cigoto.

1.2.2. Aspectos evolutivos: la evolución es el proceso por el que se han transformado unas especies en otras a lo largo del tiempo. Según se acepta en la actualidad, el mecanismo por el que se produce, es el de la selección natural que actúa sobre los seres vivos que presentan una gran variabilidad genética seleccionándose y superviviendo los que están mejor adaptados a la características del medio. Así pues, es fundamental la existencia de una gran variabilidad genética en los seres vivos para que se dé la evolución. El motivo por el cual la meiosis y la reproducción sexual son fuente de variabilidad genética es el siguiente: las células somáticas (del cuerpo) de un individuo y entre ellas las que dan lugar a los gametos, son células diploides (2n), procediendo n cromosomas del padre y n de la madre; la recombinación genética; dando así oportunidad a la selección natural para escoger los mejores dotados en cada momento para sobrevivir en unas determinadas circunstancias.

CUESTIONARIO:

Explica la particularidad de la herencia ligada al sexo y la influenciada por el sexo.

Explique las diferencias cromosómicas entre espermatogénesis y ovogénesis

Para entender mejor esta unidad, elabora un mapa conceptual de la misma.

Cite algunos ejemplos de herencia ligada al sexo, dominante y recesivo.

Explique las formas de diagnóstico para síndromes relacionados con la temática

Elabore un glosario de términos revisados durante este tema



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WORK PAPER # 6

UNIDAD O TEMA: Diagnóstico de desordenes genéticos

TITULO: Diagnóstico genético preimplantacional


DGPI

El diagnóstico genético preimplantacional (DGP) es la selección basándose en su ADN de embriones para conseguir determinadas características o evitar algún tipo de defecto congénito.Se realiza en tratamientos de fecundación in vitro, antes de implantar los embriones fecundados en el útero.

ProcesoAntes de comenzar la selección genética, es necesario fecundar los óvulos en el laboratorio. El proceso de la fecundación in vitro consiste en la extracción de los óvulos y fecundación de los mismos en el laboratorio, con la posterior colocación de los embriones resultantes dentro de la cavidad uterina.

Pasos La mujer debe someterse a un tratamiento hormonal para estimular la ovulación. A continuación los óvulos se extraen a través de la vagina mediante anestesia, el varón

recoge una muestra de semen, y en el laboratorio se realiza la fecundación de los óvulos.

Mediante un análisis de las células del embrión cultivadas, se evalúa la constitución de los cromosomas y se diferencia los sanos de los alterados. Según la opinión de los médicos que realizan estos procesos, al transferir los embriones sanos la posibilidad de conseguir un embarazo aumenta.

La célula para el análisis se suele obtener de un embrión de 8 células, ya que éste es el momento antes de que sea demasiado delicado y las células empiecen a diferenciarse (algo más de un día tras la fecundación):

Después de hacer un pequeño orificio sobre la membrana del embrión, con una pipeta se elige una de las células, que es aspirada para su posterior análisis. Cuando un embrión es defectuoso genéticamente, la pareja puede donarlo para investigación o simplemente desecharlo.

Después de unos dos días se realiza la transferencia al útero de los embriones. Si existen embriones sobrantes y no son defectuosos, se congelan para otro ciclo, por si en este no se consigue un embarazo.

Técnicas para obtener el material genético

Biopsia de cuerpo polar


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La biopsia de cuerpo polar se realiza antes de la fecundación para seleccionar los óvulos con más posibilidades de salir adelante en el embarazo. Los óvulos contienen unas células no funcionales llamados cuerpos polares, que se forman durante la meiosis y desaparecen tras la fecundación.Extraer una de estas células no afecta al futuro desarrollo del embrión, pero tiene la desventaja de que no permite detectar anormalidades que suceden después de la fecundación ni las que provengan del padre.

Biopsia de blastómero Esta técnica se realiza en un embrión ya fecundado con un número de células entre 6 y 10, al tercer día después de la fecundación. Consiste en extraer una o dos células de un embrión en desarrollo, cuando estas son pluripotenciales.

Este procedimiento no suele afectar a la estructura del embrión ni a su desarrollo, pero es un procedimiento más invasivo que la biopsia de cuerpo polar. Además, al utilizar estructuras microscópicas el ADN puede dañarse en el proceso, y al utilizar una sola célula, el resultado puede conducir a error. Este problema se soluciona analizando 2 o más células blastómeras, pero esto pone en riesgo la salud del embrión.

Pese a sus desventajas, es el más utilizado en DGP en la actualidad ya que es el método más efectivo que se conoce.

Biopsia de tejido extraembrionario Después de, los embriones llegan a la etapa de blastocito. Un blastocito está formado por una capa externa de células dentro de la cual hay una masa celular interna que dará origen al feto. Las células se toman de la capa externa para evitar un procedimiento invasivo.Aunque este tipo de biopsia es menos peligroso para el feto, si se utiliza esta técnica se obtienen menos embriones disponibles, ya que solo un 30-60% de los embriones puede llegar al estado de blastocito en un medio de cultivo artificial. Además, algunas de las células de la masa embrionaria interna pueden no ser representativas respecto al total general y dar falsos positivos de enfermedades con el mosaicismo, que se suelen corregir a las pocas semanas de desarrollo.

Para analizar el ADN

PCR (Reacción en cadena de polimerasa) Esta técnica permite obtener, a partir de un único fragmento de ADN, muchas copias del mismo, sin necesidad de utilizar bacterias u otros seres vivos en el proceso. Esto permite identificar individuos o genes a partir de una muestra ínfima de material genético, como es el caso de la realización de un análisis de ADN.

Para identificar los genes se recurre a la electroforesis en gel de agarosa:Esta electroforesis es un procedimiento que consiste en inyectar ADN en gel de agarosa y aplicar una corriente eléctrica al gel. Como resultado, las hebras de ADN más pequeñas se acercan más rápido que las hebras más largas hacia el polo positivo. El tamaño de los genes, y por lo tanto, la identificación de los mismos, se consiguen comparando el resultado con una escala de ADN que contiene fragmentos de ADN de tamaño conocido y su identificación. En el proceso también se utilizan sustancias como el bromuro de etidio o agentes como luz ultravioletapara facilitar la lectura de los datos.


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FISH (Hibridación fluorescente in situ) Esta es la técnica más avanzada hasta el momento en cuanto a detectar la localización de secuencias de ADN conocidas en los cromosomas. Utiliza sondas fluorescentes que se unen solo a aquellas partes del cromosoma con las que muestran un alto grado de similitud. Utilizando microscopía fluorescente se pueden encontrar los puntos de unión entre la sonda y el cromosoma.

Objetivos El diagnóstico genético preimplantacional se puede realizar por diferentes motivos:

Evitar enfermedades Uno de los fines del diagnóstico genético preimplantatorio es el deseo de evitar enfermedades genéticas en el futuro bebe. Se pueden evitar enfermedades genéticas como la hemofilia y algunos tipos de cáncer, además de enfermedades cromosómicas como el síndrome de Down o la fibrosis quística.

Si la madre es portadora de una enfermedad ligada al sexo, se puede elegir el del bebe para evitarla.

Ayudar la reproducción El seleccionar a los embriones más adecuados puede ayudar a mujeres de avanzada edad o con problemas de esterilidad a llevar un embarazo a término.

Elegir las características del bebe Mejorar la calidad de vida del resto de la familia:

Muchos padres pueden querer un niño o una niña para que juegue con el hermano o hermana que ya tiene, o para superar la pérdida de un hijo anterior.

Ayudar a un hermano como donante:

Recientemente ha habido casos de hermanos que necesitaban un trasplante y para conseguir un órgano compatible se ha recurrido a seleccionar un nuevo hermano que cumpla con las características necesarias.

Crear hijos con buenas cualidades:

Aunque todavía no se ha dado ningún caso, a través de la selección genética se pueden conseguir hijos con capacidades altas en deporte, inteligencia o físico.

Polémica

Las causas de la polémica que ha surgido a raíz de este tema son: La utilización de la persona como un medio para conseguir un fin, ya sea la felicidad de

los padres o la cura de un hermano. Esto es totalmente contrario a la ética kantiana. Aquí está el dilema de si un embrión es una persona o no.

Los embriones desechados, que, en caso de portar algún defecto, son destruidos. El problema es si se considera al embrión como una persona o no.

Esta discutido la ética de negar el derecho a la vida a un embrión por el hecho de tener una discapacidad.


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La posibilidad de utilizar esta técnica para crear hijos con capacidades superiores a la normal, o elegir características arbitrariamente, por el capricho de los padres.

Miedo a la eugenesia, la posibilidad intentar crear una raza de seres humanos perfectos e intentar «mejorar la especie».

Existe un mayor número de defectos genéticos entre las personas nacidas con fecundación in vitro. Si el seleccionar un embrión para un trasplante supone un riesgo mayor para él de tener anormalidades, se está poniendo en riesgo su vida por la de otro.

Con este diagnóstico se puede predecir la posibilidad de padecer una enfermedad en el futuro, luego, el uso de estas técnicas puede poner en riesgo la intimidad de una persona. Si esta técnica crece, con una sola célula una empresa puede decidir no contratar a alguien.

Esta técnica aún no es totalmente fiable y puede dar falsos positivos y negativos, dando lugar a error.

CUESTIONARIO:

De todas las biopsias descritas en este documento, cuál considera ud. que es la más

segura, explique por que?.

¿Cuántos tipos de FISH existen actualmente y cuál es la aplicabilidad de cada una de las

formas de FISH existentes?

¿Qué posición tomaría ud en los puntos de la polémica que ha surgido como resultado del

desarrollo y aplicación del DGPI?.

IX. DIF’s


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DIF’s # 1

UNIDAD O TEMA: Diferenciación sexual

TITULO: ADN mitocondrial

FECHA DE ENTREGA: 9na semana

Las mitocondrias también nos ayudan a entender la evolución del hombre. Como ya deberíamos saber, se trata de orgánulos que aparecen en el citoplasma de todas las células eucariotas, es decir, de aquellas que poseen una membrana nuclear rodeando al material genético. La función de las mitocondrias es, fundamentalmente, el metabolismo respiratorio: en ellas la glucosa, y otros sustratos orgánicos, como otros azúcares y ácidos grasos, se oxidan totalmente para la obtención de energía química en forma de adenosín- trifosfato (ATP), la molécula energética universal (da igual de qué organismo estemos hablando: siempre transformará algún compuesto orgánico para transferir la energía inherente de sus enlaces químicos al ATP).

La estructura de una mitocondria es increíblemente parecida a la de las bacterias aerobias, tanto en su morfología como en su fisiología. Su forma es alargada, con una doble membrana de bicapa lipídica. La membrana interna presenta numerosas invaginaciones dando lugar a las crestas. Lo que es el interior de la mitocondria, o matriz, junto con el espacio que queda entre las dos membranas, son localizaciones diferentes para distintas rutas oxidativas.

Pero esto no es lo que nos ocupa. Lo sorprendente de las mitocondrias es que poseen un genoma propio. Un genoma de doble hélice circular, como el de las bacterias, que se replica independientemente de cuándo lo haga el núcleo celular aunque, para su desgracia, precisa del concurso de algunos genes nucleares para poderse dividir totalmente. Esta semejanza con los procariotas y su necesidad del núcleo celular llevó a que se propusiera la denominada hipótesis endosimbionte, prácticamente demostrada mediante pruebas indirectas, que postula, que, en algún momento en el desarrollo de la vida, las bacterias respiratorias (o sus equivalentes ancestros) penetraron en el citoplasma de otras células y allí se quedaron en beneficio mutuo, a modo de simbiosis.

Aún a riesgo de salirnos un poco del tema que pretendo desarrollar más abajo, no está de más que repasemos algunas sorprendentes semejanzas de las mitocondrias (que también comparten los cloroplastos vegetales) para ver hasta qué punto se parecen estas a las bacterias. Las mitocondrias poseen sistemas genéticos completos: llevan a cabo la duplicación de su ADN, su transcripción y la síntesis de proteínas; sin embargo, la mayoría de las proteínas necesarias para estos procesos están codificadas en en genoma nuclear.

En cuanto a la síntesis de proteínas, el parecido de mitocondrias y cloroplastos con los organismos del reino procariotas es asombroso:


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sus ribosomas son muy similares (tanto en su estructura como en sus sensibilidad a antibióticos);

en cloroplastos y mitocondrias, la síntesis de proteínas comienza con un aminoácido denominado N-formilmetionina, al igual que las bacterias, y no con la metionina, como ocurre en eucariotas.

el ADN del clorolasto puede ser transcrito por la ARN polimerasa de E. coli

El genoma mitocondrial, conocido desde 1981, posee 16569 nucleótidos, correspondientes a 37 genes codificantes (no existen regiones no codificantes, otra semejanza con procariotas). Una característica muy interesante es que, en las mitocondrias, el código genético está ligeramente alterado: UGA, que sería el codón de terminación, lo leen como triptófano las mitocondrias de mamíferos, hongos y protozoos., pero es una señal de "stop" en plantas; el codón AGG, que normalmente codifica arginina, codifica "parada" en mitocondrias de mamíferos y serina en las de Drosophila.

¿Por qué esta excepción al código genético universal? Probablemente sea porque las mitocondrias codifican tan pocas proteínas que un cambio ocasional en un codón raro sea tolerable, mientras que un cambio de este tipo en un gran genoma puede alterara la función de muchas proteínas y destruir la célula.

Todas nuestras células poseen mitocondrias, y las reproductoras no iban a ser menos. Cuando una célula se divide, por ejemplo, para reemplazar las dérmicas que se van muriendo, la célula original se las arregla para que las dos células hijas presenten un número equivalente de orgánulos, incluidas las mitocondrias. Sin embargo, cuando un óvulo es fecundado por un espermatozoide ocurre un curioso fenómeno: la fusión de ambos se da de tal modo que, prácticamente, las mitocondrias presentes en el cigoto proceden, en exclusiva, del propio óvulo. Dicho de otro modo, el espermatozoide no aporta sus mitocondrias (en algunos casos se "cuela" alguna, pero con una frecuencia realmente despreciable).

Cada óvulo posee unas 100.000 mitocondrias, de modo que podemos preguntarnos cómo una mutación en una sola de ellas puede extenderse a toda la población. Esto se hace con un proceso denominado segregación replicativa: las células que se dividen dejan en herencia cada vez más mutantes, hasta que las mitocondrias no mutantes desaparecen.

Si unimos este fenómeno con el hecho de que la tasa de mutaciones de las mitocondrias es bien conocida y muy constante, en comparación con la del genoma nuclear, y que además no sufre de recombinación, tenemos una herramienta perfecta (¡no tanto!) para evaluar los antecesores de una mitocondria concreta o de un grupo de ellas ... siempre que ese humano sea una mujer, porque lo que se rastrea son las mitocondrias que sólo aporta el óvulo. Se trata, pues, de un reloj molecular óptimo.

Los genes experimentan mutaciones y estas mutaciones se pueden ver reflejadas en las proteínas que codifican. Se ha podido observar que en especies para las cuales se conoce el tiempo de separación en el árbol filogenético gracias a métodos paleontológicos, el número de aminoácidos diferentes en una misma proteína de las dos especies se puede correlacionar muy bien con el tiempo de separación. Algo similar ocurre con el ADN. En esto consisten los relojes moleculares.

Las mutaciones que sufre este ADN suelen ser neutras, de modo que la selección no las elimina y se pueden rastrear.


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La idea es la siguiente: partiendo de un determinado número de genomas mitocondriales procedentes de personas de diferentes lugares del planeta, se van comparando y trazando semejanzas, realizando al tiempo una especie de "árbol genealógico mitocondrial" en el que, al final, se tendrá una sola mitocondria que sería de la que derivaron todas las demás. Muy importante lo que voy a decir a continuación: esto no significa que esta mitocondria (léase, la mujer que la portó) sea la progenitora de todos los linajes humanos, pues la gran mayoría se han extinguido; esta mujer sería la que, gracias al azar, dio lugar a esa genealogía descrita. El nombre que se la ha dado a esa mujer es el de Eva, de ahí el equívoco de considerarla la madre de todo el género humano.

Si aún no está claro, podemos intentar el siguiente ejercicio intelectual. Supongamos una población con 100 madres, de modo que cada nueva generación tendrá 100 hijas; pero no todas las madres tienen hijas y, algunas, tiene más de una. Si no hay hija, esa línea materna se extingue, ocurriendo esto con todas las líneas tarde o temprano, hasta que quede una sola. Eva sería, en palabras de Allan C. Wilson y Rebecca L. Cann, "la feliz mujer cuyo linaje permanece".

Estos dos investigadores publicaron a principios de los años 90 los primeros estudios de este tipo. Trabajaron con 182 tipos distintos de ADN mitocondrial de 241 individuos, logrando hacer 27 linajes basados en el ADN mitocondrial. El árbol que construyeron constaba de dos ramas principales, africanos y no africanos, y, al final, ambas ramas conducían a individuos africanos. Por ejemplo, estimaron que las poblaciones de Nueva Guinea y Australia se fundaron hace entre 50 y 60.000 años. Los neoguineanos son, por ejemplo, un buen caso a tratar. Por el estudio de sus lenguas, extremadamente diversas para tratarse de una misma isla, se sospechaba que la colonización de esa isla no debió de ser única. Con el ADN mitocondrial se mostraron varias ramas dentro de los neoguineanos, lo que indicaba que el antepasado común de ambos no se encontraba en la isla, sino fuera de ella: probablemente, varias "madres" diferentes con parentesco en Asia fundaron esa población. Esto demuestra que pobladores emparentados por una raza no tienen por qué estarlo en su ADN mitocondrial. Y también ocurre lo contrario: poblaciones hoy separadas y consideradas de grupos raciales diferentes, presentan marcadores de ADN mitocondrial comunes, como es el caso de algunos grupos de indios americanos con europeos y asiáticos.

Las conclusiones finales de este estudio publicado en 1991 fueron que la ancestro común vivió hace unos 150.000 a 180.000 años en África, de modo que la dispersión del género humano ha sido bastante reciente.

Estas conclusiones encajan con las paleontológicas: los paleontólogos suponen que la transición de hombres arcaicos a modernos al África ocurrió hace 130.000 años: hubo una primera migración hacia Asia y luego hacia Europa. El poblamiento de América es relativamente reciente, de unos 10.000 a 15.000 años.

Estudios más recientes, del año 2000, realizados por Svante Pääbo y otros, utilizaron no sólo una pequeña región del genoma mitocondrial, sino todo el genoma de la mitocondria de 53 individuos de diferentes regiones. La edad del más reciente ancestro común para el ADN mitocondrial resultó ser de 170.000 años, con un error de 50.000.

PREGUNTA DEL DIF´s:


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Considera ud cierta la teoría o hipótesis de la endosimbiosis de la mitocondria. Evalúe al menos cinco puntos a favor y cinco en contra para sostener su respuesta



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DIF’s # 2

UNIDAD O TEMA: TERAPIA GENÉTICA

TITULO: MÉTODOS UTILIZADOS EN TERAPIA GENÉTICA

FECHA DE ENTREGA: 17ma. semana

MÉTODOS:Pueden ser virales o químicosAgentes virales. Se utilizan para transportar material genético extraño al interior de las células.Retrovirus. Son los vectores más desarrollados hasta ahora, se integran en el ADN del huésped haciendo una copia de su molécula de ARN, utilizando la enzima transcripta inversa. Si se integra al interior de una célula troncal, todas las células posteriores heredarán una copia del gen viral.Están incapacitados de replicación independiente y necesitan de dos elementos para su accionar: una línea celular empaquetada y un virus ayudante. Línea celular empaquetada. Es una línea celular que ha sido infectada por un

retrovirus en el cual el provirus ha sido manipulado para perder la región del ADN proviral, llamada secuencia del empaquetamiento. Las células producen todas las proteínas virales normales, pero el provirus no puede empaquetarse en partículas virales infecciosas.

Virus ayudante o vector. Son provirus retrovirales a los que se les ha quitado el 90% de su contenido viral dejando secuencias mínimas de ADN necesarias para producir copias de las secuencias de RNA viral junto a las secuencias necesarias para el empaquetamiento del RNA genómico viral.

Desventajas:1) Sólo se puede introducir una pequeña secuencia de ADN al interior de las células

diana2) Sólo pueden infectar a las células en división, por lo que las afecciones neuronales no

pueden ser tratadas con retrovirus.3) Los retrovirus sólo se pueden utilizar en células in vitro4) Son inestables y no pueden purificarse, por ls que no es posible excluir totalmente su

capacidad de contaminación y podrían tener un potencial oncogénico.

Adenovirus. Pueden infectar una amplia variedad de células.

Ventajas:1) Son estables y pueden purificarse y producir altas titulaciones para la infección2) Son susceptibles para ser utilizados para un tratamiento dirigido a tejidos específicos,

ej. el respiratorio3) Pueden infectar a células que no están en división y transportan gran cantidad de

ADN extraño4) No es integran al genoma del huésped, lo que excluye la posibilidad de mutagénesis

insercional.Desventajas:1) La expresión del gen introducido es inestable y transitoria2) Pueden producir efectos adversos secundarios a la infección, por la estimulación de la

respuesta inmune del huésped


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3) Contienen genes implicados en la transformación maligna

Virus adeno – asociados. Son parvovirus no patógenos que requieren la coinfección con un adenovirus ayudante o del grupo de herpes para conseguir la infección, actúan en el brazo largo del cromosoma 19 (19q13.3qter).Ventajas.1) Infectan una amplia variedad de células y la posibilidad de expresión génica2) Seguros, por su integración específica a su localización

Desventajas:1) Pueden activarse por cualquier infección por adenovirus2) Solo almacenar pequeños fragmentos del ADN extraño

Herpes virus. Son neurotróficos, infectan tejido nervioso, pueden tener efecto tóxico directo sobre células nerviosas y alteraciones por la respuesta inmune, no se integran al genoma del huésped por lo que su expresión puede ser reducida.

Otros virus. Influenza, Vaccinia y otros RNA provocan respuesta inmune y limitan su potencial de uso repetido.

Agentes físicos.Transferencia de ADN mediado por liposoma. Son una bicapa de lípidos que rodea una vesícula acuosa.

Desventajas. No son muy eficaces y la expresión del gen extraño es transitoria, por lo que el tratamiento debe ser repetido

Ventajas. Pueden ser introducidas en el interior de las células o dianas con secuencia de ADN mayor que los vectores virales, incluidos secuencias centroméricas y teloméricas.

Endocitosis mediada por receptor. Variación de la anterior, que dirige el ADN a receptores específicos situados en la superficie de las células, para que el gen pueda expresarse debe escaparse del lisosoma.

Oligonucleotidos. Son secuencias de RNA modificadas llamadas ribozimas, que tienen capacidad catalítica intrínseca para la separación del RNA de transcripción. Son inestables.PREGUNTA DEL DIF´s:

¿Cómo se activa una respuesta inmune en nuestro organismo por uso prolongado y repetido de algunos virus?

Evalúe la eficacia de los métodos expuestos en este documento y elabore un cuadro comparativo de las ventajas y desventajas de dichos métodos.



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RECOMENDACIONES SOBRE LA PRESENTACIÓN DE LOS GIP’s:

- Cada GIP realizado en la materia, será desarrollado en el CUADERNO DE PRÁCTICAS DE GENÉTICA, cada práctica corresponde a una evaluación procesual, evaluado sobre 50 puntos cuya distribución o ponderación es como sigue:

- 20 / 50 puntos corresponderán a asistencia puntual y con el material solicitado para cada práctica, el estudiante esta obligado a traer dicho material que le significa su asistencia participativa; si el estudiante llega retrasado a clases, se dará un tiempo oportuno de 10 minutos como tolerancia. El estudiante que no asista a la práctica tiene como calificación 0 / 50 puntos y no podrá presentar la evaluación correspondiente a dicha falta.

- 30 / 50 puntos corresponden a la presentación del informe escrito de la práctica correspondiente, únicamente a presentar sobre ese valor la siguiente clase práctica impostergablemente, el informe sólo podrá ser entregado en grupo (no individual) por los estudiantes que realizaron dicha práctica (el alumno ausente no podrá presentar informe y su evaluación procesual automáticamente es 0 / 50 puntos ).

- En caso de licencia justificada por el estudiante éste podrá recuperar la práctica con otro sub grupo del docente, siempre y cuando el cupo de estudiantes no sobrepase del permitido y obtendrá 10 / 20 de asistencia más la presentación del informe. En caso de no poder recuperar la práctica deberá presentar licencia firmada por la Jefatura de la Carrera para poder presentar el informe de la práctica sobre una calificación de 30 / 50 puntos.

- La presentación del informe de práctica, contempla los siguientes puntos:

Número de GIP´s correspondiente con el respectivo título

1. Objetivos, deberá formular al menos uno o dos objetivos para la práctica. Los objetivos son planteados en verbo infinitivo y en terceras personas (terminación de la primera palabra en ar, er o ir).

2. Fundamentación teórica, deberán complementar con bibliografía o temas teóricos pertinentes a la práctica.

3. Desarrollo o procedimiento de la práctica indicando los resultados obtenidos.

Objetivos, fundamentos y desarrollo sobre 10 puntos. Esquemas, resultados y conclusiones sobre 10 puntos. Cuestionario sobre 10 puntos. TOTAL informe 30 puntos.


GUÍA DE INVESTIGACIÓN PRÁCTICA - GIP # 1


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TEMA 2

TITULO: EXTRACCION DE ADN

FECHA DE ENTREGA: 2ª semana

FUNDAMENTOLa extracción de ADN de una muestra celular se basa en el hecho de que los iones salinos son atraídos hacia las cargas negativas del ADN, permitiendo su disolución y posterior extracción de la célula. Se empieza por lisar (romper) las células mediante un detergente, vaciándose su contenido molecular en una disolución tampón en la que se disuelve el ADN. En ese momento, el tampón contiene ADN y todo un surtido de restos moleculares: ARN, carbohidratos, proteínas y otras sustancias en menor proporción.

Las proteínas asociadas al ADN, de gran longitud, se habrán fraccionado en cadenas más pequeñas y separadas de él por acción del detergente. Sólo queda, por tanto, extraer el ADN de esa mezcla de tampón y detergente, para lo cual se utiliza alcohol isoamílico, probablemente el único reactivo de esta práctica que no suele haber en una cocina.

La presente práctica se puede realizar perfectamente en una cocina normal de una casa. Es más, en un laboratorio de un centro de enseñanza media es frecuente que no se disponga de aparatos o reactivos necesarios para llevarla a cabo y que, por el contrario, siempre hay en una cocina (nevera con congelador, batidora, hielo, etc.).

OBJETIVOS:Comprobar la existencia del ADN en material biológico en célula animalUtilizar unas sencillas técnicas para poder extraer el ADN de un tejido animal y por el aspecto que presenta, confirmar su estructura fibrilar

MATERIALES.- Hígado de pollo- Varilla de vidrio- Mortero- Vasos de precipitado- Pipeta- Probeta- Alcohol de 96:- Cloruro sódico 2M- SDS - Arena- Trocito de tela para filtrar

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA:

Triturar medio higadito de pollo en un mortero. Añadir arena para que al triturar se puedan romper las membranas de y queden los núcleos sueltos.

Añadir al triturado, 50 centímetros cúbicos de agua. Remover hasta hacer una especie de papilla o puré.


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Filtrar varias veces sobre una tela para separar los restos de tejidos que hayan quedado por romper.

Medir el volumen del filtrado con una probeta.

Añadir al filtrado un volumen igual de cloruro sódico 2M. Con esto conseguimos producir el estallido de los núcleos para que queden libres las fibras de cromatina.

A continuación se añade 1 centímetro cúbico de SDS. (Nota: Si no se dispone de este producto puede sustituirse por un detergente de vajillas, tipo Mistol o similar. Yo uso mistol y me va bien). La acción de este detergente es formar un complejo con las proteínas y separarlas del ADN. Así nos quedará el ADN libre de las proteínas que tiene asociadas.

Añadir mediante una pipeta 50 centímetros cúbicos de alcohol de 96:. Hay que hacerlo de forma que el alcohol resbale por las paredes del vaso y se formen dos capas. En la interfase, precipita el ADN.

Introducir una varilla de vidrio e ir removiendo en la misma dirección. En la fotografía número 9 se indica con mayor precisión las capas. Sobre la varilla se van adhiriendo unas fibras blancas, visibles a simple vista, que son el resultado de la agrupación de muchas fibras de ADN.

Esta práctica puede completarse con una tinción específica de ADN. Tenemos que tomar una muestra de las fibras que se van depositando sobre la varilla de vidrio y depositarlas sobre un porta. Teñir durante unos minutos con un colorante básico. Observar al microscopio.

RESULTADOS:

CONCLUSIONES:

CUESTIONARIO1. Elabora un esquema de la estructura molecular del ADN y el ARN2. ¿Qué entiende por cromatina y cromosomas?3. ¿De qué manera se transmiten las características genotípicas y fenotípicas de una

generación a otra?4. ¿Menciona y describe 5 enfermedades genéticas que no se transmiten de padres a hijos

BIBLIOGRAFIA

Jorde LB, Carei JC, Bamshad MJ, White RL. “Genética Médica” (2ª edición). Harcourt. España. 2000 (Signatura topográfica COD. 616.042 J76)

Stanfield, William. “Genética” . 3ª edición. Ed McGraw-Hill. España. 1992. (Signatura topográfica COD. 575.1 St25)




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TEMA 3

TITULO: HACER CARIOTIPOS


FUNDAMENTO:Este ejercicio es una simulación de como hacer cariotipos en los seres humanos con las imágenes digitales de cromosomas de estudios reales de la genética humana. Arreglarás los cromosomas en un cariotipo completo e interpretarás tus resultados como si estuvieras trabajando en un programa de análisis genético en un hospital o una clínica. Se realizan más de 400,000 análisis de los cariotipos cada año en los Estados Unidos y Canadá. Imagínate que haces estos análisis para algunas personas reales y que tus conclusiones afectarían sus vidas drásticamente.

Este ejercicio está diseñado como una introducción a las investigaciones genéticas en los seres humanos. Hacer los cariotipos es una de muchas técnicas que nos permite investigar miles de enfermedades genéticas que se pueden encontrar en los seres humanos.

OBJETIVOS:- Aplicar las normas básicas sobre la realización de un cariotipo y su identificación.- Concienciar a los estudiantes sobre la importancia de las técnicas de diagnóstico

genético

MATERIALES. EQUIPOS. REACTIVOS.- Cuaderno de prácticas- Historias Médicas de pacientes- Cariotipos de los tres pacientes (A, B y C) del blog de Genética

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA:- Analizar las historias médicas de tres pacientes, incluyendo sus cariotipos, y diagnosticarás

los cromosomas perdidos o extras.- Realizar su fórmula de cariotipo

Paciente A

El paciente A es un feto casi completamente desarrollado de una mujer de cuarenta años. Los cromosomas fueron obtenidos de las células epiteliales. Las células fueron adquiridas por amniocentesis. (Ver en blog Cariotipo del Paciente A).

Paciente B

El paciente B es un hombre de 28 años que está tratando de identificar la causa de su infertilidad. Los cromosomas fueron obtenidos de células nucleadas de su sangre. (Ver en blog Cariotipo del Paciente B)

Paciente C


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El paciente C se murió a poco de su nacimiento con muchas anomalías incluyendo el polidactilia y un labio leporino. Los cromosomas fueron obtenidos de una muestra de tejido. (Ver en blog Completa el Cariotipo del Paciente C)

RESULTADOS:

CONCLUSIONES:

CUESTIONARIO1. ¿Cómo se escribe un cariotipo que pertenece a alguien con una translocación?2. ¿Cómo se cita una triploidía?

BIBLIOGRAFIA

Nussbaum, R.L., McInnes, R.R. & Willard, H.F. “Genética en Medicina” (Thompson & Thompson). 5ª ed. Ed. Masson, S.A. Barcelona. 2004. (Signatura topográfica COD. 616.042 N94)

Georbi Valencia. “Biología, Genética y algo mas…” http://georbi.blogspot.com

Universidad Nacional del Nordeste UNNE “Hipertextos del Área de la Biología” www.hiperbiologia.net. Fac. de Agroindustrias, Saenz Peña, Chaco República Argentina




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TEMA 4

TITULO: ARBOL GENEALOGICO


FUNDAMENTOEl árbol genealógico es un gráfico que registra la línea genética de los antecedentes de un individuo y se utiliza para el análisis mendeliano de una enfermedad o característica hereditaria, en particular de una familia. Se utiliza símbolos específicos, por lo general cuadrados y círculos con distintos grados de sombreados, para designar a hombres y mujeres normales. Los afectados por la enfermedad o el rasgo y los portadores heterocigotos. Las generaciones se numeran con números romanos a la izquierda, situando el más reciente en la parte baja del gráfico. Los miembros de cada generación se designan con números arábigos de izquierda a derecha según la edad, situando al más viejo a la izquierda. El muestreo se empieza con los hermanos de la persona afectada y se continúa con padres y abuelos y el resto de sus parientes próximos.

OBJETIVOS:Identificar las características de la herencia mediante el empleo del árbol genético

MATERIALES.- Material de escritorio- Pliego de papel sabana - Marcadores

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA: Ingresa a esta dirección en Internet: http://www.miparentela.com Crea tu árbol genealógico con al menos 20 integrantes que deben estar en

cuatro o más generaciones. Los datos del perfil de cada integrante del árbol genealógico deben considerar:

nombre completo, edad, sexo, fotografía, fecha de nacimiento, etc. Tu perfil y el de los integrantes debe alcanzar al menos un 85 % del total completo que

oferta la página Imprime el resultado final en una hoja tamaño carta con las opciones que te permite la

misma página. Además tendrás que presentar un árbol genealógico grande en medio pliego de

cartulina amarilla imprimiendo y recortando secciones parciales del heredograma utilizando la tecla “Impr Pant” o Imprimir pantalla para luego “pegar” en WORD.

RESULTADOS:

CONCLUSIONES:

CUESTIONARIO1. Responde a las cuestiones planteadas por los siguientes heredogramas


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2. ¿Qué entiende por hemofilia?3. Indaga con tu familia si hay registro familiar de alguna de las siguientes patologías: fibrosis

quística, diabetes, lupus eritematoso, artritis reumatoide, hemofilia? 4. De los siguientes heredogramas responde las preguntas en cada caso.

BIBLIOGRAFIAWilliam D. Stansfield, “Genética”. 2ª edición .Ed. McGraw Hill Interamericana de México 1992 COD. 575.1 St25

Mueller Robert, “Genética Médica”. 10ª edición. Ed. Marban. España 2.001. (Signatura topográfica COD. 616.042 M88 c.3)




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TEMA 5

TITULO: PROBABILIDADES


Hacer varios esquemas representativos de:

a) Dos cromatidas hermanas

b) Dos cromosomas homólogos

c) Dos pares de cromosomas homólogos

d) Un núcleo diploide perteneciente a un individuo con 2n=8

e) Un núcleo haploide del individuo anterior

Herencia de un carácter

1. Razona la veracidad o falsedad de la siguiente afirmación: El color de tipo común del cuerpo de la Drosophila está determinado por el gen dominante "N", su alelo recesivo "n" produce cuerpo de color negro. Cuando una mosca tipo común de raza pura se cruza con otra de cuerpo negro ? la fracción de la segunda generación que se espera sea heterocigótica es 1/2 ?.

2. En el hombre el color pardo de los ojos "A" domina sobre el color azul "a". Una pareja en la que el hombre tiene los ojos pardos y la mujer ojos azules tienen dos hijos, uno de ellos de ojos pardos y otro de ojos azules.

3. Averiguar:

o El genotipo del padre

o La probabilidad de que el tercer hijo sea de ojos azules.

4. Como Mendel descubrió, las semillas de color amarillo en los guisantes son dominantes sobre los de color verde. En los experimentos siguientes, padres con fenotipos conocidos pero genotipos desconocidos produjeron la siguiente descendencia:

Parentales Amarillo Verde

A. amarillo x verde 82 78

B. amarillo x amarillo 118 39

C. verde x verde 0 50

D. amarillo x verde 74 0

E. amarillo x amarillo 90 0

o Dar los genotipos más probables de cada parental

o En los cruces B, D, E, indíquese qué proporción de la descendencia amarilla producida en cada uno de ellos se esperaría que produjera descendientes verdes por autopolinización.

5. La acondroplasia es una anomalía determinada por un gen autosómico que da lugar a un tipo de enanismo en la especie humana. Dos enanos acondroplásicos tienen dos hijos, uno acondroplásico y otro normal.


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o La acondroplasia, es un carácter dominante o recesivo ?. ? Por qué ?.

o ? Cuál es el genotipo de cada uno de los progenitores ? ? Por qué ?.

o ? Cuál es la probabilidad de que el próximo descendiente de la pareja sea normal ?. ? Y de qué sea acondroplásico ?. Hacer un esquema del cruzamiento.

6. La fenilcetonuria (FCU) es un desorden metabólico que se hereda con carácter autosómico recesivo. Dos progenitores sanos tienen un hijo con FCU.

o Indica los fenotipos y genotipos de todos los apareamientos que teóricamente pueden dar un descendiente afectado de FCU.

o ? A cuál de estos tipos de apareamiento pertenece el caso descrito ?.

o ? Cuál es la probabilidad de que el siguiente hijo padezca también la enfermedad ?.

o ? Cuál será la probabilidad de qué un hijo normal (sano) de estos padres sea portador heterocigótico para FCU ?.

7. La ausencia de patas en las reses se debe a un gen letal recesivo. Del apareamiento entre un toro y una vaca, ambos híbridos, ? qué proporciones genotípicas se esperan en la F2 adulta?. Los becerros amputados mueren al nacer.

8. El albinismo es un carácter recesivo con respecto a la pigmentación normal. ? Cuál sería la descendencia de un hombre albino en los siguientes casos?:

o Si se casa con una mujer sin antecedentes familiares de albinismo.

o Si se casa con una mujer normal cuya madre era albina.

o Si se casa con una prima hermana de pigmentación normal pero cuyos abuelos comunes eran albinos.

9. Dos plantas de dondiego (Mirabilis jalapa) son homocigóticas para el color de las flores. Una de ellas produce flores de color blanco marfil y la otra, flores rojas. Señale los genotipos y fenotipos de los dondiegos originados del cruce de ambas plantas, sabiendo que "B" es el gen responsable del color marfil, "R" es el gen que condiciona el color rojo y que los genes R y B son equipotentes ( herencia intermedia).

10. ? Cómo pueden diferenciarse dos individuos, uno homocigótico de otro heterocigótico, que presentan el mismo fenotipo?. Razonar la respuesta.

11. Del matrimonio entre una mujer albina y un varón pigmentado, cuyo padre era albino, nacieron dos gemelos bivitelinos. a) Calcular la probabilidad de que ambos sean albinos b) De que ninguno sea albino c) De que uno sea albino y el otro pigmentado. Contestar a las preguntas anteriores en el caso de que sean monovitelinos.



TEMA 5


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TITULO: CODOMINANCIA


1. En cierta especie de plantas el color azul de la flor, (A), domina sobre el color blanco (a) ¿Cómo podrán ser los descendientes del cruce de plantas de flores azules con plantas de flores blancas, ambas homocigóticas? Haz un esquema de cruzamiento bien hecho.

2. En cierta especie de plantas los colores de las flores pueden ser rojos, blancos o rosas. Se sabe que este carácter está determinado por dos genes alelos, rojo (CR) y blanco (CB), codominantes. ¿Cómo podrán ser los descendientes del cruce entre plantas de flores rosas? Haz un esquema de cruzamiento bien hecho.

3. En cierta especie de plantas los colores de las flores pueden ser rojos, blancos o rosas. Se sabe que este carácter está determinado por dos genes alelos, rojo (CR) y blanco (CB) codominantes. ¿Cómo podrán ser los descendientes del cruce entre plantas de flores rosas con plantas de flores rojas? Haz un esquema de cruzamiento bien hecho.

4. Ciertos tipos de miopía en la especie humana dependen de un gen dominante (A); el gen para la vista normal es recesivo (a). ¿Cómo podrán ser los hijos de un varón normal y de una mujer miope, heterocigótica? Haz un esquema de cruzamiento bien hecho.

5. En la especie humana el pelo en pico depende de un gen dominante (P); el gen que determina el pelo recto es recesivo (p). ¿Cómo podrán ser los hijos de un varón de pelo en pico, homocigótico, y de una mujer de pelo recto, homocigótica? Haz un esquema de cruzamiento bien hecho.

6. En la especie humana el poder plegar la lengua depende de un gen dominante (L); el gen que determina no poder hacerlo (le ngua recta ) es recesivo (l). Sabiendo que Juan puede plegar la lengua, Ana no puede hacerlo y el padre de Juan tampoco ¿Qué probabilidades tienen Juan y Ana de tener un hijo que pueda plegar la lengua? Haz un esquema de cruzamiento bien hecho.

7. En cierta especie de plantas los colores de las flores pueden ser rojos, blancos o rosas. Se sabe que este carácter está determinado por dos genes alelos, rojo (CR) y blanco (CB) codominantes. ¿Cómo podrán ser los descendientes del cruce entre plantas de flores rosas con plantas de flores blancas? Haz un esquema de cruzamiento bien hecho.

8.- Del matrimonio entre una mujer albina y un varón pigmentado, cuyo padre era albino, nacieron dos gemelos bivitelinos. a) Calcular la probabilidad de que ambos sean albinos b) De que ninguno sea albino c) De que uno sea albino y el otro pigmentado. Contestar a las preguntas anteriores en el caso de que sean monovitelinos.

9. En el ganado vacuno la falta de cuernos es dominante sobre la presencia de cuernos. Un toro sin cuernos se cruzó con tres vacas. Con la vaca A, que tenía cuernos, tuvo un ternero sin cuernos; con la vaca B, también con cuernos, tuvo un ternero con cuernos; con la vaca C, que no tenía cuernos, tuvo un ternero con cuernos. ¿Cuáles son los genotipos de los cuatro progenitores? ¿Qué otra descendencia, y en qué proporciones, cabría esperar de estos cruzamientos?


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http://web.educastur.princast.es/proyectos/biogeo_ov/4a_ESO/06_genetica/problemas_sol/Diapositiva19.GIF






10.- A partir de un cruzamiento entre dos Drosophilas de alas normales se obtuvo 27 individuos de alas dumpy y 79 normales. a) ¿Cuál es la naturaleza del gen de alas dumpy?; b) ¿Cuáles eran los genotipos de los padres?; c) En un cruce entre una mosca dumpy de la F1 y uno de sus padres ¿Cuántas moscas de alas normales se esperaría obtener de una descendencia de 120?

11. Mendel descubrió que el color amarillo de la semilla de los guisantes es dominante sobre el color verde. En los siguientes experimentos, plantas con fenotipos conocidos, pero con genotipos desconocidos, dieron lugar a la siguiente descendencia:1) Amarilla x Verde = 82 Amarillas + 78 Verdes. 2) Amarilla x Amarilla = 118 Amarillas + 39 Verdes. 3) Verde x Verde = 50 Verdes 4) Amarilla x Verde = 74 Amarillas 5) Amarilla x Amarilla = 90 AmarillasSegún la proporción de descendientes, indíquense los genotipos más probables de cada progenitor.

12. En las gallinas de raza andaluza, la combinación heterozigótica de los alelos que determina el plumaje negro y el plumaje blanco da lugar a plumaje azul. ¿Qué descendencia tendrá una gallina de plumaje azul, y en qué proporciones, si se cruza con aves de los siguientes colores de plumaje: a) Negro, b) Azul, y c) Blanco.

13.- Antirrhinum puede tener flores rosas, blancas o rojas. En la tabla se detallan los resultados de una serie de cruces entre diversas plantas y los resultados obtenidos:Cruces Descendencia Roja x Rosa 126 Rojas y 131 Rosas Blanca x Rosa 88 Blancas y 92 Rosas Roja x Blanca 115 Rosas Rosa x Rosa 43 Blancas, 39 Rojas y 83 Rosas¿Qué mecanismo genético puede deducirse de estos resultados?

14.- Una pareja decide tener 4 hijos. ¿Cuál es la probabilidad de que:a) Se cumpla el deseo del padre de tener cuatro varones? b) Se cumpla el deseo de la madre de tener dos de cada sexo? c) Se cumpla el deseo de la abuela de tener tres chicos y una chica? d) Si tuvieran un 5º hijo ¿Cuál sería la probabilidad de que éste fuera varón?

15.- En la raza de ganado lechero Holstein-Friesian, un alelo recesivo r produce pelo rojo y blanco; el alelo dominante R produce pelo blanco y negro. Si un toro portador es cruzado con vacas portadoras, 1-determine la probabilidad de que a) el primer descendiente que nazca sea rojo y blanco; b) los primeros cuatro descendientes sean blanco y negro. 2- ¿Cuál es la proporción fenotípica esperada entre la progenie resultante de retrocruzar vacas F1 blanco y negro con el toro portador? 3- Si el toro portador se cruza con vacas blanco y negro homozigóticas, ¿qué proporción fenotípica puede esperarse entre la progenie resultante de retrocruzar las vacas de la F1 por el macho portador?

16.- Se cruzan entre sí cobayas negros heterozigóticos Bb. a) Cuál es la probabilidad de que los tres primeros descendientes sean alternativamente negro-blanco-negro o blanco-negro-blanco?


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b) ¿Cuál es la probabilidad de producir entre tres descendientes, dos negros y uno blanco, en cualquier orden?

17.- La corea de Huntington es una enfermedad rara, mortal, que aparece normalmente a mediana edad. Se debe a un alelo dominante. Un hombre fenotípicamente normal, de poco más de 20 años, advierte que su padre ha desarrollado la corea de Huntington. a) ¿Cuál es la probabilidad de que más tarde él mismo desarrolle la enfermedad? b) ¿Cuál es la probabilidad de que la desarrolle su hijo al cabo del tiempo?

18.- Considere una serie de familias con dos hijos en las que los dos padres han sido identificados como portadores de un alelo autosómico recesivo, dado que al menos uno de los hijos muestra el fenotipo correspondiente. Al sumar todos los hijos de tales familias ¿Qué proporción de ellos mostrarán dicho fenotipo?

20. El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presencia de un factor R dominante sobre su alelo r, que da color amarillo. El enanismo se debe a un gen recesivo d. Se dispone de una variedad de pulpa amarilla y tamaño normal y de otra enana y de pulpa roja, ambas variedades puras. a) ¿Se podría obtener una variedad de pulpa roja y de tamaño normal?; b) ¿y una de pulpa amarilla y enana?; c) ¿cuál se obtendría antes?



TEMA 5


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TITULO: HERENCIA DE DOS CARACTERES

FECHA DE ENTREGA: 8ª y 9ª semana

1. El pelo oscuro y el color marrón de los ojos se consideran dominantes sobre el pelo claro y ojos azules. Un varón de estas características tiene dos hijos con una mujer de pelo claro y ojos azules; uno de los hijos tiene pelo claro y ojos marrones, y el otro ojos azules y pelo oscuro.

o ? Cuál es la probabilidad de que un tercer hijo tenga el pelo claro y los ojos marrones?. Razonar la respuesta.

2. En el tomate, el color púrpura del tallo está determinado por un alelo autosómico dominante "A". El alelo recesivo "a" determina tallo de color verde. Otro gen autosómico independiente controla la forma de la hoja: el alelo dominante "C" determina hoja con borde recortado y el alelo recesivo "c" determina hoja con borde entero.En la siguiente tabla se indican los resultados en tres cruces entre plantas de fenotipos diferentes. En cada caso, indique cuáles son los genotipos de los progenitores y por qué.

Fenotipos de los progenitores púrpura/recortada Púrpura/entera Verde/recortada Verde/entera

púrpura, recortada x verde, recortada

321 101 310 107

púrpura, recortada x púrpura recortada

144 48 50 18

púrpura, recortada x verde, recortada

722 231 0 0

3. En las plantas de guisante, el alelo "L", que indica semillas lisas, es dominante sobre el alelo "l", que indica semillas rugosas, y el alelo "A" que indica color amarillo, es dominante sobre el alelo "a" , que indica color verde. Si se cruza una variedad pura lisa de color amarillo con una variedad pura rugosa de color verde,

o ?cuál es el genotipo y el fenotipo de la primera generación filial (F1) ?.

o Indicar los fenotipos de la segunda generación (F2) y la proporción de cada uno de ellos que resulta de la autofecundación de las plantas de la F1.

4. Los pollos con alas y patas recortadas reciben el nombre de trepadores. El apareamiento de este tipo de pollos con aves normales da lugar a una descendencia equilibrada entre pollos normales y trepadores. El apareamiento de pollos trepadores entre sí produce una descendencia formada por dos pollos trepadores y uno normal. El cruzamiento entre pollos normales da lugar a una progenie uniforme formada exclusivamente por aves normales. Explicar el fenómeno de forma razonada.

5. En el guisante, los caracteres tallo largo y flor roja dominan sobre tallo enano y flor blanca. ? Cuál será la proporción de plantas doble homocigóticas que cabe esperar en la F2 obtenida a partir de un cruzamiento entre dos líneas puras, una de tallo largo y flor blanca con otra de tallo enano y flor roja ?. Indicar el genotipo de todas las plantas homocigóticas que pueden aparecer en la F2. Razonar la respuesta.


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6. El color rojo de la pulpa del tomate depende de la presecia del factor R, dominante sobre su alelo r para el amarillo. El enanismo se debe a un gen recesivo d. Se dispone de una variedad homocigótica de pulpa amarilla y tamaño normal y otra enana de pulpa roja.

o ? Podría obtenerse a partir de las variedades disponibles, una variedad homocigótica de pulpa roja y tamaño normal ?

o ? Y una variedad de pulpa amarilla y de porte enano ?. Razónese la respuesta.

7. La miopía es debida a un gen dominante, al igual que el fenotipo Rh+. Una mujer de visión normal Rh+, hija de un hombre Rh-, tiene descendencia con un varón miope heterocigoto y Rh-. Establézcanse los previsibles genotipos y fenotipos de los hijos de la pareja.

8. La enfermedad de Tay-Sachs es una enfermedad hereditaria recesiva que causa la muerte en los primeros años de vida cuando se encuentra en condición homocigótica. Se piensa que los dedos anormalmente cortos, braquifalangia,se deben al genotipo heterocigótico para un gen letal, siendo normal el individuo BB. ? Cuáles son los fenotipos esperados entre niños adolescentes hijos de padres braquifalángicos y heterocigóticos para la enfermedad de Tay-Sachs ?.

9. Dos condiciones anormales en el hombre, que son las cataratas y la fragilidad de huesos son debidas a alelos dominantes. Un hombre con cataratas y huesos normales cuyo padre tenía ojos normales, se casó con una mujer sin cataratas pero con huesos frágiles, cuyo padre tenía huesos normales. ?Cuál es la probabilidad de ?:

o Tener un hijo completamente normal

o Que tenga cataratas y huesos normales

o Que tenga ojos normales y huesos frágiles

o Que padezca ambas enfermedades.

10. Los ratones gordos se pueden producir por dos genes independientes. El genotipo "oo" genera un ratón gordo y estéril, llamado obeso; su alelo dominante "O" da lugar a crecimiento normal. El genotipo recesivo "aa" también produce un ratón gordo y estéril llamado adiposo, mientras que su alelo dominante ocasiona crecimiento normal. ? Qué proporciones fenotípicas de ratones gordos frente a normales podemos esperar en F1, siendo los padres de genotipo OoAa.



TEMA 5


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TITULO: ALELOS MULTIPLES: GRUPOS SANGUINEOS

FECHA DE ENTREGA: 11ª y 12ª semana

1. ¿Cuál son los grupos sanguíneos posibles de un descendiente de una cruza de individuos que son tipo AB y tipo O?

2. Una mujer con tipo sanguíneo A cuyo padre tenia sangre de tipo O y un hombre con tipo sanguíneo B cuyos padres son AB podrían tener un descendiente con tipos sanguíneos A? tipo B? tipo AB? Tipo O? Identifique los genotipos

3. Un hombre de grupo sanguíneo A y una mujer cuyo grupo se desconoce tienen un hijo del grupo B, y una hija del grupo O. Cuál es el probable genotipo de la madre?

4. En un matrimonio la mujer es de grupo sanguíneo AB y el hombre de grupo B. Sus hijos son ¼ grupo A, ¼ del grupo AB y ½ del grupo B. Determine los genotipos de los padres

5. Si entre los hijos de un matrimonio están representados los cuatro grupos sanguíneos, cuales son los genotipos de los padres?

6. En los dos casos siguientes de paternidad dudosa, determine el padre probable del hijo:

A) la madre pertenece al grupo B, el hijo al grupo O, un posible padre al grupo A y el otro al AB B) la madre pertenece al grupo B, el hijo al grupo AB, un padre posible al grupo A y el otro al B

7. Un hombre de grupo sanguíneo O y una mujer cuyo grupo se desconoce tienen dos hijos, uno del grupo A, y uno del grupo B. Cuál es el probable genotipo de la madre?

8. Una pareja de homocigotos tiene dos hijos ambos del grupo AB , determinar los genotipos de los participantes?

9. Con los datos del problema anterior calcular como tendría que ser la pareja de uno de esos hijos tenga descendientes de los grupos A y B en una proporción del 50%

10. Una madre del grupo sanguíneo AB cuyo hijo es del grupo B que posibles genotipos podrían ser el de su padre?

11. Para que una pareja tenga 50% de descendientes del tipo de sangre A y 50% B calcular el o los genotipos necesarios de los padres y los hijos de esta familia

12. Con qué tipo sanguíneo tendrá que combinarse un homocigoto del tipo A para lograr hijos 100% de un mismo grupo sanguíneo, indique los genotipos y fenotipos


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Genetica Medica

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