5/14/2018 Núcleo y material genético - slidepdf.com

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Núcleo y material genético

Cada organismo metacelular es producto de una reproducción. La reproducción celular esta

centrada en el nucleo celular

Funciones:

- Provee las instrucciones que definen el funcionamiento de la celula.- Actúa como molde original

Antecedentes

y  Robert Brown = Descubridor del nucleo celular

y  Oscar Hertwig = Miraba ovulos y espermatozoides de erizos de mar. Observó que se

necesitaba solo un espermatozoide, el cual mezclaba su material genético (núcleo) con el

del ovocito El nucleo es el portador del material genético.

y  Se extrajo el nucleo de una ameba, observando que se detenia la división celular y

posteriormente moria, en cambio, si se le implantaba el nucleo de otra ameba esta podría

sobrevivir El nucleo es indispensable para las actividades celulares.y  W. Sutton y T. Boveri = relación entre los cromosomas y el desarrollo embrionario.

y  T.H. Morgan y A. H. Sturtevant = Los genes se encuentran en los cromosomas distribuidos

en forma lineal.

Hans Spemann (Huevos de salamandra)

Liga los huevos, separando el citoplasma del núcleo. Se afloja la constricción en el periodo de

16 células dejando escapar un núcleo, aislándolo de los otros. Este núcleo dio origen a dos

embriones gemelos.

La información genética no había disminuido con las divisiones celulares sucesivas.

El experimento fantástico = Clonación: Duplicar los organismos a partir de célulasespecializadas.

Hammerling (Acetabularia)

  A. crenulata = Sombrerillo rasgado

  A. mediterránea = Sombrerillo compacto

El control de la diferenciación del sombrero es dependiente del nucleo sobre el cual se realice

el transplante.

Robert Briggs y Thomas King

Primer transplante exitoso de nucleos a partir de células embrionarias tempranas de Rana

pipiens irradiadas con UV.

J. Gourdon

Rana: Reproduccion sexual (utilización de esperma), fecundación y desarrollo externo

Metamorfosis: Cigoto Larva Renacuajo Anfibio adulto.

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Utilizó una rana Xenopus leavi (ovocito) y una Xenopus albina (nucleo).

Consiguió implantar nucleos de epitelio de intestino de la larva y obtener larvas y adultos.

Un cigoto es totipotente, es decir capaz de formar todos los tipos celulares del cuerpo.

Conforme el huevo se divide, las células se diferencian.

Hipotesis:

y  Las células pierden los genes a lo largo del desarrollo

y  Ellas mantienen el genoma completo y activan o inactivan los genes durante el desarrollo.

Clonacion

Obtener uno o varios individuos a partir de una célula somática (contiene todo el material

genético).

Dolly (1º mamífero clonado a partir de una celula adulta o diferenciada)

Hija de 3 madres:

1º oveja: Se le extrajo un ovocito, al cual se le removió el nucleo. (Donó citoplasma)

 2º oveja: Se le extrajo un núcleo de las glándulas mamarias, el cual se insertó en el ovulo

enucleado. (Donó la mayor parte del material genético).

Este ovulo fecundado, mediante impulsos eléctricos fue activado, formándose,

posteriormente, un embrión.

 3º oveja: Madre de alquiler.

Crias de Dolly:

Bonnie

 Sally

Rosie

Lucy

Darcy

Cotton

Polly: primer animal transgénico

Clonacion animal

Consecuencia: Factor medioambiental (destrucción de la variabilidad genética y de adaptación

de las especies, perdida de la biodiversidad)

La clonación permitiría que su genotipo se diluyera al cruzarlo sexualmente con otro.

Clonacion humana

Yanagimachi y Wakayama: Clonacion de ratones a partir de células madres.

Transferencia por microinyeccion

Desarrollar el embrión in vitro

Establecer cultivos estables de células madres

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Clonación reproductiva en humanos (clonar completamente un ser humano)

Los gemelos comparten un mismo genotipo aleatorio totalmente nuevo, en cambio, al clónico

se le impone un genotipo ya experimentado.

La moralmente aceptada seria la usada para curar alguna enfermedad.

Celulas madres

Capacidad de autorrenovación y de originar células hijas. Pueden servir para:

terapias celulares

clonación reproductiva

manipulacion genética (mutaciones)

reparación de tejidos

 Z igoto = celula totipotente (da origen a todo el organismo).

Primera division del embrión =Mórula (esfera compacta).

Primera especialización = Blatocistos, origina los trofoblastos (origina la placenta y el MCI).

MCI = Celula pluripotente (da origen a los tejidos)

Pluripontencia: 

 In vivo: pueden dar origen a tejidos u órganos

 In vitro: pueden contribuir a diferentes líneas celulares de las tres capas embrionarias (ecto-,

meso- y endodérmica).

Contribucion a la línea germinal

 Ratones quiméricos: Inyectar células madres de una raza en el interior de un embrión de

otra, puede dar origen a cualquier tipo de tejido del adulto. (quimera = raton con tejidos

precedentes de 2 razas distintas)

Ratones transgénicos: el rasgo genético modificado se transmite a la descendencia.

Celulas madre germinales: presentes en el cordon umbilical.

Celulas madre de adulto: Presente en la medula osea; genera células sanguíneas e inmunes

(celula hematopoyética)

Celulas madre embrionaria: Se encuentran en la masa celular interna del blastocisto

Celulas madre del sist. Nervioso central: Pueden generar neuronas, astrocitos y

oligodendrocitos.

Celulas madre mesenquimales: Estroma de la medula osea; regeneración de tejidos

mesenquimaticos (hueso, musculo, tendón..)

Transdiferenciacion Celula madre neuronal linaje sanguíneo

Celula medre de la medula osea células hepáticas

C elulas terapéuticas, se separan del resto del organismo por una membrana sintetica.

Trozos de coral + células madres mesenquimales curaron lesiones oseas en ovejas

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Embrion preimplantado

Falta de unicidad: existencia de gemelos monozigoticos

Falta de unidad: formación de quimeras postcigoticos humanos.

Propuestas de Alonso Bedate

Capacidad informacional: Dirije el desarrollo del ser humano

Contenido informacional: Se usa para desarrollar al ser humano

Embriogenesis 

Complejo proceso generativo que conduce a la formación de un organismo pluricelular.

El nvo. Ser humano es tratado como persona cuando hay un patrimonio

genético+estabilidad+diferenciación.

Problema de la clonación 

Malformaciones

Nucleo interfasico

Lugar fisico donde se encuentra el material genético, responsable del control metabolico y de

la continuidad de la vida.

Un determinante del número es la necesidad de control metabolico por parte de la celula

(células hepáticas = 2 ó 3 nucleos).

Los genes 13, 14, 15, 21 y 22 poseen un gran nº de genes que codifican el ARNr y aportan

sectores (NOR) de cromatina que forman el nucléolo.

Presenta una zona fibrilar central y una zona granular perifetica

Funciones:

y  Almacenar la info. Genética

y  Recuperar la info. En forma de ARN

y  Ejecutar, dirigir y regular las funciones citoplasmáticas

Procesos:

y  Duplicacion del ADN

y  Transcripcion de los genes del ARN

y  Regulacion de la expresión genetica

Componentes:

y  Envoltura nuclear o carioteca: Doble, atravesada por el complejo del poro.

Cara exterior = ribosomas y filamentos intermedios(estabilidad); cara interior = lamina

nuclear. Desaparece al entrar en división.

Permitio que aislaran los procesos geneticos principales y que el ARNm se modifique

dentro del nucleo.

y  Cariolinfa: Matriz nuclear. Parte liquida del nucleo, puede tener componentes necesarios

para la conformación de la cromatina.

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y  Cromatina:

       Heterocromatina: Forma condensada. Manchas densas de cromatina; aderida a la

membrana nuclear. Inactiva desde el punto de vista de la transcripción. (10%)

       E

ucromatina: Granulacion fina y homogénea. Activa transcripción de ADN; requiereque la cromatina este desenrollada para la lectura del código genético.

y  Nucleolo: No posee membrana. Contiene los genes para que se realice a transcripción de

ARNr, estos genes se llaman NOR.

Lugar donde se sintetizan, ensamblan y procesan los ARNr.

Complejo de Poro nuclear 

Estructuras discoidales.

Ocho columnas proteicas

Anillo externo e interno

Proteinas fibrilares, radiales y de anclaje.

Canasta nuclear

Carioportina (transportadores: importinas, exportinas, transportinas)

Proteinas sintetizados (NSL); ARN (NES ) mediante transportinas. ARN maduro se asocian a

varias proteínas, formando RNP. ARNs guiados por las C RBP 

La cromatina

A partir de la doble hélice de la molecula de ADN y la incorporación progresiva de proteínas, se

organiza la fibra de cromatina y desde esta los cromosomas, los cuales no tienen membrana.

La mayor parte de las proteínas de la cromatina consisten en copias múltiples de cinco clases

de histonas.

Nucleosomas 

Formado por un centro de histonas (2 copias de cada una), a su alrededor 140 pares de bases

de ADN en 2 vueltas y 60 pares de bases unen un nucleosoma de otro; la H1 conecta a los

nucleosomas manteniéndolos en una misma cuerda (10nm). Posteriormente se organizan en

fibras de 30nm que a su vez se organizan en bucles superenrollados (se estabilizan gracias a la

scaffold).

Metafase = mayor condensación.

El grado de condensación se mantiene debido a la asociación con la matriz nuclear y a

proteínas como la topoisomerasa II.

Cromosomas

150 millones de pares de nucleótidos; contiene un conjunto lineal de genes y muchas

secuencias de ADN no codificante

Caracteristicas:

- Tiene forma de bastoncillos

- Se dividen longuitudinalmente

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- Son 46 en el ser humano (22 pares autosomas, 1 par sexual)

- Resultan de la condensación de la cromatina

- Se multiplican en la división celular

Funciones:

Transportan el ADN

Control de actividades celulares

ADN no codificante

 Secuencias de 170 nucleotidos de adn sat. (centromero)

secuencias repetitivas (telomeros)

multiples secuencias señalizadoras altamente conservadas (ORI)

Paradoja del valor C 

Cada especie tiene un contenido de ADN característico, se le denomina valor C. 

ADN: molecula que contenía la información genética (constante en los nucleos celulares).

Todas las células somaticas de un organismo diploide contienen la misma cantidad de ADN; eninterfase los cromosomas están estructurados por una cromatida formada por una molecula

lineal de ADN bicatenario. Los gametos son haploides (tienen la mitad de ADN)

Cariotipos (REPRESENTACION GRAFICA DE LOS CROMOSOMAS DEL NUCLEO) 

Para estudiar la constitución cromosomatica de un individuo y la especie a la que pertenece se

ordenan de mayor a menor tamaño en parejas homologas = Cariotipo.

Despues, según la ubicación de su centromero (metacéntricoAcrocentricos).

Finalmente los pares homologos se enumeran.