LA CIENCIA DE LA GENÉTICA

1. LA CIENCIA DE LA GENÉTICA

2. LA GENÉTICA ES LA CIENCIA QUE ESTUDIA LA TRANSMISIÓN DE RASGOS ENTRE LAS GENERACIONES Y SU VARIACIÓN

3. Que estudia la genética? • Las leyes de la herencia • Base física de los rasgos • Variación y evolución de los rasgos

4. CAMPO DE ESTUDIO LEYES DE LA HERENCIA ESTRUCTURA DE LOS CROMOSOMAS Y SU COMPORTAMIENTO DURANTE LAS DIVISIONES CELULARES GENÉTICA CLÁSICA ESTRUCTURA DEL ADN NUCLEAR Y DE ORGANELOS REPLICACIÓN, TRANSCRIPCIÓN Y TRADUCCIÓN CONTROL DE LA EXPRESIÓN GÉNICA MUTACIÓN Y REPARACIÓN DEL ADN TÉCNICAS DE ADN RECOMBINANTE GENÉTICA MOLECULAR LEY DE HARDY-WEINBERG GENÉTICA DE POBLACIONES EVOLUCIÓN ESPECIACIÓN GENÉTICA EVOLUTIVA

5. UN POCO DE HISTORIA....

6. Mendel 1866 CRONOLOGÍA Genética AM y DM

7. Diminutas partículas de cada parte del cuerpo entran en la sustancia seminal de los padres y al fusionarse crean un nuevo individuo que exhiben rasgos de ambos. Hipócrates de cos A través del torrente sanguíneo se transportan hasta los órganos sexuales una copia exacta aunque invisible, de todos los componentes del cuerpo que se reúnen en el interior de los gametos. Con la fecundación se unen las “gémulas”, que se separan durante el desarrollo y van a diferentes partes del cuerpo para formar una mexcla de órganos y tejidos maternos y paternos. Darwin

8. GENÉTICA AM • Las partículas de la herencia se mezclaban • Un parental aporta mas que el otro • Herencia de caracteres adquiridos

9. GENÉTICA DM LA GENÉTICA Y LOS GENES......

10. QUE SON LOS GENES ? • Algo que determina un rasgo particular • Un segmento de ADN que codifica para una proteina • Una unidad de herencia

11. MENDEL Y LOS “FACTORES” DE LA HERENCIA

12. Ley de la segregación • Cada rasgo hereditario está controlado por factores independientes • Los factores se transmiten sin cambios entre las generaciones • Los factores que determinan los caracteres se hallan de a pares • Los factores se segregan (separan) en los gametos y vuelven a unirse con la formación del cigoto • Cada rasgo hereditario está controlado por genes independientes • Los genes se transmiten sin cambios entre las generaciones • Los genes que determinan los caracteres se hallan de a pares (alelos) • Los genes se segregan (separan) en los gametos y vuelven a unirse con la formación del cigoto

13. La forma de la semilla de la arveja (Pisum sativum) X RR RR R R Las semillas de Mendel RR

14. DONDE SE LOCALIZABAN LOS GENES DE QUE ESTABAN HECHOS COMO FUNCIONABAN

15. Theodore Boveri and William Sutton--1902 • LOS GENES ESTABAN EN LOS CROMOSOMAS !!!

16. CROMATINA Y CROMOSOMAS Célula en interfase Profase temprana Profase Metafase

17. CARIOTIPOS

18. 1915 - T.H. Morgan 1865 Los genes se disponian linealmente en el cromosoma

19. DONDE SE LOCALIZABAN LOS GENES COMO FUNCIONABAN DE QUE ESTABAN HECHOS

20. No tenemos la menor idea del proceso por el cual la similitud de los padres se transmite a la descendencia. Este proceso es tan misterioso para nosotros como un destello de luz lo es para un salvaje. No sabemos cual es el agente esencial en la transmisión de las caracterisiticas parentales, ni siquiera si es un agente material o no. No solo nuestra ignorancia es completa, sino que no tenemos la menor idea de cómo comenzar a trabajar en el problema. Bateson

21. Beadle & Tatum - 1941 1865 La hipótesis un gen – una enzima Neurospora crassa Ascospores en medio completo X-rays Todos crecen medio mínimo Minimo + amino ácidos No crecen los mutantes Mutantes deficientes en la síntesis de arginina. Cys Glu Arg Lys His

22. Beadle & Tatum - 1941 1865 Gene A Gene B Gene C Minimal Medium + Ornithine + Citruline + Arginine Tipo normal Precursor Enz A Ornithine Enz B Citruline Enz C Arginine BLOQUEO Mutantesclase I Precursor Ornithine Enz B Citruline Enz C Arginine Mutantes clase II Precursor Enz A Ornithine Citruline Enz C Arginine Mutantes clase III Precursor Enz A Ornithine Enz B Citruline Arginine

23. DONDE SE LOCALIZABAN LOS GENES COMO FUNCIONABAN DE QUE ESTABAN HECHOS

25. ADN o PROTEÍNAS? en busca del material hereditario Que características debería presentar el material hereditario? • Perpetuarse (replicarse) • Manifestarse (expresarse) • Cambiar (mutar) • Combinarse (recombinarse)

26. 1928 - Frederick Griffith 1865 Colonias “Rugosas” Colonias “Lisas” Transformación de Streptococcus pneumoniae Células L vivas Células R vivas Células L muertas por calor Células L muertas por calor junto a celular R vivas cápsula bacteria Inyección Células L vivas en muestras de sangre de los ratones muertos Resultados

27. 1944 - Avery, MacLeod & McCarty 1865 El DNA purificado como un factor de transformación El ADN de las células lisas transformaba a las rugosas Oswald Avery Colin MacLeod Maclyn McCarty

28. 1952 - Hershey & Chase 1865 El DNA viral (no las proteínas) programa las células bacteriofagos Martha Chase & Alfred Hershey

29. 1952 - Hershey & Chase 1865 Proteínas radioactivas (35S) Se centrifuga y se mide la radioactividad en el pellet y el supernadante fago T2 Bacteria La radioactividad está en el supernadante pero no en el pellet. El fago radioactivo infecta las células bacteriales Se separan las cubiertas proteicas de la superficie bacterial

30. 1952 - Hershey & Chase 1865 DNA radioactivo (32P) Radioactividad en el pellet, pero no en el supernadante Por lo tanto, es el DNA viral, y no las proteínas, lo que programa a la célula para que haga copias del virus

31. LA ESTRUCTURA DEL ADN

32. 1947 - Erwin Chargoff 1865 Las bases de DNA siguen ciertas reglas • La composición es especie específica • A = T, C = G en todas las especies

33. 1953 - Franklin & Wilkins 1865 La naturaleza helicoidal del DNA Rosalind Franklin Film fotográfico Fuente de rayos X DNA cristalizado Maurice Wilkins

34. 1953 - Watson & Crick 1865 Descripción de la estructura tridimensional del DNA Francis Crick & James Watson

35. 1953 - Watson & Crick 1865 • Que dedujeron de: • Datos de R. Franklin • hélice doble • ancho uniforme de 2 nm • bases separadas por 0.34 nm • Chargoff • la adenina se aparea con la timina • la citocina se aparea con la • guanina

36. 1953 - Watson & Crick 1865 • Que dedujeron ellos mismos? • Las bases están hacia adentro, y los fosfatos y las azucares hacia afuera • Enlaces de hidrogeno • Hebras antiparalelas • Sugirieron un modo semi-conservativo de replicación

37. La replicación del DNA es semiconservativa

38. 1957 - Francis Crick 1865 Propuso el dogma central ADN ARN PROTEINAS

39. 1961 Nirenberg y Ochoa Polinucleótido fosforilasa Sistema libre de células UUUUUUUU fenilalanina AAAAAAAA lisina CCCCCCCC prolina GGGGGGG glicina

40. 1964 Nirenberg y Leder Prueba de unión UAC FILTRO

41. EL CÓDIGO GENÉTICO

42. QUE SON LOS GENES ? • Algo que determina un rasgo particular • Un segmento de ADN que codifica para una proteina • Una unidad de herencia

43. Un segmento de ADN que contribuye a un fenotipo/función. En ausencia de una función demostrable, un gen puede ser caracterizado por secuencia, transcripción u homología. Human Gene Nomenclature Committee

44. Un gen es la unidad física y funcional de la herencia, que lleva la información de una generación a la próxima. En términos moleculares, es la sequencia de DNA - incluyendo exones, intrones y regiones reguladoras no codificantes- necesaria para la producción de una proteina funcional o ARN.

45. LA DECADA DE LOS 70 LA ERA RECOMBINANTE

46. ENZIMAS DE RESTRICCIÓN MÉTODOS DE SECUENCIACIÓN MÓLECULAS RECOMBINANTES

47. 1970 - Smith & Nathans 1865 Descubrimiento de las enzimas de restricción • Hamilton Smith • Descubrió HindII en Haemophilus influenzae • Daniel Nathans • Utilizó HindII para hacer el primer mapa de restricción del SV40

48. 1972 - Paul Berg 1865 El primer DNA recombinante utilizando EcoRI Sitios de reconocimientoEcoRI DNA plasmidico EcoRI corta el DNA en fragmentos Extremos pegajosos SV40 DNA DNA ligasa DNA recombinante

49. 1973 - Boyer, Cohen & Chang 1865 Transformación de E. coli con plásmidos recombinantes Gen resistente a la canamicina Gen resistente a la tetraciclina Plasmid pSC101 Stanley Cohen & Annie Chan Medio con canamicina y tetraciclina E. colitransformada con plásmidos recombinantes Herbert Boyer Sólo crecen colonias recombiantes

50. 1977 - Genentech, Inc. 1865 La primera proteína humana producida por una bacteria transgénica (somatostatin) • Compañía fundada por Herbert Boyer y Robert Swanson en 1976 • Considerada el advenimiento de la edad de la biotecnología