Genetica Molecular

Genetica Molecular

Cariotipo Humano

Conjunto de cromosomas  de forma aploide, tiene informacion de forma dual.

Citogenetica

Estudio del cariotipo humano, estudia el conjunto de los cromosomas de un individuo, estos cromosomas deben ser metafisicos.

* Cuando ocurre una trisomia se presenta el Sindrome de Down

• Metacentrico: El centromero esta en la mitad del cromosoma
• Submetacentrico: El centromero no esta en el centro
• Acrocentrico: No tienen brazos superiores si no satelites

24 tipos cromosomicos, clasificados de mayor a menor tamaños y segun su morfologia en 8 grupos. Los metafisicos tienen dos cromatidas hermanas, los interfasicos solo tienen una cromatida, ya que aun no ha sucedido la duplicacion del ADN

Metodologia

Material:

• Linfocitos de sangre periferica
• Medula osea
• Liquido amniotico
• Vellosidades coriales
• Piel

Metodo

• Directo
• Indirecto: Cultivo antes del procesamiento

Tipos de bandas

• Banda Q: Tratamiento con Quiniacina, regiones ricas en Adenina y Timina, cromosomas Y.
• Banda G: Tratamiento con tripsina + Giemsa, regiones ricas en adenina y Timina, bandas oscuras.
• Bandas R: Patron reverso de bandas Q y G, regiones ricas en citosina y guanina, bandas oscuras.
• Bandas C: Heterocromatina de centromeros.

* Limitaciones de la Citogenesis convencional:

 - Requiere metafases

 - No siempre la calidad es optima

*Citogenesis molecular

 - Fish ( Hibridacion in situ con fluorescencia ) 

 - Sky: Cariotipo espectral multicolor, multifish

 - CGH: Hibridacion genomica comparada

Tipos De Sondas

 - Especificas de regiones: Sondas telomericas, Sondas centromeras
 - Especificas de cromosomas: Pintados cromosomicos
 - Especificos de secuencias:  Sondas unicas, Sondas genicas

Replicacion Del ADN

• Necesario para que se realice la division celular
• Ocurre en la fase S del ciclo celular
• El mecanismo de replicacion se basa en la complementariedad de bases
• Se planificaron 3 posibles modelos

 * Conservativo

* Dispersivo

* Semiconservativo

- Modelo semiconservativo comienza en sitios especificos llamados origenes de replicacion.

- Proceso bioireccional

- Las hebras se alargan progresivamente por la adicion de nucleotidos

- Se produce en sentido 5' a 3', el 3' es el grupo hidroxilo libre desde donde comienza la elongacion 

-  Las dos hebras de ADN son antiparalelas, lo que hace que una se sintetiza de forma continua y otra de forma descontinua

- El proceso es mediado por varias encimas, la mas importante es la DNA Polimerasa

- Siempre hay un proceso de correccion para dar fidelidad a las copias.

Fase de iniciacion

Comienza en sitios especificos del ADN conocidos como "Origen de replicacion" o region Oric.

- Procariotas: Un origen de replicacion

- Eucariotas: Multiple Origen de replicacion

El DNA se replica desenrrollando la Helice y rompiendo los componentes

Iniciacion

Replicacion -  Interfase - Fase S

Consiste en el desenrrollamiento y apertura de la doble helice del ADN

• Reconocimiento del Oric por parte de las proteinas especificas
• Las helicasas rompen los puentes de hidrogeno
• Las girasas y topoisomerasas alivian las tensiones del desenrrollamiento
• Las proteinas SSB evitan que las cadenas vuelvan a unir las cadenas sencillas y se vuelvan a enrrollar
• Formacion de la burbuja de replicacion

Elongacion

Actividad polimerasa: Va uniendo los desoxirribonucleotidos trifosfatos complementarios a la cadena original.

Actividad exonucleasa: Elimina nucleotidos mal emparejados y elimina los trozos de ARN Cebador.

• La ADN polimerasa no puede actuar desde un principio, necesita un pequeño fragmento sobre el que empezar a añadir nucleotidos, este primer fragmento es un trozo de unos 10 nucleotidos de ARN llamado cebador, que presenta el extremo 3'. Es sintetizado por un ARN polimerasa que actua en la zona. Esta enzima recorre la cadena en sentido 5' - 3' y sintetiza la nueva cadena en posicion 3' - 5'. Estas son antiparalelas
• El mecanismo de elongacion es distinto en las dos cadenas
• En una de las cadenas, la hebra conductora, la sintesis es continua
• En la otra cadena, la hebra retardadora se produce una sintesis a base de pequeños fragmentos de ADN ( Fragmentos de Okasaki ) 
• La sintesis de cada uno de los fragmentos de Okasaki necesita de un cebador correspondiente.
• Los cebadores seran posteriormente eliminados por la ADN polimerasa que rellena el hueco con desoxirribonucleotidos
• Finalmente una ligasa une los fragmentos de ADN

Terminacion Del Proceso

La replicacion termina cuando se unen todos los fragmentos de Okasaki de la hebra retardada.

Replicacion en los eucariontes

El material esta dividido en varios cromosomas mucho mas largos, cuando se elimina el ultimo cebador, la ADN polimerasa no podra rellenar el hueco.

* Muerte Celular

 

- Necrosis: Se produce cuando la celula sufre un daño grave, procesos inflamatorios, estado irreversible, no se mantiene la integridad de la membrana plasmatica, hay un escape de elementos citoplasmaticos.

- Apoptosis: Es una muerte celular geneticamente regulada o programada, hay una absorcion del citoplasma, no hay proceso inflamatorio, es parte integral del desarrollo de los tejidos  tanto de plantas como de animales pluricelulares.

Codigo Genetico:

En los seres vivos existen 20 aminoacidos diferentes, a partir de los cuales se forman diferentes proteinas. Cada aminoacido esta especificado por secuencias de tres nucleotidos de ARN mensajero llamados Codones.

* Expresion del mensaje Genetico:

La informacion genetica es la causa de la sintesis de proteinas especificas, entre ellas las enzimas. 

ARN

El mensaje genetico se realiza en dos etapas sucesivas

ARN Mensajero

Copia del ADN, la informacion se lleva al ribosoma para formar la sintesis de proteinas, es el 5 al 8% del ADN total, minimo 70 codones.

ARN Ribosomico

Forma parte de los ribosomas, se denomina ADN estructural, acopla los aminoacidos para la sintesis, es del 80 a 85% de ADN total.

ARN Transferente

Transporta los aa hasta los ribosomas, cada molecula de ARNt transporta un aa especifico, es el 10% de ARN total, forma 4 brazos de 3 bucles en los extremos, en el otro 3' y 5'.