Presentación ADN Bases Moleculares

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ADN : BASES MOLECULARES M.Sc. Ana Hurtado Alendes Facultad de Medicina Humana Universidad de San Martín de Porres [email protected] EMBRIOLOGÍA HUMANA Y GENÉTICA BÁSICA

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ADN : BASES MOLECULARESADN : BASES MOLECULARES

M.Sc. Ana Hurtado AlendesFacultad de Medicina Humana

Universidad de San Martín de [email protected]

EMBRIOLOGÍA HUMANA Y GENÉTICA BÁSICA

EMBRIOLOGÍA HUMANA Y GENÉTICA BÁSICA

Page 2: Presentación ADN Bases Moleculares

• ADN: organización, estructura y funciones• El gen: naturaleza y propiedades• Transcripción y síntesis de proteínas• El código genético: propiedades• Variación de la expresión de los genes: penetrancia y

expresividad, pleiotropía, heterogeneidad genética, y otros• El ADN mitocondrial: características. Mapa del ADNm• Las mutaciones: Clasificación• ADN recombinante: Clonación, localización de genes,

métodos de análisis de ADN.• Aplicaciones del ADN recombinante: Proyecto Genoma

Humano, elaboración de productos de importancia médica, pruebas genéticas, terapia génica.

• ADN: organización, estructura y funciones• El gen: naturaleza y propiedades• Transcripción y síntesis de proteínas• El código genético: propiedades• Variación de la expresión de los genes: penetrancia y

expresividad, pleiotropía, heterogeneidad genética, y otros• El ADN mitocondrial: características. Mapa del ADNm• Las mutaciones: Clasificación• ADN recombinante: Clonación, localización de genes,

métodos de análisis de ADN.• Aplicaciones del ADN recombinante: Proyecto Genoma

Humano, elaboración de productos de importancia médica, pruebas genéticas, terapia génica.

TÓPICOSTÓPICOS

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MODELO DE UN CROMOSOMA

HUMANO MOSTRANDO SUS

NIVELES DE ORGANIZACIÓN

MODELO DE UN CROMOSOMA

HUMANO MOSTRANDO SUS

NIVELES DE ORGANIZACIÓN

(30nm diam.)(11nm diam.)

(2nm diam.)

Una célula somática humana cuyo núcleo contiene 46 cromosomas

Para formar el cromosoma el ADN se arrolla y forma niveles de organización más elevados

Abarca una secuencia específica de pares de bases (bp)

Page 4: Presentación ADN Bases Moleculares

Watson y Crick, Cavendish lab,Cambridge, 1953.

Los ácidos nucleicos ya habían sido descubiertos por el biólogo suizo Friedrich Miescher (1844-1895) en sus clásicas investigaciones en las células de pus.La estructura espacial del ácido desoxiribonucleico fue investigada por Watson y Crick que la establecieron como doble espiral.

Page 5: Presentación ADN Bases Moleculares

R. Franklin y R Gosling,Nature,171,740 (1953)

Rosalind FranklinRosalind Franklin(1920-1958)(1920-1958)

Maaurice Wilkins(1916-2004)

Basándose en los datos de Chargaff (1950), relativos a la composición de bases nitrogenadas en el ADN de diferentes organismos y los estudios de difracción de rayos X hechos por Wilkins y Franklin, Watson y Crick propusieron el Modelo de la Doble Hélice del ADN.

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DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGIADOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGIA MOLECULARMOLECULAR

Page 7: Presentación ADN Bases Moleculares

COMPOSICIÓN DE LOS ACIDOSNUCLEICOS

COMPOSICIÓN DE LOS ACIDOSNUCLEICOS

PentosasBases nitrogenadas

Fosfato

PO O

O

OH

Fosfatoinorgánico

PO O

OR

O

Monoéster defosfato

PO O

OR

OR

Diéster defosfato

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ESTRUCTURA QUÍMICA DE UNNUCLEÓTIDO

ESTRUCTURA QUÍMICA DE UNNUCLEÓTIDO

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NUCLEÓTIDOS DEL ADNNUCLEÓTIDOS DEL ADN

Page 10: Presentación ADN Bases Moleculares

SÍNTESIS DEL ADNSÍNTESIS DEL ADN

Page 11: Presentación ADN Bases Moleculares

LA DOBLE HÉLICE DEL ADNLA DOBLE HÉLICE DEL ADN

Page 12: Presentación ADN Bases Moleculares
Page 13: Presentación ADN Bases Moleculares

ReplicaciónReplicación TranscripciónTranscripción

Page 14: Presentación ADN Bases Moleculares

La unidad de transcripción consiste de un promotor, una región que codifica

el RNA y un terminador.Los promotores y los intensificadores son importantes para el inicio de la

transcripción. Los promotores, secuencias reconocidas por la RNA

polimerasa, se encuentran cerca o dentro de la región que codifica el RNA,

constan de un promotor mínimo cerca del gen y uno regulativo localizado a

mayor distancia corriente arriba. Los intensificadores que estimulan la

transcripción se encuentran lejos del gen y funcionan independientemente de la

posición y la dirección.Las diferentes RNA polimerasas utilizan diversos mecanismos de

terminación.

La unidad de transcripción consiste de un promotor, una región que codifica

el RNA y un terminador.Los promotores y los intensificadores son importantes para el inicio de la

transcripción. Los promotores, secuencias reconocidas por la RNA

polimerasa, se encuentran cerca o dentro de la región que codifica el RNA,

constan de un promotor mínimo cerca del gen y uno regulativo localizado a

mayor distancia corriente arriba. Los intensificadores que estimulan la

transcripción se encuentran lejos del gen y funcionan independientemente de la

posición y la dirección.Las diferentes RNA polimerasas utilizan diversos mecanismos de

terminación.

UNIDAD DE TRANSCRIPCION DEL ADNUNIDAD DE TRANSCRIPCION DEL ADN

Page 15: Presentación ADN Bases Moleculares

CORTE Y EMPALME DEL ADN (SPLICING)CORTE Y EMPALME DEL ADN (SPLICING)

Page 16: Presentación ADN Bases Moleculares
Page 17: Presentación ADN Bases Moleculares

TRADUCCION Y SINTESIS DE PROTEINASTRADUCCION Y SINTESIS DE PROTEINAS

Page 18: Presentación ADN Bases Moleculares

PROPIEDADES DEL CÓDIGO GENÉTICOPROPIEDADES DEL CÓDIGO GENÉTICO

La unidad básica es el codón (tripletes)Consiste de 64 codones y los aas especificados por estos

codonesEs casi universalEs degenerado (61 codones con sentido y solo 20 aas distintos,

los aas pueden estar especificados por más de 1 codón)Es lineal (en el caso de alg. virus si se superponen o sea 1

nucleótido está incluido en más de 1 codón)La unión codón-anticodón es casi específica (tambaleo, alg.

tRNA se aparean con más de 1 codón de mRNA, 30-50 tRNA

pueden aparearse con los 61 codones)El codón que inicia la traducción es el AUG (metionina)Los codones de terminación de la traducción son: UUA,

UAG, UGAEs estable pero mutable

La unidad básica es el codón (tripletes)Consiste de 64 codones y los aas especificados por estos

codonesEs casi universalEs degenerado (61 codones con sentido y solo 20 aas distintos,

los aas pueden estar especificados por más de 1 codón)Es lineal (en el caso de alg. virus si se superponen o sea 1

nucleótido está incluido en más de 1 codón)La unión codón-anticodón es casi específica (tambaleo, alg.

tRNA se aparean con más de 1 codón de mRNA, 30-50 tRNA

pueden aparearse con los 61 codones)El codón que inicia la traducción es el AUG (metionina)Los codones de terminación de la traducción son: UUA,

UAG, UGAEs estable pero mutable

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Page 20: Presentación ADN Bases Moleculares

AMINOACIDOS ESENCIALESAMINOACIDOS ESENCIALES

TODOS LOS ADULTOS Y NIÑOS

TODOS LOS ADULTOS Y NIÑOS

NIÑOS EN CRECIMIENTO

NIÑOS EN CRECIMIENTO

LACTANTE PREMATUROLACTANTE

PREMATURO

IsoleucinaLeucinaLisinaMetioninaFenilalaninaTreoninaTriptofanoValina

IsoleucinaLeucinaLisinaMetioninaFenilalaninaTreoninaTriptofanoValina

ArgininaHistidinaArgininaHistidina

CisteínaTirosinaCisteínaTirosina

Page 21: Presentación ADN Bases Moleculares

VARIACIONES EN LA EXPRESION DE LOS GENES

VARIACIONES EN LA EXPRESION DE LOS GENES

Penetrancia y Expresividad

Penetrancia: Capacidad del gen para alcanzar una

expresión. Probabilidad que un gen se exprese.

Penetrancia reducida: Alg. individuos que poseen el

genotipo apropiado no expresan este carácter. Ejm:

Retinoblastoma (tumor ocular maligno), Corea de

Huntington.Expresividad: Gama de fenotipos que proceden de un

determinado genotipo. Severidad de expresión del fenotipo

Expresividad variable: Ejm. Neurofibromatosis tipo I,

Campodactilia, Fibrosis quística, Osteogénesis I.

Penetrancia y Expresividad

Penetrancia: Capacidad del gen para alcanzar una

expresión. Probabilidad que un gen se exprese.

Penetrancia reducida: Alg. individuos que poseen el

genotipo apropiado no expresan este carácter. Ejm:

Retinoblastoma (tumor ocular maligno), Corea de

Huntington.Expresividad: Gama de fenotipos que proceden de un

determinado genotipo. Severidad de expresión del fenotipo

Expresividad variable: Ejm. Neurofibromatosis tipo I,

Campodactilia, Fibrosis quística, Osteogénesis I.

Page 22: Presentación ADN Bases Moleculares

RETINOBLASTOMA(Penetrancia reducida)RETINOBLASTOMA(Penetrancia reducida)

Page 23: Presentación ADN Bases Moleculares

NEUROFIBROMATOSIS TIPO I(Expresividad variable)

NEUROFIBROMATOSIS TIPO I(Expresividad variable)

Enfermedad autosómica dominante

(17q)Penetrancia completa en adultosSíntomas clínicos: Desde crecimiento de

tumores benignos, manchas café con

leche,…..hasta tumores del sistema nervioso

central, neurofibromas plexiformes difusas

y cáncer del sistema nervioso o muscular.Expresividad variable: Algunos pueden

tener manchas café con leche, pecas

axilares y nódulos de Lisch (tumores benignos

en el iris), y otros tumores benignos que

involucran médula espinal o sarcomas

malignos de una extremidad, aún dentro de

la misma familia.

Enfermedad autosómica dominante

(17q)Penetrancia completa en adultosSíntomas clínicos: Desde crecimiento de

tumores benignos, manchas café con

leche,…..hasta tumores del sistema nervioso

central, neurofibromas plexiformes difusas

y cáncer del sistema nervioso o muscular.Expresividad variable: Algunos pueden

tener manchas café con leche, pecas

axilares y nódulos de Lisch (tumores benignos

en el iris), y otros tumores benignos que

involucran médula espinal o sarcomas

malignos de una extremidad, aún dentro de

la misma familia.

Page 24: Presentación ADN Bases Moleculares

Pleiotropia (Un gen varios efectos)

Genes pleiotrópicos: Efectos fenotípicos múltiples

causados por un solo gen mutante o por un par de genes. Síndrome de Marfán: Mutación de un solo gen, produce

patología en ojos, esqueleto y sistema cardiovascular.

Cromosoma 15q (gen codificador de la fibrilina). Fibrosis quística: Puede afectar glándulas sudoríparas de

pulmones y páncreas. Cromosoma 7q31. Anemia de células falciformes: Afecta eritrocitos de hueso

y bazo.

Pleiotropia (Un gen varios efectos)

Genes pleiotrópicos: Efectos fenotípicos múltiples

causados por un solo gen mutante o por un par de genes. Síndrome de Marfán: Mutación de un solo gen, produce

patología en ojos, esqueleto y sistema cardiovascular.

Cromosoma 15q (gen codificador de la fibrilina). Fibrosis quística: Puede afectar glándulas sudoríparas de

pulmones y páncreas. Cromosoma 7q31. Anemia de células falciformes: Afecta eritrocitos de hueso

y bazo.

VARIACIONES EN LA EXPRESION DE LOS GENES

VARIACIONES EN LA EXPRESION DE LOS GENES

Page 25: Presentación ADN Bases Moleculares

SÍNDROME DE MARFÁN (Pleiotropía)SÍNDROME DE MARFÁN (Pleiotropía)

Pectus excavatum

Aracnodactilia Dilatación de la aorta

Desviación del cristalino

Talla alta, escoliosis

Page 26: Presentación ADN Bases Moleculares

VARIACIONES EN LA EXPRESION DE LOS GENES

VARIACIONES EN LA EXPRESION DE LOS GENES

Heterogeneidad genética (varios genes un solo efecto)Osteogénesis imperfecta: (AD y AR) Mutación de genes

causa estructura anormal de la triple hélice del

procolágeno. Codificado por 2 genes (crom. 17 y crom. 7).Síndrome de Waardenburg: Sordera profunda infantil con

alteración pigmentaria causado por diferentes genes

recesivos en diferentes loci. Padres recesivos tienen hijos de 3

tipos: todos sordos, todos oyentes y otros sordos y

oyentes.Heterogeneidad en las diferentes distrofias musculares: Duchene y tipo Becker ligados a X. Distrofia muscular risomélica AR. Distrofia muscular facioescápulo humeral AD (con

formas frustradas, unas más severas que otras).

Heterogeneidad genética (varios genes un solo efecto)Osteogénesis imperfecta: (AD y AR) Mutación de genes

causa estructura anormal de la triple hélice del

procolágeno. Codificado por 2 genes (crom. 17 y crom. 7).Síndrome de Waardenburg: Sordera profunda infantil con

alteración pigmentaria causado por diferentes genes

recesivos en diferentes loci. Padres recesivos tienen hijos de 3

tipos: todos sordos, todos oyentes y otros sordos y

oyentes.Heterogeneidad en las diferentes distrofias musculares: Duchene y tipo Becker ligados a X. Distrofia muscular risomélica AR. Distrofia muscular facioescápulo humeral AD (con

formas frustradas, unas más severas que otras).

Page 27: Presentación ADN Bases Moleculares

CARACTERES INFLUIDOS POR EL SEXO (expresados en ambos sexos y con frecuencias diferentes)

CARACTERES INFLUIDOS POR EL SEXO (expresados en ambos sexos y con frecuencias diferentes)

FenotipoFenotipo GenéticaGenética Diferencia sexualDiferencia sexual

CalvicieCalvicie

Hiperplasia Hiperplasia suprarrenal congénitassuprarrenal congénitas

HemocromatosisHemocromatosis

HipogonadismoHipogonadismo

Miopía limitada a las Miopía limitada a las mujeresmujeres

Pubertad precozPubertad precoz

AD en vAD en vAR en mAR en m

ARAR

ADAD

ARAR

ADAD

ADAD

Exceso en varonesExceso en varones

Se reconoce más a Se reconoce más a menudo en mujeresmenudo en mujeres

Exceso en varonesExceso en varones

Limitado a varonesLimitado a varones

Limitado a mujeresLimitado a mujeres

Limitado a varonesLimitado a varones

Page 28: Presentación ADN Bases Moleculares

CARACTERES LIMITADOS POR EL SEXO (PUBERTAD PRECOZ LIMITADO AL SEXO MASCULINO)

CARACTERES LIMITADOS POR EL SEXO (PUBERTAD PRECOZ LIMITADO AL SEXO MASCULINO)

Niños afectados son más altos que los de su edad, pero pronto interrumpen su crecimiento y son más bajos

Desorden autosómico dominante transmitido por varones afectados o mujeres portadoras no afectadas. La transmisión de varón a varón muestra que la herencia es autosomal, no ligada al crom. X. Debido a que el carácter es transmitido de portadoras femeninas, no puede ser ligada al crom. Y.

Page 29: Presentación ADN Bases Moleculares

CARACTERES LIMITADOS POR EL SEXO (SINDROME DE FEMINIZACIÓN TESTICULAR)

CARACTERES LIMITADOS POR EL SEXO (SINDROME DE FEMINIZACIÓN TESTICULAR)

Cuatro hermanas con feminización testicular

Fórmula cromosómica: 46,XYTipo de herencia: HR ligada a X

Page 30: Presentación ADN Bases Moleculares

EDAD Y EXPRESIÓN DE LOS GENESEDAD Y EXPRESIÓN DE LOS GENES

Muchos genes actúan antes del nacimiento o en las primeras fases del

desarrollo.Cuando el niño comienza su vida independiente puede ser afectado:

enfermedades metabólicas como fenilcetonuria y galactosemia.Corea de Huntington: Enfermedad neurodegenerativa autosómica

dominante. Locus 4p16.3, gen que codifica la huntingtina, expansión de

trinucleótidos CAG en el exón 1.

Muchos genes actúan antes del nacimiento o en las primeras fases del

desarrollo.Cuando el niño comienza su vida independiente puede ser afectado:

enfermedades metabólicas como fenilcetonuria y galactosemia.Corea de Huntington: Enfermedad neurodegenerativa autosómica

dominante. Locus 4p16.3, gen que codifica la huntingtina, expansión de

trinucleótidos CAG en el exón 1.

Page 31: Presentación ADN Bases Moleculares

COREA DE HUNTINGTONCOREA DE HUNTINGTON

Edad observada de inicio de la enfermedad de acuerdo al número de repeticiones CAG

Page 32: Presentación ADN Bases Moleculares

ADN MITOCONDRIAL (ADN mt)ADN MITOCONDRIAL (ADN mt)

12S

16S

Doble hélice de ADN circular de 16,579

pb.

Formado por 2 cadenas

complementarias:Una cadena pesada H

(molde) rica en G, y otra cadena ligera L

(codificadora) rica en C.

Contiene 37 genes: 13 codifican para

ARNm, 22 para ARNt y 2 para ARNr.

Las enzimas implicadas en su

replicación, transcripción y traducción son

codificadas por genes nucleares.

Las mutaciones ocasionan enfermedades:

MELAS (miopatía mitocondrial con

encefalopatía,acidosis láctica y episodios

similares al ictus), MERRF (epilepsia

mioclónica, fibras rojas deshilachadas),

NARP (neuropatía, ataxia, retinitis

pigmentosa), LHON (neuropatía hereditaria

de Leber), etc.

Doble hélice de ADN circular de 16,579

pb.

Formado por 2 cadenas

complementarias:Una cadena pesada H

(molde) rica en G, y otra cadena ligera L

(codificadora) rica en C.

Contiene 37 genes: 13 codifican para

ARNm, 22 para ARNt y 2 para ARNr.

Las enzimas implicadas en su

replicación, transcripción y traducción son

codificadas por genes nucleares.

Las mutaciones ocasionan enfermedades:

MELAS (miopatía mitocondrial con

encefalopatía,acidosis láctica y episodios

similares al ictus), MERRF (epilepsia

mioclónica, fibras rojas deshilachadas),

NARP (neuropatía, ataxia, retinitis

pigmentosa), LHON (neuropatía hereditaria

de Leber), etc.

Page 33: Presentación ADN Bases Moleculares

Las mitocondrias del cigoto proceden del gameto materno.

Las mitocondrias del gameto paterno en caso de llegar al cigoto suelen ser degradadas.

Por este motivo, los hijos heredan el ADN mitocondrial de la madre.

ADN MITOCONDRIAL (ADN mt)ADN MITOCONDRIAL (ADN mt)

Page 34: Presentación ADN Bases Moleculares

 GENOMA NUCLEAR MITOCONDRIAL

Tamaño 3.000 Mb 16.6 hb

N° de moléculas de ADN diferentes

23 (en XX) ó 24 (en XY), todos lineales

1 de ADN circular

Total de moléculas de ADN/célula

23 en las células haploides46 en las células diploides

Varios miles

Proteínas asociadas Varias clases de proteínas histonas y no histónicas

Libre de proteínas

N° de genes 50.000 a 100.00 37

Repetición de ADN Amplias fracciones Muy poco

Trascripción La mayoría de los genes se transcriben individualmente

Trascripción continua de multiplicidad de genes

Intrones En la mayoría de los genes

Ausentes

% de ADN codificante 2 a 3 % Aproximadamente 95 %

Recombinación Al menos una vez por cada par de homólogos en la meiosis 

Ninguna

Herencia Mendeliana, en las secuencias en “X” y en autosomas; paterna, en las secuencias en “Y”

Exclusivamente materna

Fuente: Strachan, T. The human genome. ios Scientific Publishers, Medical Perspectives Series. Londres. 1994

DIFERENCIAS ENTRE EL GENOMA NUCLEAR Y MITOCONDRIAL

DIFERENCIAS ENTRE EL GENOMA NUCLEAR Y MITOCONDRIAL

Page 35: Presentación ADN Bases Moleculares

DIFERENCIAS EN EL CÓDIGO GENÉTICO CON EL ADN NUCLEAR

DIFERENCIAS EN EL CÓDIGO GENÉTICO CON EL ADN NUCLEAR

En la mitocondria humana AUA (Met) y AUU (Ile) actúan como codones de “inicio” junto a AUG

En la mitocondria humana AUA (Met) y AUU (Ile) actúan como codones de “inicio” junto a AUG

CODON MITOCONDRIA HUMANA CÓDIGO  ESTÁNDAR

AGA Stop Arg

AGG Stop Arg

AUA Met Ile

UGA Trp Stop

Page 36: Presentación ADN Bases Moleculares

MUTACIONESMUTACIONES

• Cambios heredables en la secuencia de ADN• Tipos de mutaciones a) Mutaciones a gran escala - Ganancia o pérdida de una regiòn cromosómica - Translocación de partes de un cromosoma b) Mutaciones a pequeña escala Sustitución, deleción o inserción de un nucleótido

Mutaciones agran escala

Mutaciones apequeña escala

Translocación

ATCGAATC

ATGGAATC

Sustitución

Page 37: Presentación ADN Bases Moleculares

AnemiafalciformeAnemia

falciforme

Page 38: Presentación ADN Bases Moleculares

CLASIFICACION DE LAS MUTACIONESCLASIFICACION DE LAS MUTACIONES

Respecto a su mecanismo de producción

Puntuales: Transiciones: Cambio de una purina por otra purina o una

pirimidina por otra pirimidina. Transversiones: Cambio de una purina por una pirimidina o

visceversa.De extensión variable: Inserciones: Se adiciona 1,2 o más bases y produce cambio de

encuadre. Deleciones: Se suprime 1,2 o más bases y produce cambio de

encuadre. Expansión de repeticiones de tripletes

Respecto a su mecanismo de producción

Puntuales: Transiciones: Cambio de una purina por otra purina o una

pirimidina por otra pirimidina. Transversiones: Cambio de una purina por una pirimidina o

visceversa.De extensión variable: Inserciones: Se adiciona 1,2 o más bases y produce cambio de

encuadre. Deleciones: Se suprime 1,2 o más bases y produce cambio de

encuadre. Expansión de repeticiones de tripletes

Page 39: Presentación ADN Bases Moleculares

Respecto a su expresión

Letales: Origina la muerte prematuraSubletales: Permite la vida pero se presentan alteraciones

estructurales y funcionalesCondicionales: Se expresa sólo bajo determinadas

condiciones, p.ej. exposición a fármacos.Somáticas: Afecta a algunas estructuras del organismo. Las

mutaciones que estimulan la división celular pueden

aumentar en número y propagarse para dar origen a los

diferentes tipos de cáncer.Genéticas: O de la línea germinal, altera la información

genética de los gametos y los descendientes.

Respecto a su expresión

Letales: Origina la muerte prematuraSubletales: Permite la vida pero se presentan alteraciones

estructurales y funcionalesCondicionales: Se expresa sólo bajo determinadas

condiciones, p.ej. exposición a fármacos.Somáticas: Afecta a algunas estructuras del organismo. Las

mutaciones que estimulan la división celular pueden

aumentar en número y propagarse para dar origen a los

diferentes tipos de cáncer.Genéticas: O de la línea germinal, altera la información

genética de los gametos y los descendientes.

Page 40: Presentación ADN Bases Moleculares

Respecto al efecto que producen en el organismo que las

presenta

Positivo: Confiere al organismo una nueva ventaja con

respecto a su ambiente, una mayor facilidad de adaptación o

nuevas aptitudes respecto a otro.Negativo: Pueden restar capacidades de sobrevivencia, de

adaptación o estructura. Son los más frecuentes. Ej. producen

los padecimientos hereditarios (autosómicos recesivos).Neutro: No se altera el funcionamiento.

Respecto al efecto que producen en el organismo que las

presenta

Positivo: Confiere al organismo una nueva ventaja con

respecto a su ambiente, una mayor facilidad de adaptación o

nuevas aptitudes respecto a otro.Negativo: Pueden restar capacidades de sobrevivencia, de

adaptación o estructura. Son los más frecuentes. Ej. producen

los padecimientos hereditarios (autosómicos recesivos).Neutro: No se altera el funcionamiento.

Page 41: Presentación ADN Bases Moleculares

TASA DE MUTACIÓNTASA DE MUTACIÓNEs el número de mutaciones que se producen alelos mutantes

en cada locus y en cada generación. Por ejemplo: la tasa de

mutación para la acondroplasia es de 4 mutaciones cada 100,000

gametos (4x10-5).Factores que afectan la tasa de mutación: La frecuencia con

la cual se producen los cambios primarios en el DNA, la

probabilidad de reparación del cambio, y la probabilidad de

reconocer o registrar una mutación (en organismos inferiores se

pueden diseñar experimentos y en el hombre son indirectos y

deducibles por inferencia basándose en el árbol genealógico).Frecuencia de mutación: Incidencia de un tipo específico de

mutación dentro de un grupo determinado de organismos. Por

ejemplo: para la acondroplasia, la frecuencia de mutación en los

Estados Unidos es de 1 cada 20,000 (2x10-4).

Es el número de mutaciones que se producen alelos mutantes

en cada locus y en cada generación. Por ejemplo: la tasa de

mutación para la acondroplasia es de 4 mutaciones cada 100,000

gametos (4x10-5).Factores que afectan la tasa de mutación: La frecuencia con

la cual se producen los cambios primarios en el DNA, la

probabilidad de reparación del cambio, y la probabilidad de

reconocer o registrar una mutación (en organismos inferiores se

pueden diseñar experimentos y en el hombre son indirectos y

deducibles por inferencia basándose en el árbol genealógico).Frecuencia de mutación: Incidencia de un tipo específico de

mutación dentro de un grupo determinado de organismos. Por

ejemplo: para la acondroplasia, la frecuencia de mutación en los

Estados Unidos es de 1 cada 20,000 (2x10-4).

Page 42: Presentación ADN Bases Moleculares

MutaciónMutación Tasa de la mutaciónTasa de la mutación

Enfermedad de HuntingtonEnfermedad de Huntington

Acondroplasia Acondroplasia

NeurofibromatosisNeurofibromatosis

Hemofilia AHemofilia A

Distrofia muscular de Distrofia muscular de DuchenneDuchenne

RetinoblastomaRetinoblastoma

1 x 101 x 10-6-6

1 x 101 x 10-5-5

1 x 101 x 10-4-4

3.2 x 103.2 x 10-5-5

9.2 x 109.2 x 10-5-5

6 x 106 x 10-6-6

TASA DE MUTACIONES POR GAMETO DE ALG. GENES EN EL SER HUMANO

TASA DE MUTACIONES POR GAMETO DE ALG. GENES EN EL SER HUMANO

Page 43: Presentación ADN Bases Moleculares

CAUSAS DE LAS MUTACIONESCAUSAS DE LAS MUTACIONES

a) Mutaciones endógenas o espontáneas: Surgen por cambio naturales en la estructura del ADN.

- Incorporación de nucleótidos erróneos en la replicación que dan lugar a transiciones, transversiones y mutaciones que

cambian el marco de lectura. - Depurinación - Desaminación oxidativa - Mutágenos endógenos que generan radicales libres de oxígeno b) Mutaciones exógenas o inducidas: Surgen por cambios causados

por sustancias químicas ambientales o por radiación. - Agentes químicos que reaccionan o se unen al ADN: alquilantes (dimetilnitrosamina, dimetilsulfato,etc.), intercalantes (naranja de acridina, nitrógeno mostaza, etc) y otros (5-bromouracilo,etc) - Agentes físicos: radiación u.v., rayos X y radioactividad

Page 44: Presentación ADN Bases Moleculares

ADN RECOMBINANTEADN RECOMBINANTE

La tecnología del ADN recombinante es un conjunto de

técnicas moleculares para localizar, aislar, alterar, estudiar y

recombinar secuencias de ADN. Consiste en la unión artificial de

moléculas de ADN o parte de esas moléculas que no se

encuentran juntas en la naturaleza y provienen de diferentes

organismos.Dichas técnicas incluyen:

- La clonación del ADN

- Localización de genes y construcción de genotecas

- Métodos de análisis del ADN (Southern Blot, Northern Blot,

PCR, secuenciación, FISH, microarrays, etc).

- Utilización de vectores de expresión

La tecnología del ADN recombinante es un conjunto de

técnicas moleculares para localizar, aislar, alterar, estudiar y

recombinar secuencias de ADN. Consiste en la unión artificial de

moléculas de ADN o parte de esas moléculas que no se

encuentran juntas en la naturaleza y provienen de diferentes

organismos.Dichas técnicas incluyen:

- La clonación del ADN

- Localización de genes y construcción de genotecas

- Métodos de análisis del ADN (Southern Blot, Northern Blot,

PCR, secuenciación, FISH, microarrays, etc).

- Utilización de vectores de expresión

Page 45: Presentación ADN Bases Moleculares

REQUISITOS BÁSICOS PARA CLONAR “ADN”

REQUISITOS BÁSICOS PARA CLONAR “ADN”

19731973

Descubrimiento del primerDescubrimiento del primer

PLÁSMIDOPLÁSMIDOa partir de Staphyloccocus aureusa partir de Staphyloccocus aureus

(1977 – pBR322)(1977 – pBR322)

19711971

Purificación de la primeraPurificación de la primera

ENZIMA DEENZIMA DERESTRICCIONRESTRICCION

El traslado de un vector que lleva una porción de ADN al

interior de una célula donde tiene lugar la replicación.Un método para identificar las células que contiene cualquier

porción deseada del ADN.

El traslado de un vector que lleva una porción de ADN al

interior de una célula donde tiene lugar la replicación.Un método para identificar las células que contiene cualquier

porción deseada del ADN.

Page 46: Presentación ADN Bases Moleculares

ENZIMAS DE RESTRICCIÓNENZIMAS DE RESTRICCIÓN

Page 47: Presentación ADN Bases Moleculares

ENZIMAS DE RESTRICCIÓNENZIMAS DE RESTRICCIÓN

Page 48: Presentación ADN Bases Moleculares

VECTORES DE CLONACIÓNVECTORES DE CLONACIÓN

Agentes transportadores, son pequeñas moleculas de ADN con

capacidad de autorreplicación que se utilizan para transferir

segmentos de ADN extraños entre células huésped

Agentes transportadores, son pequeñas moleculas de ADN con

capacidad de autorreplicación que se utilizan para transferir

segmentos de ADN extraños entre células huésped

PRINCIPALES VECTORES DE CLONACION

PlásmidosBacteriófagosCósmidosCromosomas artificiales (YACS, BACS)

PRINCIPALES VECTORES DE CLONACION

PlásmidosBacteriófagosCósmidosCromosomas artificiales (YACS, BACS)

Page 49: Presentación ADN Bases Moleculares

PLÁSMIDOSPLÁSMIDOSMoléculas de ADN circular extracromosómicos, replicación

autónoma, se encuentran en el citoplasma de células bacterianas y

frecuentemente contienen 1 ó 2 genes que codifican resistencia a

antibióticos.Pueden ser aislados y reintroducidos en un bacteria por

transform.Transportan fragmentos de hasta 15 Kb.El más usado es el pBR322, contiene genes que codifican

resistencia a Amp y Tet y muchos sitios de restricción.

Moléculas de ADN circular extracromosómicos, replicación

autónoma, se encuentran en el citoplasma de células bacterianas y

frecuentemente contienen 1 ó 2 genes que codifican resistencia a

antibióticos.Pueden ser aislados y reintroducidos en un bacteria por

transform.Transportan fragmentos de hasta 15 Kb.El más usado es el pBR322, contiene genes que codifican

resistencia a Amp y Tet y muchos sitios de restricción.

Page 50: Presentación ADN Bases Moleculares

BACTERIÓFAGOSBACTERIÓFAGOS

Son virus genéticamente modificados que infectan células

bacterianas y se usan como vectores de clonaciónEl genoma del fago modificado contiene secuencias de restricción

en áreas que no alterarán la replicaciónEl genoma del fago recombinante se introduce en cápsides virales

y pueden utilizarse para infectar células de E. coli por transducción.Son capaces de transportar fragmentos de hasta 20 Kb de long.

Son virus genéticamente modificados que infectan células

bacterianas y se usan como vectores de clonaciónEl genoma del fago modificado contiene secuencias de restricción

en áreas que no alterarán la replicaciónEl genoma del fago recombinante se introduce en cápsides virales

y pueden utilizarse para infectar células de E. coli por transducción.Son capaces de transportar fragmentos de hasta 20 Kb de long.

                                  

     

Page 51: Presentación ADN Bases Moleculares

CÓSMIDOSCÓSMIDOS

Son plásmidos que contienen

sitios cos (extremos cohesivos del

DNA del fago) y que pueden

ensamblarse en cápsides de fagos.Contiene varios sitios de

restricción y genes de resistencia a

antibióticos. Transportan fragmentos de

ADN de hasta 45 Kb de long.Se introducen a bacterias por

transducción y allí pueden existir

en forma de plásmidos.

Son plásmidos que contienen

sitios cos (extremos cohesivos del

DNA del fago) y que pueden

ensamblarse en cápsides de fagos.Contiene varios sitios de

restricción y genes de resistencia a

antibióticos. Transportan fragmentos de

ADN de hasta 45 Kb de long.Se introducen a bacterias por

transducción y allí pueden existir

en forma de plásmidos.

Page 52: Presentación ADN Bases Moleculares

CROMOSOMAS ARTIFICIALESCROMOSOMAS ARTIFICIALES

Cromosoma artificial de levadura (YAC, Yeast artificial

chromosome)

Cromosoma artificial de levadura (YAC, Yeast artificial

chromosome)Contienen todos los elementos necesarios para propagar un

cromosoma en levaduras: un origen de replicación, un par de

telómeros y un centrómero.Contienen fragmentos de ADN de 100 a 2,000 Kb de tamaño y

pueden introducirse en células de S. cereviciae y serán

replicados juntos con los cromosomas verdaderos

Contienen todos los elementos necesarios para propagar un

cromosoma en levaduras: un origen de replicación, un par de

telómeros y un centrómero.Contienen fragmentos de ADN de 100 a 2,000 Kb de tamaño y

pueden introducirse en células de S. cereviciae y serán

replicados juntos con los cromosomas verdaderos

Cromosoma artificial bacteriano (BAC, Bacterial artificial

chromosome)

Cromosoma artificial bacteriano (BAC, Bacterial artificial

chromosome)Construído a partir de los factores F (plásmidos de fertilidad

de E. coli.Se utilizan para clonar fragmentos de ADN que oscilan entre

100 y 500Kb en las bacterias.

Construído a partir de los factores F (plásmidos de fertilidad

de E. coli.Se utilizan para clonar fragmentos de ADN que oscilan entre

100 y 500Kb en las bacterias.

Page 53: Presentación ADN Bases Moleculares

MÉTODOS DE INTRODUCCIÓN DEL VECTOR

MÉTODOS DE INTRODUCCIÓN DEL VECTOR

Transducción: Consiste en introducir el ADN en una célula

hospedadora mediante un virus.

Transducción: Consiste en introducir el ADN en una célula

hospedadora mediante un virus.

Transformación: Consiste en introducir una molécula de ADN

foráneo en una célula bacteriana mediante tratamientos físicos y

químicos.

Transformación: Consiste en introducir una molécula de ADN

foráneo en una célula bacteriana mediante tratamientos físicos y

químicos.

Page 54: Presentación ADN Bases Moleculares

LOCALIZACIÓN DE GENES: Construcción de Genotecas

LOCALIZACIÓN DE GENES: Construcción de Genotecas

Clonación de fragmentos escogidos al azar: Primero se clona un

número grande de fragmentos de ADN (GENOTECA), en

conocimiento de que uno o más contienen el DNA de interés y

entonces se busca el clon de interés entre los clones.

Clonación de fragmentos escogidos al azar: Primero se clona un

número grande de fragmentos de ADN (GENOTECA), en

conocimiento de que uno o más contienen el DNA de interés y

entonces se busca el clon de interés entre los clones.

¿Cómo encontramos la secuencia de DNA para ser clonada en

primer lugar?

¿Cómo encontramos la secuencia de DNA para ser clonada en

primer lugar?

Genoteca Genómica (Colección de fragmentos de ADN)Genoteca cDNA (Colección de fragmentos de ADN que se

transcriben en RNAm)

Genoteca Genómica (Colección de fragmentos de ADN)Genoteca cDNA (Colección de fragmentos de ADN que se

transcriben en RNAm)

…/

Page 55: Presentación ADN Bases Moleculares

Selección de genotecas de ADN: Por hibridación con sondas para

encontrar fragmentos de ADN clonados en bacterias o fagos

Selección de genotecas de ADN: Por hibridación con sondas para

encontrar fragmentos de ADN clonados en bacterias o fagos

Cuando el gen todavía no se ha aislado se utiliza como sonda

un gen similar proveniente de otro organismo.Si ya se aisló la proteína producida por el gen y se determinó

su secuencia de aas pueden crearse sondas sintéticas.

Cuando el gen todavía no se ha aislado se utiliza como sonda

un gen similar proveniente de otro organismo.Si ya se aisló la proteína producida por el gen y se determinó

su secuencia de aas pueden crearse sondas sintéticas.

/…

Page 56: Presentación ADN Bases Moleculares

/…Paseo cromosómico: Se basa en que una genoteca de ADN

consiste de un conjunto de fragmentos de ADN superpuestos. Se

utiliza el extremo del clon de un gen vecino para hacer una sonda

complem., con esta sonda se selecciona de la genoteca un segundo

clon que se superpone con el primero y se extiende en la dirección del

gen de interés. Este segundo clon se aisla y purifica y se prepara

una sonda desde su extremo, con esta sonda se selecciona de la

genoteca un tercer clon que se superpone con el segundo, y así

sucesivamente.

Paseo cromosómico: Se basa en que una genoteca de ADN

consiste de un conjunto de fragmentos de ADN superpuestos. Se

utiliza el extremo del clon de un gen vecino para hacer una sonda

complem., con esta sonda se selecciona de la genoteca un segundo

clon que se superpone con el primero y se extiende en la dirección del

gen de interés. Este segundo clon se aisla y purifica y se prepara

una sonda desde su extremo, con esta sonda se selecciona de la

genoteca un tercer clon que se superpone con el segundo, y así

sucesivamente.

Page 57: Presentación ADN Bases Moleculares

MÉTODOS DE ANÁLISIS DE ADN: Southern Blot

MÉTODOS DE ANÁLISIS DE ADN: Southern Blot

Page 58: Presentación ADN Bases Moleculares

Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)

Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)

Page 59: Presentación ADN Bases Moleculares

Visualización del PCRVisualización del PCR

479 bp479 bpgrandegrande

190 bp190 bppequeñapequeña

1 2 3 M100 4 5 6 71 2 3 M100 4 5 6 7

Page 60: Presentación ADN Bases Moleculares

Secuenciación del ADNSecuenciación del ADN

Es una herramienta que nos

da información sobre la secuencia

de nucleótidos del genoma de

cualquier organismo. Hay dos métodos principales:

- Método de la terminación de la

cadena (Sanger et al., 1977).

- Método de degradación

química (Maxam and Gilbert,

1977).

Es una herramienta que nos

da información sobre la secuencia

de nucleótidos del genoma de

cualquier organismo. Hay dos métodos principales:

- Método de la terminación de la

cadena (Sanger et al., 1977).

- Método de degradación

química (Maxam and Gilbert,

1977).

Page 61: Presentación ADN Bases Moleculares

FISH: Fluorescence in situ hybridization

FISH: Fluorescence in situ hybridization

Es una herramienta que permite

localizar un fragmento de ADN o

ARN de interés sobre cromosomas,

tejidos o células = localización física.Útil para identificar

anormalidades en los cromosomas y

para el mapeo genético.

Es una herramienta que permite

localizar un fragmento de ADN o

ARN de interés sobre cromosomas,

tejidos o células = localización física.Útil para identificar

anormalidades en los cromosomas y

para el mapeo genético.

Metafase hibridado con una sonda para el síndrome de DiGeorge (microdeleción en la región 22q11.2

Page 62: Presentación ADN Bases Moleculares

APLICACIONES DEL ADN RECOMBINANTEAPLICACIONES DEL ADN RECOMBINANTE

Mapeo génicoNaturaleza y función de los genes: Proyecto Genoma

Humano.Elaboración de productos farmaceúticos: insulina humana,

hormona del crecimiento, factores de coagulación, etc.Elaboración de bacterias especializadas: para degradar

sustancias químicas tóxicas y contaminantes, aumenten la

captación de nitrógeno, inhiban el crecimiento de patógenos, etc.Productos para la agricultura: plantas transgénicas con

rasgos valiosos.Pruebas genéticas: diagnóstico de enfermedadesTerapia génica

Mapeo génicoNaturaleza y función de los genes: Proyecto Genoma

Humano.Elaboración de productos farmaceúticos: insulina humana,

hormona del crecimiento, factores de coagulación, etc.Elaboración de bacterias especializadas: para degradar

sustancias químicas tóxicas y contaminantes, aumenten la

captación de nitrógeno, inhiban el crecimiento de patógenos, etc.Productos para la agricultura: plantas transgénicas con

rasgos valiosos.Pruebas genéticas: diagnóstico de enfermedadesTerapia génica

Page 63: Presentación ADN Bases Moleculares

MAPEO GÉNICOMAPEO GÉNICO

Es la localización de los genes en el genoma de un organismo.Tipos: Genético y FísicoSe utilizan los marcadores genéticos (RFLPs, microsatélites,

SNPs, etc.) y sitios de restricción.Procedimiento:

- Identificación del modo de herencia

- Aplicación de los métodos analíticos y experimentales para

mapear el gen y luego refinar su localización

- Identificación de los genes candidatos

- Selección de los genes candidatos para mutación

- Determinación de las consecuencias funcionales de la

mutación(s).

Es la localización de los genes en el genoma de un organismo.Tipos: Genético y FísicoSe utilizan los marcadores genéticos (RFLPs, microsatélites,

SNPs, etc.) y sitios de restricción.Procedimiento:

- Identificación del modo de herencia

- Aplicación de los métodos analíticos y experimentales para

mapear el gen y luego refinar su localización

- Identificación de los genes candidatos

- Selección de los genes candidatos para mutación

- Determinación de las consecuencias funcionales de la

mutación(s).

Page 64: Presentación ADN Bases Moleculares

RFLP (Restriction Fragment Lenght Polymorphism)

RFLP (Restriction Fragment Lenght Polymorphism)

Page 65: Presentación ADN Bases Moleculares

15 GATA repeats = 127 bp 15 GATA repeats = 127 bp GDB primers publicados son coloreados en azul y rojo primers publicados son coloreados en azul y rojo

D3S1358D3S1358Marcador microsatéliteMarcador microsatélite

Page 66: Presentación ADN Bases Moleculares

Microsatélite de un cromosoma que segrega con una enfermedad Microsatélite de un cromosoma que segrega con una enfermedad autosómica en el mismo. Microsatélite que cosegrega con una autosómica en el mismo. Microsatélite que cosegrega con una enfermedad = Ligación genética, (dentro de 20 cM)enfermedad = Ligación genética, (dentro de 20 cM)

3

Page 67: Presentación ADN Bases Moleculares

Mapa genético del cromosoma 1. Mapa genético del cromosoma 1. APOA2=apoliproteina,ACTN2=APOA2=apoliproteina,ACTN2=actina, CRP=proteina reactiva actina, CRP=proteina reactiva C,SPTA1=espectrinaC,SPTA1=espectrina

Page 68: Presentación ADN Bases Moleculares
Page 69: Presentación ADN Bases Moleculares

Comparación entre el mapa genético y físico del Comparación entre el mapa genético y físico del cromosoma 3 de cromosoma 3 de Saccharomyces cerevisiaeSaccharomyces cerevisiae . .

Page 70: Presentación ADN Bases Moleculares

PROYECTO GENOMA HUMANOPROYECTO GENOMA HUMANOPROYECTO GENOMA HUMANOPROYECTO GENOMA HUMANO

Objetivo: Desarrollar métodos nuevos y automatizados para la

clonación y secuenciación del DNA y generar mapas físicos y

genéticos detallados del genoma humano. Identificar los genes y

describir sus funciones.Comenzó en 1990 con dos equipos participantes: un consorcio

internacional de investigadores con subsidios públicos y una

compañía privada.Se obtuvo el primer borrador en el 2000 y la secuencia completa

en el 2003.

Objetivo: Desarrollar métodos nuevos y automatizados para la

clonación y secuenciación del DNA y generar mapas físicos y

genéticos detallados del genoma humano. Identificar los genes y

describir sus funciones.Comenzó en 1990 con dos equipos participantes: un consorcio

internacional de investigadores con subsidios públicos y una

compañía privada.Se obtuvo el primer borrador en el 2000 y la secuencia completa

en el 2003.

Page 71: Presentación ADN Bases Moleculares

El consorcio utilizó un enfoque basado en el mapaSe construyó un mapa genético de cada cromosomaEn base al mapa genético se elabora un mapa físico de alta resoluciónSe utilizaron las huellas de restricción del DNA para ensamblar los clones

BAC en los contigs que fueron posicionados en los cromosomas mediante

marcadores y sondas genéticas.Los clones BAC se subclonaron, secuenciaron y el genoma completo fue

ensamblado y almacenado en un banco de datos de un ordenador.

El consorcio utilizó un enfoque basado en el mapaSe construyó un mapa genético de cada cromosomaEn base al mapa genético se elabora un mapa físico de alta resoluciónSe utilizaron las huellas de restricción del DNA para ensamblar los clones

BAC en los contigs que fueron posicionados en los cromosomas mediante

marcadores y sondas genéticas.Los clones BAC se subclonaron, secuenciaron y el genoma completo fue

ensamblado y almacenado en un banco de datos de un ordenador.

La empresa privada utilizó la secuenciación del genoma completo por

fragmentos escogidos al azar (shotgun)

La empresa privada utilizó la secuenciación del genoma completo por

fragmentos escogidos al azar (shotgun)

Page 72: Presentación ADN Bases Moleculares

Aplicaciones médicas del ADN Aplicaciones médicas del ADN recombinanterecombinante

Aplicaciones médicas del ADN Aplicaciones médicas del ADN recombinanterecombinante

Producción de proteínas de utilidad médica (como la

somatostatina, la insulina, la hormona del crecimiento humano, los

interferones, etc.).Utilización de plantas desarrolladas mediante ingeniería

genética para producir vacunas orales.Vacunas sintéticas (por ej. vacunas contra el paludismo y la

rabia) mediante técnicas recombinantes.

Producción de proteínas de utilidad médica (como la

somatostatina, la insulina, la hormona del crecimiento humano, los

interferones, etc.).Utilización de plantas desarrolladas mediante ingeniería

genética para producir vacunas orales.Vacunas sintéticas (por ej. vacunas contra el paludismo y la

rabia) mediante técnicas recombinantes.

Page 73: Presentación ADN Bases Moleculares

Productos farmaceúticos obtenidos por Productos farmaceúticos obtenidos por clonamiento en vectores de expresiónclonamiento en vectores de expresión

Producto Producto Tratamiento paraTratamiento para

Factor de coagulación VIIIFactor de coagulación VIIIFactor de coagulación IXFactor de coagulación IXEritropoyetinaEritropoyetinaInsulinaInsulinaHormona de crecimientoHormona de crecimientoActivador del plasminógenoActivador del plasminógenoVacuna de la hepatitis BVacuna de la hepatitis BInterferon Interferon

Interferon Interferon Interferon Interferon

Interleukina 2Interleukina 2Factor de estimulación deFactor de estimulación decolonias de granulocitoscolonias de granulocitosDNasaDNasa

Hemofilia AHemofilia AHemofilia BHemofilia BAnemiaAnemiaDiabetesDiabetesDeficiencia en la hormona de crecimientoDeficiencia en la hormona de crecimientoDesórdenes trombóticosDesórdenes trombóticosHepatitis BHepatitis BLeucemia de células de cabello,Leucemia de células de cabello,hepatitis crónicahepatitis crónicaEsclerosis múltipleEsclerosis múltipleInfec. en pacientes con granulomatosisInfec. en pacientes con granulomatosiscrónicacrónicaCarcinoma de células renalesCarcinoma de células renalesNeutropenia después de la quimioterapiaNeutropenia después de la quimioterapia

Fibrosis quísticaFibrosis quística

Page 74: Presentación ADN Bases Moleculares

I. Clonamiento del gen de interésII. Construcción del vector de expresiónIII. Generación de la oveja transgénicaIV. Purificación bioquímica del producto

PRODUCCIÓN DE ANIMALES TRANSGÉNICOS

PRODUCCIÓN DE ANIMALES TRANSGÉNICOS

Page 75: Presentación ADN Bases Moleculares

VACUNAS COMESTIBLES DE VACUNAS COMESTIBLES DE ORIGEN VEGETALORIGEN VEGETAL

Protección contra la hepatitis B (antígeno Protección contra la hepatitis B (antígeno de superficie HBsAg), el cólera, la diarrea de superficie HBsAg), el cólera, la diarrea ((E. coli, toxinaE. coli, toxina LT-B, CT-B), HIV (gp120), LT-B, CT-B), HIV (gp120), herpesherpes

Plantas: papa, plátano, tomate, tabaco, Plantas: papa, plátano, tomate, tabaco, otras frutasotras frutas

Evaluaciones en laboratorio en estado Evaluaciones en laboratorio en estado avanzado. En papa, hasta 0.3% de ab avanzado. En papa, hasta 0.3% de ab solubles de LT-B en papas hervidas (Tacket solubles de LT-B en papas hervidas (Tacket et alet al, 1998), 1998)

Actualmente, fase de prueba en voluntariosActualmente, fase de prueba en voluntarios Cornell Univ., Univ. of Loma Linda Cornell Univ., Univ. of Loma Linda

(California), Maryland, Pennsylvania, (California), Maryland, Pennsylvania, MississippiMississippi

http://home.cwru.edu/~eay3/ESR/vaccine2big.htm

http://www.sciam.com/2000/0900issue/0900langridge.html

Page 76: Presentación ADN Bases Moleculares

Enfermedad de HuntingtonEnfermedad de Huntington

PRUEBAS DE DIAGNÓSTICOPRUEBAS DE DIAGNÓSTICO

Page 77: Presentación ADN Bases Moleculares

TERAPIA GÉNICATERAPIA GÉNICAEs la introducción de genes a través de vectores para curar un Es la introducción de genes a través de vectores para curar un

defecto o retardar la progresión de una enfermedad y de este defecto o retardar la progresión de una enfermedad y de este

modo mejorar la calidad de vida del paciente.modo mejorar la calidad de vida del paciente.Los vectores se pueden dividir en dos categorías:Los vectores se pueden dividir en dos categorías:

- Vectores virales:- Vectores virales: integrativos y no integrativos. Ej. retrovirales, integrativos y no integrativos. Ej. retrovirales,

adenovirus, baculovirus, etc.adenovirus, baculovirus, etc.

- Vectores no virales:- Vectores no virales: comprende el transporte directo del ADN comprende el transporte directo del ADN

desnudo o una mezcla de genes con lípidos catiónicos (liposomas).desnudo o una mezcla de genes con lípidos catiónicos (liposomas).Tipos de terapia génica:Tipos de terapia génica:

- Terapia de línea germinal:- Terapia de línea germinal: Se introduce un gen intacto (ej. Se introduce un gen intacto (ej.

microinyección) dentro de un huevo fertilizado. Antiético.microinyección) dentro de un huevo fertilizado. Antiético.

- Terapia de células somáticas:- Terapia de células somáticas: Se introduce por transducción un Se introduce por transducción un

gen intacto en células somáticas. Ej. células de pulmón en el caso gen intacto en células somáticas. Ej. células de pulmón en el caso

de fibrosis quística. Dos estrategias: de fibrosis quística. Dos estrategias: in vivoin vivo y y ex vivoex vivo..

Es la introducción de genes a través de vectores para curar un Es la introducción de genes a través de vectores para curar un

defecto o retardar la progresión de una enfermedad y de este defecto o retardar la progresión de una enfermedad y de este

modo mejorar la calidad de vida del paciente.modo mejorar la calidad de vida del paciente.Los vectores se pueden dividir en dos categorías:Los vectores se pueden dividir en dos categorías:

- Vectores virales:- Vectores virales: integrativos y no integrativos. Ej. retrovirales, integrativos y no integrativos. Ej. retrovirales,

adenovirus, baculovirus, etc.adenovirus, baculovirus, etc.

- Vectores no virales:- Vectores no virales: comprende el transporte directo del ADN comprende el transporte directo del ADN

desnudo o una mezcla de genes con lípidos catiónicos (liposomas).desnudo o una mezcla de genes con lípidos catiónicos (liposomas).Tipos de terapia génica:Tipos de terapia génica:

- Terapia de línea germinal:- Terapia de línea germinal: Se introduce un gen intacto (ej. Se introduce un gen intacto (ej.

microinyección) dentro de un huevo fertilizado. Antiético.microinyección) dentro de un huevo fertilizado. Antiético.

- Terapia de células somáticas:- Terapia de células somáticas: Se introduce por transducción un Se introduce por transducción un

gen intacto en células somáticas. Ej. células de pulmón en el caso gen intacto en células somáticas. Ej. células de pulmón en el caso

de fibrosis quística. Dos estrategias: de fibrosis quística. Dos estrategias: in vivoin vivo y y ex vivoex vivo..

Page 78: Presentación ADN Bases Moleculares

TERAPIA GÉNICA in vivo y ex vivoTERAPIA GÉNICA in vivo y ex vivo