GENETICA2011

PARTE I: NATURALEZA DEL MATERIAL GENETICOTeorica 2

CARIOTIPO DEL GENOMA HUMANO

Cromosomashomologos

Tinción con Giemsa

Par 4 wt Cr 12 wt Cr 12+ cr4

PACIENTE CON ATAXIA

GIE

MS

A

CH

RO

MO

SM

E

PA

INT

ING

TRANSLOCACION (RECIPROCA) FILADELFIA: CR 9 Y 22

FUSION BCR-ABL: FUNCION DE TIROSINQUINASA CONSTITUTIVA

LEUCEMIA MIELOIDE CRONICA

t(9;22)(q34;q11).

PROYECTO GENOMA HUMANO (1990-2003)

¿EL GENOMA DE QUIÉN SE SECUENCIÓ?

LA DIFERENCIA ENTRE LOS SERES HUMANOS ES DEL 0,1%

SORPRESA 1:

OrganismThe number of predicted genes

Part of the genome that encodes proteins (exons)

E.Coli (bacteria) 5000 90%

Yeast 6000 70%

Worm 18,000 27%

Fly 14,000 20%

Weed 25,500 20%

Human 30,000 < 5%

PORCENTAJE DEL GENOMA CODIFICANTE

The number of predicted genes

Part of the genome that encodes proteins (exons)

5000 90%

6000 70%

18,000 27%

14,000 20%

25,500 20%

30,000 < 5%

SORPRESA 2:NO PARECIERA HABER RELACIÓN ENTRE LA COMPLEJIDAD DEL INDIVIDUO Y EL NÚMERO

DE GENES!

RELACION COMPLEJIDAD-CANTIDAD DE GENES

ORGANIZACIÓN DEL MATERIAL GENETICO:

PARTES DE LA UNIDAD ESCTRUCTURAL CROMOSOMICA

CINETOCORO

HE

TE

RO

CR

OM

AT

INA

EMPAQUETAMIENTO

HISTONAS

Heterocromatina y eucromatina

En Mitosis, los cr deben empaquetarse mas

Cr mitotico de insecto

Proceso de empaquetamiento del cr mitotico

condensinas

Patron de bandas de cr mitoticos

Las células proliferan a través de un sistema: CICLO CELULARLas células proliferan a través de un sistema: CICLO CELULAR

APOPTOSIS

APOPTOSIS

APOPTOSIS

KINASAS

FOSFATASAS

PO4

REPASO DE MITOSIS

Por que iban a dedicar tanta energia a este proceso mitotico tan elaborado que asegura la distribucion

igualitaria del material cromosomico, si no es porque los cromosomas juegan un papel clave en la direccion del

desarrollo del organismo??????

Por que iban a dedicar tanta energia a este proceso mitotico tan elaborado que asegura la distribucion

igualitaria del material cromosomico, si no es porque los cromosomas juegan un papel clave en la direccion del

desarrollo del organismo??????

REPASO DE MEIOSIS

Meiosis es fuente de variabilidad• En la meiosis hay 2 divisiones:

m I reductora: se separan cr homologosm II equilibrada: se separan cromatides

Hay COHESINA especifica de la meiosis que mantiene unidas las cromatides hermanas en mI y las MONOPOLINAS mantienen los cinetocoros hermanos orientados hacia el mismo polo para que se separen cr homologos.

• En la profase de m I: Leptotene, cigotene, paquitene, diplotene y diacinesis.

• Resultado: 4 celulas geneticamente distintas por: • CO • Distribucion aleatoria de Cr homologos

Recombinacion homologa en m I:• Ocurre antes de la separacion de cromosomas homologos en m I•Ocurre entre cromatidas no hermanas de cromosomas homologos•La recombinacion no-homologa es muy danina•Se requiere “espacio” (distancia) para generar la recombinacion•No se producen nuevos alelos.•Se producen nuevas combinaciones de alelos•Intervienen; endo-nucleasas que cortan DNA

recombinasas (RAD51) que unen ssDNA de cromatidas distintas•La union tetrahedrica recorre el cromosoma, intercambiando una hebra por otra

‘‘

Breaking of un-crossed strands

Breaking of crossed strands

Hv

MODELO HOLLIDAYEste modelo propone que si tenemos dos DNAs con secuencias homólogas:•ROTURA: Debe haber una rotura en cada uno de los dos DNA, los cortes se producen en cadenas de igual polaridad.•INVASION: Los extremos rotos invaden a la doble cadena contraria, una cadena sencilla desplaza a la cadena de su misma polaridad y recíprocamente. El que se mueve es siempre el extremo 3' OH. Por esa invasión recíproca los dos DNAs se entrecruzan y a continuación se sellan por ligasas. Las dos dobles cadenas entrecruzadas conforman el intermediario de Holliday, el cual se ha observado in vivo por microscopía electrónica.•MIGRACION: Entonces, tiene lugar una migración del punto de cruce de las cadenas con un aporte energético mínimo, Esta migración origina una región de DNA heterodúplex, doble cadena de distinta procedencia•ROTACION: Se separan las dobles cadenas por un proceso similar al de apertura de unas tijeras cerradas y se rotan 180º las cadenas de la parte inferior, manteniendo fijas las de la parte superior. De esta manera quda una de las representaciones más comunes del intermediario de HollidayRESOLUCION: Tienen lugar entonces la resolución del intermediario por rotura y unión, la cual puede ocurrir de dos maneras: 1) Cortes horizontales (este - oeste). Estos cortes no originan intercambio entre los marcadores. pero sí ha habido recombinación, ya que hay una región heterodúplex entre los marcadores. Se generan recombinantes potenciales.

2) Cortes verticales (norte - sur). Sí originan intercambio de marcadores. Son verdaderos recombinantes.

Posicion Rabl post-division

Centromero= verdeTelomero = rojo

Posicion de cr en interfase

Bibliografia

• Molecular Biology of the Cell, Alberts 2002• Fundamental Molecular Biology, Allison 2006