Les mutacions iL’enginyeria genètica

Tema11

BiologiaRosa Marfà

Les mutacions

• Concepte

• Mutacions somàtiques/ mutacions germinals

• Mutacions naturals/ mutacions induïdes

• Agents mutàgens

• Càrrega genètica d’efectes negatius (supervivència dels afectats, degut als avenços mèdics)

Classificació de les mutacions I

• Mutacions gèniques– Són puntuals d’uns nucleòtids– Tipus

• Substitució de bases– Transicions, ( Substitució per una purina (A,G) per una altre purina, a l’igual que una pirimidina

(T,C) per una altra pirimidina)– Transversions, Substitució una purina per una piridina i a l’inversa

• Mutacions per pèrdua o inserció de nucleòtids

– Causes• Errors de lectura

– Canvis tautomèrics– Canvis de fases

• Lesions fortuïtes– Despurinitzacions ( A,G)– Desaminacions– Dímers de timina

• Transposicions– Seqüències d’inserció– Un gen– Transposons

Classificació de les mutacions II

– Sistemes de reparació

• DNA-polimerasa té capacitat de reparació

• Reparacions amb escissió del DNA– Endonucleasa

– Exonucleasa

– Dna-polimerasa I

– DNA-ligasa

• Reparació sense escissió del DNA ( enzims fotoreactius)

• Sistema SOS ( enzims correctors del sistema SOS)

Classificacions de les mutacions III

• Mutacions cromosòmiques– Provoquen canvis a l’estructura interna dels cromosomes– Tipus

• Deleció• Duplicació• Inversió

– Inversió pericèntrica ( inclou el centròmer)– Inversió paracèntrica (no inclou el centròmer)

• Translocació– Translocació recíproca– Translocació no recíproca o transposició

• Mutacions genòmiques– Aneuploïdia (Afecten el nombre normal de cromosomes, ja que afecten a un grup de

cromosomes).Trisomies: Ex: síndrome de Down ( el cromosoma 21 són 3 ).Monosomies:Ex: Síndrome de Turner (falta un cromosoma X)– Euploïdies ( afecten al joc complert).PoliploïdiaAutopoliploïdies ( la mateixa espècie)( Ex: pomes, peres, cireres...)Al·lopoliploïdies ( diferent espècie) (Ex:Triticale una barreja de blat i sègol)

Agents mutàgens

• Radiacions mutàgenes– Radiacions

• Radiacions no ionitzants ( les radiacions ultraviolades)• Radiacions ionitzants (Raigs X, gamma, alfa, beta i les radiacions de neutrons)

(radiografies, TAC, fuites de centrals nuclears, explosions nuclears...

• Substàncies químiques mutàgenes– Modificacions de les bases nitrogenades Ex: àcid nitrós, gas mostassa– La substitució d’una base per una altre d’anàloga– La intercalació de molècules Ex: acridina (base nitrogenada dèbil que

s’intercala dins del DNA i després dóna delecions o duplicacions) ( la troben en tints i drogues)

• Virus

Com és el DNA dels organismes eucariotes?

• DNA altament repetitiu o DNA satèl·lit– 10% del total– Són seqüències curtes de 5 a 10 parells de bases– Es posen en tàndems, que es poden repetir de 106 a 108 vegades– Està als telòmers, centròmers– No es transcriu mai– Té funció mecànica en la segregació dels cromosomes durant la mitosis i la meiosis

• DNA moderadament repetitiu– 20% del total– Té de 300 a 500 parells de bases– Es repeteix entre 10 i 100.000 vegades ( aquesta última no és usual)– Està intercalat per tot el genoma– La seva funció és la síntesis de histones, RNAr, RNAt, i seqüències de funció desconeguda

• DNA no repetitiu o simple– 70% del total– Té la informació que es convertirà al RNAm i després en proteïnes i del DNA espaiadors que

està intercalat.

L’enginyeria genètica

• Concepte de biotecnologia/ enginyeria genètica

• Genoma

• Enzims de restricció

• DNA passatger

• Vector

• DNA recombinant

• Clonació

Principals tècniques de l’enginyeria genètica I

• Formes d’introducció de gens en cèl·lules– Plasmidis

• Característiques• Transformació• Llevats

– Els virus• Característiques• Transducció

– Mecanismes no biològics• Electroporació• Microinjecció• Tret de microbales

Principals tècniques de l’enginyeria genètica II

• Inserció de gens

– Seqüències palindròmiques

– Segments cohesius

– Transcriptasa inversa

– DNA complementari

• La reacció en cadena de la polimerasa ( PCR)

Aplicació de l’enginyeria genètica I

• Teràpies– Teràpia de la cèl·lula somàtica– Teràpia de la cèl·lula germinal

• Substàncies humanes produïdes per bacteris– La insulina– L’hormona del creixement– L' interferó– El factor de coagulació VIII

• Introducció de gens en cèl·lules humanes– Els nens ADA– La talassèmia

Aplicació de l’enginyeria genètica II

• Obtenció de vacunes recombinant

• Productes agrícoles– Blat de moro

– El blat

– El tomàquet

– El tabac

• Producció animal– Carpes

– Salmons

El càncer

• Principals conceptes• Els gens

– Gens protooncògens– Gens oncògens ( 100 identificats en humans)– Gens antioncògens o gens supressors (12 identificats en

humans)

• Causes del càncer– Per atzar– Per agents mutàgens– Per virus

• Resposta immunològica– Anticossos monoclonals ( hibridomes)– Substàncies anticancerígenes

Projecte del genoma humà

• Concepte

• Comitè Internacional de Bioètica de la UNESCO

– Límits

• Ecològics i de sanitat

• Ètics i morals

• Socials

• Polítics