unidad de genética humana adn (dna) : es el material de herencia de los organismos. es la...

72
Unidad de Genética Humana ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos. Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco Estructura del DNA : Modelo propuesto por Watson, Crick y Wilkins. (1953). Consiste de una hélice doble de Nucleótidos.

Upload: manuela-farias-quiroga

Post on 24-Jan-2016

220 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Unidad de Genética Humana ADN (DNA) : Es el Material de Herencia

de los Organismos.

Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco

Estructura del DNA : Modelo propuesto por Watson, Crick y Wilkins. (1953).

Consiste de una hélice doble de Nucleótidos.

Page 2: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 16-1b, p. 348

Page 3: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Cromosomas

Page 4: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Composición del DNA

Composición del Nucleótido:

Azúcar desoxiribosa

4 Bases Nitrogenadas: Purinas: Adenina (A) y Guanina (G) Pirimidinas: Citosina (C) y Timina (T)

Grupos fosfatos ( PO4)

Page 5: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Table 12-1, p. 263

Page 6: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 12-3, p. 264

Page 7: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 12-3, p. 264

Thymine

Adenine

Nucleotide

Cytosine

Phosphate group

Phosphodiester linkage

Guanine

Deoxyribose (sugar)

Page 8: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 12-5, p. 266

Page 9: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 12-6b, p. 267

Adenine

Thymine

Deoxyribose

Deoxyribose

Guanine

Cytosine

Deoxyribose

Deoxyribose

Page 11: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 12-9, p. 270

Page 12: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 12-9, p. 270

Mutation

Page 13: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 15-6a, p. 328

Exon

Intron

Exon

Intron

Exon

DNA in a eukaryotic chromosome

Transcription

Pre-mRNA RNA processing (remove

introns)

Mature mRNA

Formation of cDNA relies on RNA processing that occurs in the nucleus to yield mature mRNA.

Page 14: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

DNA Representa el material de herencia Está localizado dentro del núcleo en

los cromosomas. Tenemos 22 pares llamados

autosomales 1-22 El #23 es el cromosoma sexual: XX y

XY En la molécula del DNA hay

secuencias de genes Los genes Codifican para proteínas. DNA RNA mensajero proteínas

Page 15: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Relación de DNA y proteínas El DNA se transcribe a m RNA =

Transcripción

Si el mRNA se traduce a una proteína= Traducción

Page 16: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

When genes go bad: Mutations & diseases

http://www.thetech.org/genetics/art04_bad.php

Page 17: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Métodos usados por los geneticistas para estudiar patrones de Herencia.

Árbol genealógico

Cariotipos

Ánálisis bioquímico o Metabólico

Genética al Reverso ( Genética Molecular)

Page 18: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Árbol genealógicos

Pedigree: representación de los miembros de un tronco familiar a través de diferentes generaciones.

Véase símbolos y modelos

Page 19: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 16-2, p. 349

Page 20: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 16-2, p. 349

I1 2 3 4

II 1 2 3 4 5

III 1 2 3 4

Key: Normal

femaleMating

Normal male Siblings

produced by mating

Albino femaleAlbino male

Page 21: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

p. 366

Page 22: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Herencia

Genes autosomales: dominantes AA, Aa recesivos aa

Page 23: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Herencia ligada al sexo

Al cromosoma XX Al cromosoma XY

Page 24: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Estudio de Cruces

Albinismo autosomal recesivo Hungtinton autosomal dominante Tay Sachs autosomal recesivo Hemofilia ligado al sexo:

cromosoma X gen recesivo Daltonismo ligado al sexo gen

recesivo

Page 25: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Grupos sanguíneos: Alelos múltiples

Grupo A Grupo B Grupo AB Grupo O

Page 26: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Genes dominantes: A y B Genes Recesivos: O

Page 27: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Cariotipos

Mapa de los cromosomas de un individuo.

En humanos, 46 cromosomas. 23 los porta el gameto femenino (Óvulo) 23 los porta el gameto masculino ( Espermatozoide) Ambos gametos son haploides= poseen

la ½ del total de cromosomas.

Page 28: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Anomalías Cromosómicas

Delección: Cromosoma #5 Cri-du chat

Cromosomas extras): Cromosoma sexual X O en .. Ejs.

hombres Klinefelter XXY Síndrome de Down Trisomía en el par # 21

Page 29: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Otras anomalías

Ausencia de un cromosoma : mujer Turner

XO Le falta un cromosoma sexual

Traslocación: fragmentos de un cromosoma se desprende y se inserta en otro grupo Ej. Síndrome de Down

Page 30: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 16-1, p. 348

Page 31: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 16-1a, p. 348

Page 32: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 16-1b, p. 348

Page 33: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 16-4, p. 353

Page 34: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 16-5d, p. 355

A reciprocal translocation occurs when two non-homologous chromosomes exchange segments.

Page 35: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 16-3, p. 352

Page 36: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 16-3a, p. 352

Nondisjunction in first meiotic division

XY

XY

X

Y

First meiotic division nondisjunction results in two XY sperm and two sperm with neither an X nor a Y.

Page 37: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 16-3b, p. 352

Nondisjunction of X in second meiotic division

Nondisjunction of Y in second meiotic division

Normal first meiotic division

XX X

XXY

Y

Y YY

Second meiotic division nondisjunction of the X chromosome results in one sperm with two X chromosomes, two with one Y each, and one with no sex chromosomes. Nondisjunction of the Y chromosome results in one sperm with two Y chromosomes, two with one X each, and one with no sex chromosome (box on right).

Page 38: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 16-5b, p. 355

An inversion is a chromosome segment with a reversed orientation. An inversion does not change the amount of genetic material in the chromosome, only its arrangement.

Page 39: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 16-5c, p. 355

Lost segment

A deletion is the loss of a chromosome segment. A deletion can occur at the tip (shown) or within the chromosome.

Page 40: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 16-6, p. 356

1 μm

Fragile site

CGG repeats (200 to more than 1000 times)

CGG repeats (up to 50 times)

Page 41: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 16-6, p. 356

1 μm

Fragile site

CGG repeats (200 to more than 1000 times)

CGG repeats (up to 50 times)

Page 42: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 16-7, p. 357

Page 43: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 16-9, p. 359

Page 44: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 16-11, p. 361

Page 45: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 16-11, p. 361

About 20 mL of amniotic fluid containing cells sloughed off from fetus is removed through mother's abdomen.

16-week fetus

Ultrasound probe determines position of fetus

Uterine wall

Amniotic cavity

Fluid is centrifuged.

Amniotic fluid is analyzed.

Placenta Fetal cells are checked to determine sex, and purified DNA is analyzed.

Some cells are grown for 2 weeks in culture medium.

Karyotype is analyzed for sex chromosomes or any chromosome abnormality.

Cells are analyzed biochemically for presence of about 40 metabolic disorders.

1

2

3

4

5

7

6

Page 46: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 16-12, p. 362

Page 47: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Fig. 16-12, p. 362

Transabdominal sampling technique

Withdrawn chorionic villi cells

Cervical sampling techniqueUltrasound

probe

Catheter

SyringeWithdrawn

chorionic villi cells o

r

Chorionic villi

Cells are cultured; biochemical tests and karyotyping are performed

Catheter

Page 48: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Análisis metabólicos o bioquímicos Heredados adquiridos

Page 49: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Desórdenes

Tay Sachs: deficiencia de la enzima Hexosaminidasa A

Diabetes: deficiencia de insulina

Fenilcetonuria: bebés no pueden procesar la fenilalanina. Niveles elevados lesionan el cerebro y causan retraso mental y se diagnostican PKU+

Page 50: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Otros trastornos

Amiloidosis: acumulación y depósito de proteínas anormales en órganos. Deterioro de órganos

Page 51: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Genética al Reverso

A nivel molecular Identifica genes en los cromosomas Secuenciación del genoma..

conocer la secuencia de las millones de bases nitrogenadas en nuestro genoma

Page 52: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

The Human Genome Project

Findings Human genome contains ~25,000 genes New genes, including many disease-

associated genes have been discovered Has determined the nucleotide sequence of all

the DNA in our entire set of genes, called the human genome

The genes comprise 2% of all the DNA

Page 53: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA
Page 54: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA
Page 55: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA
Page 56: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA
Page 57: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Plasmids

Page 58: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Cutting DNA with a restriction enzyme

Page 59: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA
Page 60: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Information flow from DNA to protein Transcription

RNA molecule complementary to the template DNA strand synthesized

Translation Polypeptide chain specified by

messenger RNA (mRNA) is synthesized

Page 61: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Gene therapy Normal allele is cloned DNA introduced into certain body

cells One technical challenge is finding

appropriate vector

Page 62: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Recombinant DNA methods Restriction enzymes

Enzymes from bacteria Used to cut DNA molecules in specific

places Enable researchers to cut DNA into

manageable segments Vector molecule carrier of DNA

fragment into cell Transformation: uptake of foreign DNA

into cells

Page 63: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Producing a genomic or chromosome

library

Page 64: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Chain termination method of DNA sequencing

Page 65: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA
Page 66: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

DNA sequencing Based on chain termination

method Yields information about

Structure of gene Probable amino acid sequences of its

encoded proteins

Page 67: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Applications of DNA technology Gene therapy Tissue engineering DNA typing

Page 68: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

GM Plants and Medicines

Medically useful genes can be inserted into plants—example:

Plants could be engineered to produce human antibodies, conferring passive immunity to microbial infection merely by eating the plant

Page 69: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Section 13.3 Outline

13.3 Biotechnology in Forensics

How Biotechnology Revolutionized Forensics

Amplification of DNA by Polymerase Chain Reaction

Gel Electrophoresis: Separation of DNA Fragments

DNA Probes Are Used to Highlight Bands in a Gel

DNA Fingerprinting

Page 70: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA

Section 13.6 Outline

13.6 Biotechnology in Medicine DNA Technology Can Be Used to

Diagnose Inherited Disorders Restriction Enzyme Fragment Analysis Identification of Defective Alleles with DNA

Probes DNA Technology Can Be Used to Treat

Disease

Page 71: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA
Page 72: Unidad de Genética Humana  ADN (DNA) : Es el Material de Herencia de los Organismos.  Es la molécula de ácido desoxirribonucleíco  Estructura del DNA