Bases génicas del desarrollo III

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Bases génicas del 
desarrollo 
Biología del desarrollo – III 
Riohacha, I- 2014 
Origen embriológico de la 
teoría del gen 
• Control de herencia: citoplasma ó núcleo? 
• E. Wilson (1856 -1939); Thomas Hunt 
Morgan(1866-1945); Teodor Boveri (1862-
1915). 
• Separación entre embriología y genética 
 Nettie Stevens (1861- 1912) 
• Evidencia para la equivalencia genómica 
 I. Clonación del anfibio (1930) 
 Hans Sperman y Ross Harrinson 
1. Método para enucleación de nuevos 
sin destruirlos 
2. Método para aislar un núcleo 
donante intacto 
3. Método para transferir 
 
 Transferencia nuclear somática – 
clonación 
 
Restricción del potencial 
nuclear (Totipotencial) 
• Clonación de anfibio 
 Totipotencial de las células somáticas 
• Metaplasia: Regeneración de tejidos a 
partir de una fuente diferente 
Porqué clonar mamíferos? 
Excepción a la regla- Inmunoglobulinas. 
II. Clonación de mamíferos 
Expresión génica diferencial 
1. Cada núcleo celular posee el genoma 
completo establecido en el gameto 
femenino fecundado. En términos 
moleculares el ADN de todas las células 
diferenciadas es idéntico 
2. Los genes no utilizados en las células 
diferenciadas, no son destruidos o 
mutados y conservan su potencial para 
llegar a expresarse. Equivalencia 
genómica. 
 
3. Únicamente un pequeño porcentaje 
del genoma se expresa en cada 
célula, y la porporción de RNA 
sintetizado en cada células es 
específico para cada tipo celular. 
Técnicas de Localización de 
RNA 
• 1. Northerm blot ( transferencia 
norteña) 
• 2. Transcriptasa inversa- PCR (ADN a 
partir de mRNA) 
• 3. Micromatrices (microarrays) y 
Macromatrices (macroarrays) 
• 4. Hibridización ¨in situ¨ y ¨in toto¨ 
 
1. Northerm blot ( transferencia 
norteña) 
3. Micromatrices (microarrays) y 
Macromatrices (macroarrays) 
Determinación de la función de 
los genes durante el desarrollo 
1. Células y organismos transgénico 
2. Organismos quimera 
3. Experimentos de inactivación génica 
(knoc-kout) ¨dejar sin sentido¨ 
4. Determinación de la función de un 
mensajero 
5. Interferencia del RNA 
 
1. Células y organismos 
transgénico 
2. Organismos quimera 
3. Experimentos de inactivación génica (knoc-
kout) ¨dejar sin sentido¨ 
Principios del desarrollo 
Aproximación génica 
1. El desarrollo relaciona el genotipo y el 
fenotipo 
2. Un genotipo dado puede producir un 
limitado rango de fenotipos, dependienfo 
de procesos azarosos y de las interacciones 
ambientales con los organismos en 
desarrollo 
3. La capacidad de los núcleos de las células 
diferenciadas para dirigir el desarrollo de un 
organismo adulto completo ha 
comprobado el principio de equivalencia 
genómica 
4. Los genes nucleares no se pierden 
durante el desarrollo. El genoma de 
cada célula es equivalente al de 
cada uno de los otros tipos celulares. 
5. La excepción a la regla de la 
equivalencia genómica son los 
linfocitos (inmunoglobulinas). 
6. Solo un pequeño número de genes se 
expresa en una célula diferenciada 
 
7. Los cromosomas politénicos en el 
ADN, se replica sin separarse (glandulas 
salivales de la Drosophila melanogaster) 
muestra regiones donde el ADN 
empieza a dividirse . Diferentes tipo de 
células muestran diferentes regiones del 
ADN siendo transcritas. 
Expresión génica 
diferencial 
Expresión genética de un gen 
1. La transcripción genómica diferencial 
regula cual de los genes nucleares son 
transcritos en RNA. 
2. El procesamiento nuclear selectivo en RNA, 
regula cuales de los RNA s transcritos (o 
que parte de estos RNA nucleares) entran 
al citoplasma para convertirse en mRNA. 
3. La traducción selectiva de mRNA regula 
cuales de los RNAm del citoplasma llega a 
ser traducido en proteína. 
4. La modificación diferencial de proteínas 
regula cuales proteínas se les permite 
permanecer o funcionar en la célula. 
Anatomía del gen 
(exones e Intrones) 
Cromatina 
Histonas 
Nucleosomas 
Secuencia de nucleótido del gen de 
ᵝGlobulina humana 
El procesamiento nuclear 
selectivo en RNA, regula cuales 
de los RNA s transcritos 
Promotores y Potencializadores 
• Promotores: Son sitios donde la RNA 
polimerasa se une al ADN para dar inicio 
a la transcripción. Secuencia TATA 
 
• Potenciador o intensificador: es una 
secuencia de ADN que activa la 
utilización de un promotor, controlando 
la eficiencia y el grado de trasncripción 
de un promotor. Son específicos para 
cada promotor (único cromosoma) 
 
Características de los 
Potenciadores 
1. La mayoría de los genes requieren de 
potenciadores para su transcripción. 
2. Los potenciadores son el principal determinante 
de la transcripción diferencial en espacio y 
tiempo. 
3. Los potenciadores activan la transcripción por 2 
medios: a. Remodela la cromatina para 
exponer el promotor. b. Facilita la unión de la 
RNA polimerasa al promotor estabilizador TAF. 
4. Los potenciadores pueden inhibir la 
transcripción, y son denominados silenciadores. 
Genes reporteros 
• Genes que no tiene productos pero 
pueden se identificados. 
Patrones de Metilación y el 
control de la transcripción 
• Metilación del ADN y actividad 
del gen 
• Modificación de la cromatina 
• Aisladores o fronteras génicas 
 
Controles de la expresión de un 
gen a nivel de traducción 
• Longevidad diferencial de mRNA 
• Inhibición selectiva de la traducción 
del mRNA 
• Control de expresión del RNA 
mediante localización citoplasmática 
• Regulación postraduccional de la 
expresión del gen