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Membrana Celular
Bio MsC. Carmen Barba Guzmán
Docente
Universidad Técnica de Ambato
LA MEMBRANA CELULAR
O
b
je
ti
vo
s Definir ¿qué es la membrana celular ?
Describir la estructura de la membrana
Explicar las funciones de la membrana
Recordar los mecanismos de transporte a través de la 
membrana
La membrana celular es un conjunto de envolturas de lípidos y proteínas 
que encierran el contenido celular y definen los compartimentos internos de 
la célula eucariota incluyendo los organelos
Las membranas celulares se caracterizan:
Dinámica: Los componentes de las membranas no
están fijos, moverse de un lado a otro de la
doble capa. (Fosfolípidos).
Fluida: Movimiento de las moléculas de fosfolípidos
dentro de la capa bilípidica y su composición de
ácidos grasos y el grado de insaturación de las
cadenas acílicas, la concentración de colesterol y la
temperatura.
Semipermeable: las membranas son permeables
con ciertas moléculas permitiéndoles el paso y esto
depende del anfipatismo de los fosfolípidos.
Asimétrica: La monocapa externa de la bicapa lipídica
es diferente en su composición a la monocapa interna.
Selectiva: Las proteínas de membrana seleccionan y
dan paso a ciertas moléculas.
Diversidad: Las membranas pueden tener de 500 a
1000 diferentes tipos de lípidos y aproximadamente
un 30% de las proteínas que las células eucariotas
sintetizan se encuentran en las membranas.
Estructura de la Membrana
Forman parte de esta
composición: lípidos,
proteínas y glúcidos en
proporciones
aproximadas de 40%,
50% y 10%,
respectivamente.
Modelo en Mosaico Fluido ó de Singer y Nicholson
Los Fosfolípidos de la Membrana
El Colesterol de la Membrana
Proteínas de Membrana
Los Glúcidos de la Membrana
FUNCIONES DE LA MEMBRANA CELULAR
• Protegen a la célula o el organelo.
• Regula el transporte hacia adentro o hacia afuera de la célula u organelo
permitiendo el paso de moléculas.
• Permiten una fijación selectiva a determinadas entidades químicas a través
de receptores lo que se traduce finalmente en la transmisión de una señal.
• Permiten el reconocimiento celular.
• Suministra puntos de anclaje para filamentos citoesqueléticos o
componentes de la matriz extracelula, lo que permite mantener su forma.
• Permite compartir dominios subcelulares donde pueden tener lugar
reacciones enzimáticas de una forma estable.
• Regula la fusión con otras membranas.
TRANSPORTE DE SUSTANCIAS
Transporte Pasivo
OSMOSIS
Transporte Activo
Cotransporte Transporte Transcelular
Transporte por Endocitosis
Transcitosis y Exocitosis
¿Cómo se transportan las sustancias a través de la membrana?
Conclusiones
PREGUNTAS DE REPASO
¿Cómo podemos definir a la membrana celular?
¿Cuáles son las macromoléculas que constituyen la estructura química de la membrana?
Enuncie las funciones de los lípidos en las membranas celulares.
Relacione las propiedades químicas de los fosfolípidos con la función que desempeñan en 
la membrana.
¿Cuantos y cuáles fosfolípidos encontramos en las membranas?
¿Cuál es la función que desempeña el colesterol a nivel de membrana?
Las proteínas de las membranas ¿qué función desempeñan?
Señale ¿cuáles son las funciones importantes de la membrana en una célula?
Establecer semejanzas y diferencias ¿cómo las sustancias se transportan a través de la 
membrana?
¿Cuáles son los mecanismos de transporte que utilizan las células para captar o desechar 
sustancias?
GRACIAS
CELULAR
Bio. MsC. Carmen Barba G
Docente
Universidad Técnica de Ambato
ORGANIZACIÓN
LA ORGANIZACIÓN CELULAR
O
B
JE
T
IV
O
S
Definir la estructura interna de la 
célula
Describir la estructura de los 
organelos celulares
Explicar las funciones de los 
organelos celulares
ORGANIZACIÓN CELULAR
“ La célula es la unidad estructural y funcional 
principal de los seres vivos”
La teoría celular es la base sobre la que se sustenta una gran parte de la
biología
Si excluimos los virus, todos los seres vivos que forman los reinos biológicos 
están formados por células
Las células según su estructura y origen son de dos tipos:
ESTRUCTURA DE UNA CÉLULA EUCARIÓTICA
CÉLULA- ANIMAL CÉLULA VEGETAL
ESTRUCTURA DE UNA CÉLULA EUCARIÓTICA
Organelos Membranosos
Núcleo
Retículo Endosplamático Rugoso
Retículo Endosplamático Liso
Aparato de Golgi
Mitocondria
Cloroplasto
Lisosoma
Peroxisoma
Vacuola
Organelos No membranosos
Ribosoma
Centrosoma
Centriolo
Citoesqueleto: microfilamentos, 
filamentos intermedios y 
microtúbulos
Flagelo
Cilios
En la estructura interna celular se encuentran
NÚCLEO CELULAR
Puede medir desde 1 nm hasta 20 nm
Tiende a ocupar una posición central y en 
las células vegetales adultas es desplazado 
a la periferia por un volumen significativo 
de las vacuolas
Por el número el núcleo por lo general es 
uno, pero hay células como las protistas 
que pueden ser dicarióticos (macro y 
micronúcleo), los eritricitos maduros no 
poseen núcleo
Función
Dirige la actividad celular y es sede de los
procesos de Replicación y Transcripción
Estructura y característica
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO RUGOSO (RER):
Función
Sirve de anclaje 
a un número 
grande de 
ribosomas.
Transporte de 
proteínas
Plegamiento de 
proteínas
Glicosilación, 
metilación y 
acilación de 
proteínas 
RETÍCULO ENDOPLASMÁTICO LISO(REL):
Función
Transporta sustancias de síntesis como: 
fosfolípidos, triglicéridos y hormonas 
esteroideas
Dispone de enzimas destoxificantes que 
metabolizan el alcohol, barbitúricos
Liberación de glucosa a partir de Glucosa 6-
fosfato vía Glucosa 6-fosfatasa. 
También secuestran los iones calcio y lo liberan 
regularmente en algunas células.
APARATO DE GOLGI
Función
Modificar proteínas y lípidos
Empaquetar en vesículas para 
transportar
Formación de lisosomas primarios
Síntesis de ciertos carbohidratos que no 
se forman en el retículo endoplásmico
MITOCONDRIA
Función
Se encarga de suministrar la mayor parte de 
energía necesaria para la actividad celular 
(respiración celular)
Actúan como centrales energéticas de la 
célula y sintetizan ATP a expensa de 
carburantes metabólicos (glucosa, ácidos 
grasos y aminoácidos) 
CLOROPLASTO
Estructura
Función
Vista al microscopio
LISOSOMA
PEROXISOMAS
URATO OXIDASA
y
CATALASA
VACUOLA
ORGANELOS NO MEMBRANOSOS
RIBOSOMA
Función
Ensambla proteínas a partir de 
la información genética que 
llega del ADN y se transcribe 
en ARNm
CENTROSOMA Y CENTRIOLO
CITOESQUELETO
Funciones
Interviene en la organización interna del citoplasma
Da forma a la célula e interviene en sus cambios
Participa en los movimientos celulares y en los movimientos de los
organelos
Es responsable de vías de comunicación entre distintas áreas celulares
CILIOS Y FLAGELOS
POR SU
EXTRACELULAR
Bio. MsC. Carmen Barba G
Docente
Universidad Técnica de Ambato
MATRIZ EXTRACELULAR
O
b
je
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vo
s Definir a la matriz extracelular
Determinar la estructura de la 
matriz
Explicar las funciones que 
desempeña la matriz
En el desarrollo de los organismos pluricelulares complejos, las
interacciones entre células y la matriz extracelular es de vital
importancia para su desarrollo, crecimiento y proliferación.
Tal es así, que a pesar del costo fisiológico alto, éstos mecanismos
proporcionan al organismo la capacidad de proliferar en ambientes
variados y cambiantes, una ventaja evolutiva fundamental de
animales y plantas.
Como resultado de esta interacción, funciones distintas y a veces 
opuestas pueden desarrollarse simultánea y eficientemente en el 
organismo.
Es un entramado de moléculas de proteínas y
carbohidratos, que se disponen en el espacio
intercelular y que son sintetizadas y secretadas por
las mismas células, es una entidad esencial para los
organismos pluricelulares puesto que permiten la
adhesión de las células para formar los tejidos.
ESTRUCTURA DE LA MATRIZ EXTRACELULAR
Se compone 
principalmente por 
proteínas 
estructurales 
fibrosas y por 
heteropolisacáridos 
conocidoscomo 
glucosaminoglicanos
(GAG) o 
mucopolisacáridos y 
proteoglicanos
Proteínas Fibrosas
Colágeno
Elastina
Proteínas de Adhesión
Fibronectina
Laminina
Ácido Hialurónico
Condriotín
Sulfato
Queratán
Sulfato
Heparán
Sulfato
Dermatán
Sulfato
Gluicosa
mina Na
FUNCIONES DE LA MATRIZ EXTRACELULAR
Coordina las funciones celulares al activar las vías de señalización intracelular 
que controlan el crecimiento, la proliferación y la expresión génica celular
Rellena el espacio existente entre las células otorgándoles resistencia a la
compresión y al estiramiento (esta función decae con el envejecimiento)
Medio por donde llegan los nutrientes y se eliminan los desechos celulares 
(Función que se encuentra alterada en la celulitis)
Requieren de receptores de adhesión para la comunicación de célula – célula, 
célula – matriz 
Espacio por donde migran las células cuando se desplazan de un punto a otro 
del organismo
Es el medio por el cual arriban a las células las señales bioquímicas (ejemplo 
hormonas, citoquinas)
MATRIZ EXTRACELULAR
PREGUNTAS DE REPASO
• Explique la importancia de la Matriz Extracelular 
en los organismo pluricelulares
• ¿Cuál es la composición química de la Matriz?
• El colágeno presente en la Matriz que nivel de 
organización tiene y cuántos tipos de esta 
molécula son los que forman la Matriz?
• El ácido hialurónico ¿porqué es el más abundante 
en la Matriz?
• De acuerdo a esta consideración de que “La 
cantidad, la composición y distribución de la 
matriz depende del tipo de tejido”, argumente a 
que se refiere
Bio. MsC. Carmen Barba G.
Docente
Universidad Técnica de Ambato
CELULAR
SEÑALIZACIÓN CELULAR
O
b
je
ti
vo
s Definir la importancia de la señalización celular en los 
organismos pluricelulares
Determinar los tipos de señalización celular
Etapas de la Comunicación Celular
IMPORTANCIA DE LA SEÑALIZACIÓN CELULAR
Las células se 
organizan en 
tejidos en una 
combinación 
organizada de 
células unidas por 
medio de 
adhesiones 
intercelulares, 
matriz celular o 
ambas.
Es el proceso por el cual una célula emisora porta o envía
moléculas mensajeras que interactúan con proteínas
receptoras en la membrana de la célula diana y provocan una
respuesta.
La comunicación
celular es la
capacidad que
tiene todas las
células de un
organismo
multicelular para
intercambiar
información
fisicoquímica con
las otras células y
la matriz
extracelular.
TIPOS DE SEÑALIZACIÓN CELULAR
Comunicación Célula -Célula Comunicación a través de moléculas 
señalizadoras secretadas
Comunicación Célula - Célula
cadherina: desmosomas
Integrina: hemidesmosomas 
Comunicación a través de moléculas señalizadoras secretadas
Yuxtácrina
Es la comunicación por 
contacto con otras células 
o la matriz extracelular 
por moléculas de 
adhesión
La adhesión entre células 
homólogas es fundamental para 
el crecimiento celular y 
formación de los tejidos
La adhesión entre células 
hetérólogas es importante para 
el reconocimiento que realiza el 
sistema inmune
Neurotransmisores
ETAPAS DE LA SEÑALIZACIÓN CELULAR
Síntesis
Secreción
Transporte
Detección/
Recepción
Transmisión 
Intracelular
Eliminación
1. Síntesis celular del mensaje 
químico
2. Secreción del mensajero por la 
célula emisora
3. Transporte del mensajero hasta la 
célula blanco o diana
4. Detección y recepción del 
mensajero (señal) por un receptor 
celular (proteína)
5. Transmisión intracelular de la señal 
(traducción de señal) y cambio en 
el estatus celular (metabolismo, 
información genética)
6. Eliminación (degradación) de la 
señal (interrupción del proceso)
COMUNICACIÓN CELULAR
SEGUNDA PARTE
POR
SU
ÁCIDOS NUCLEICOS
BIO. MSC. CARMEN BARBA
DOCENTE
UNIVERSIDAD TÉCNICA AMBATO
NÚCLEO
Y
EL NÚCLEO CELULAR
OBJETIVOS:
 Describir la ultraestructura del núcleo eucariótico
 Definir las estructuras: cromosoma, cariotipo
 Reconocer con suficiencia la composición química de las
moléculas de ADN Y ARN
 Describir la estructura, formas de ADN, Conformaciones
alternativas del ADN, el empaquetamiento y las funciones
del ADN.
 Describir la estructura del ARN, Tipos de ARN, función del
ARN
EL NÚCLEO
En las procariotas existe una sola molécula de 
ADN y en las eucariotas, muchas moléculas. 
En el se ensamblan los ribosomas.
Lámina nuclear: filamento intermedio tipo V.
-3 tipos: A, B y C. 
-Su extremo C, permite su unión a farnesila.
-Su fosforilación causan la ruptura de la 
lamina nuclear al inicio de la división celular. 
Porción granular.
Porción fibrilar 
Porción cromosómica. Se 
ceuntra ADN
Isoformas:
AyC provenientes de un mismo 
gen y tbm la B (B1 y B2/3)
Isoformas:
AyC provenientes de un mismo 
gen y tbm la B (B1 y B2/3)
Proteínas intermediarias 
relacionan el citoesqueleto del 
citoplasma con la lamina nuclear. 
Esto le da al núcleo una posición 
determinada. 
Regulador de la expresión 
génica.
Mitosis abiertas eucariotas.
Mitosis cerradasprocariotas.
EL NÚCLEO ESTRUCTURA
Proteínas intermediarias 
relacionan el citoesqueleto del 
citoplasma con la lamina nuclear. 
Esto le da al núcleo una posición 
determinada. 
EL PORO NUCLEAR
Tienen una vida larga
TRANSPORTE
 Gradiente creado por la 
molécula RAN.
 Carioferinas: seleccionan 
las proteínas que pueden 
entra y salir. Estas puede 
ser importinas y 
exportinas.
 Depedniendo si la 
proteínas tiene una señal 
“secuencia de 
localización o 
exportación nuclear. 
LA CROMATINA
LOS CROMOSOMAS
TIPOS DE CROMOSOMAS
CARIOTIPO
El cariotipo es un conjunto de cromosomas(tamaño, forma y número) de una 
célula somática de una especie o de un individuo
Organiza el material 
genético en los 
cromosomas.
Condensa el ADN durante 
las divisiones celulares.
Regula el transporte.
Regula la expresión 
genética.
Produce el nucléolo.
Descondensa el ADN.
Duplica el material 
genético (replicación).
Funciones del Núcleo:
LOS ÁCIDOS NUCLEICOS
Los ácidos nucleícos se componen NUCLEÓTIDOS y éstos a su ves están 
constituidos así:
1. Una pentosa 
ribosa
desoxirribosa
2. Ácido fosfórico 
3. Una base nitrogenada, que puede ser una de estas cinco 
Adenina
Guanina
Citosina
timina
uracilo
 
HISTORIA Y DESCUBRIMIENTO DEL ADN :
Es una doble hélice, con las bases dirigidas hacia el centro, perpendiculares al eje de 
la molécula (como los peldaños de una escalera caracol) y las unidades azúcar-
fosfato a lo largo de los lados de la hélice (como las barandas de la escalera ).
Rosalin Franklin, escribió que la estructura del ADN
tenía 2 cadenas y dedujo que las moléculas de
fosfato se encontraban en el exterior de la
molécula.
El modelo de Watson y Crick: por su lado recogieron
todos estos datos y lo utilizaron para construir su
Modelo del ADN a fines de 2/1953, estos datos
fueron:
El ADN
Que el ADN era una molécula grande también muy larga y delgada. 
Los datos de las bases proporcionados por Chargaff (A=T y C=G;
purinas/pirimidinas= para una misma especie). Y las hebras que forman son
complementarias.
Los datos de la difracción de los rayos-x de Franklin y Wilkins
Las bases son 
complementarias, con A en 
un lado de la molécula 
únicamente encontramos T 
del otro lado, lo mismo 
ocurre con G y C. Si 
conocemos la secuencia de 
bases de una de las hebras, 
conocemos su 
complementaria.
http://www.nzedge.com/heroes/wilkins.html
El ADN
Las dos cadenas del ADN son antiparalelas: con sus extremos dispuestos de la 
siguiente manera, ADNp 5´- 3´ el ADN c 3´- 5´
ENLACES
El ADN
TIPOS DE ADN:
 ADN de copia única(el 57 % del total) formados por segmentos de 
aproximadamente 1000 pares de nucleótidos del longitud, una pequeña 
parte de este ADN contiene los genes. 
 ADN repetitivo(20 %)son unidades de aproximadamente 300 pares de 
nucleótidos* que se repiten en el genoma unas 105 veces(unidades de 
repetición). Se intercalan con el ADN de copia única.
 ADN satélite(altamente repetitivo: 28 %) son unidades cortas de pares denucleótidos que se repiten en el genoma. Son característicos en cada especie 
y pueden ser separados por centrifugación. Constituyen la heterocromatina 
y no se le conoce función. 
FORMAS DE ADN
El ADN
 EMPAQUETAMIENTO DEL ADN EN DISTINTOS NIVELES DE 
ORGANIZACIÓN PARA FORMAR UN CROMOSOMA.
El ADN
 PROTEÍNAS Y ADN:
El ADN
El ADN
ESTRUCTURA DEL GENOMA:
 Cada gen representa un segmento de ADN, la suma de todos estos segmentos de
ADN presentes en el huevo fertilizado representan la información genética que
trasmitieron los progenitores.
Por lo que el genoma es la dotación única de la Información genética y contiene
en su forma Haploide, cerca de 3 x 10 (9) pares de bases y 1.7 x 10 (7)
nucleosomas.
 El ADN se interrumpe en regiones intermedias que no codifican llamadas
intrones, mientras que las regiones que codifican continuas se llaman exones. En
la replicación del ADN los intrones son eliminados.
 El proyecto del Genoma Humano consiste en descifrar la secuencia completa de
nucleótidos de los 24 cromosomas (22 autosómicos y 2 cromosomas sexuales
(dotación haploide).
FUNCIONES DEL ADN:
Autoreplicación y Autoregulación de la 
herencia
Almacenamiento y conservación de la 
información genética
Expresión del mensaje genético
EL ARN
 Comparte muchas de las características 
estructurales del ADN:
 Los nucleótidos que componen este ácido 
nucleico son:
 El azúcar pentosa o ribosa
 Contiene la base uracilo en lugar de la timina 
del ADN
 Existe como una sola cadena
 Es una estructura altamente sensible a los 
álcalis
TIPOS DE ARN:
ARN mensajero (ARN m)
ARN de transferencia (ARN t)
ARN ribosomal (ARN r)
ARN pequeño estable (ARN pe)
EL ARN
ADN ------ ARNm ------- ARNt------- ARNr ------- Síntesis de Proteínas
Transcripción Traducción
ARN pequeño estable: intervienen en la remoción de los intrones.
Se halla formados por 100 a 300 pares de bases
ARN MENSAJERO (ARNm)
Sus características son la siguientes:
- Cadenas de largo tamaño con estructura primaria.
- Se le llama mensajero porque transporta la información 
necesaria para la síntesis proteica.
- Cada ARNm tiene información para sintetizar una 
proteína determinada.
En eucariontes en el extremo 5¨posee un grupo metil-
guanosina unido al trifosfato, y el extremo 3´posee una 
cola de poli-A
ARN TRANSFERENTE (ARNt)
Sus principales características son.
 Son moléculas de pequeño tamaño
 Poseen en algunas zonas estructura secundaria, lo que va hacer que en las 
zonas donde no hay bases complementarias adquieran un aspecto de bucles, 
como una hoja de trébol.
 Los plegamientos se llegan a hacer tan complejos que adquieren una 
estructura terciaria
 Su misión es unir aminoácidos y transportarlos hasta el ARNm para 
sintetizar proteínas.
Anticodones 
y Codones
 ARN RIBOSÓMICO (ARNr)
 Sus principales características son:
 Cada ARNr presenta cadena de diferente tamaño, con estructura secundaria 
y terciaria.
 Forma parte de las subunidades ribosómicas cuando se une con muchas 
proteínas.
 Están vinculados con la síntesis de proteínas.
Los Ácidos Nucleicos
1. El ARNt : estructura, localización y función en la biosíntesis de
proteínas.
2. Nucleótidos: concepto, composición química y moléculas más
frecuentes.
3. Estructura y funciones del ADN.
4. Localización y función del ARNm en la célula eucarionte.
5. ¿ Cuántas clases de ARN conoces y en que procesos intervienen?
6. Existen una serie de nucleótidos como son el ATP, el NAD, el FAD,
etc...que tienen alguna relación estructural con los constituyentes
del material genético ¿ están relacionados estos compuestos con
otros procesos celulares que no sean de transmisión genética ?
7. ¿ Qué diferencias estructurales, de composición, etc... existen entre
el ADN y el ARN?
CUESTIONARIO SOBRE ÁCIDOS NUCLEICOS
P
O
R 
S
U
ATENCIÓN
TRANSFERENCIA DE LA 
INFORMACIÓN GENÉTICA
Bio. MsC. Carmen Barba G.
Docente
Universidad Técnica de Ambato
TRANSFERENCIA DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA
O
B
JE
T
IV
O
S
Determinar la importancia del “Dogma de la Biología 
Molecular”
Identificar los procesos necesarios en la transferencia 
de la Información Genética
Explicar los procesos de Replicación, Transcripción y 
traducción en la síntesis proteica
En seres 
vivos 
normales
En virus
De ARN a 
ADN
Enzimas ADN polimerasa. 
• Topoisomerasa o girasa: relaja las cadenas para desenrollar el ADN.
• Topoisomerasa I: Corta una hebra
• Topoisomerasa II: Cortan dos hebras
• Proteínas SSB o estabilizadoras: impiden la formación de puentes de hidrógeno 
que unen a las cadenas de ADN. 
• ADN polimerasa: polimerizan ADN en sentido 5` a 3`. Los nucleótidos lo obtiene a 
partir trifosforibonucleotidos de dATP, dGTP, dTTP, dCTP
• Libera dos PP.
• TIPOS: 
• ADN POLIMERASA I:
• ADN POLIMERASA II: polimeriza, actúa sobre dos cadenas. Tbm es una 
exonucleasa, mientras que la polimerasa I, introduce en nucleótidos 
común.
• Helicasa: rompen los enlaces de H
•TIPOS DE REPLICACION DEL 
ADN?
REPLICACIÓN
La Replicación es el proceso de la duplicación o copia del ADN
En la replicación 
semiconservativa
se originan dos 
moldes de ADN, 
cada una de ellas 
compuesta de una 
hebra original y 
una hebra nueva 
complementaria. 
(Matthew Meselson
y Franklin W.
Stahl). Además es 
bidireccional La replicación se caracteriza además por desarrollarse en tres 
pasos o mecanismos: Inicio, elongación y terminación
Molde
Copia de la 
hebra
Hebra original
PASOS DE LA REPLICACION:
Términos:
• Orquilla de replicación=inicio de la transcripción.
• Factores de transcripción: son proteínas que se unen al sitio promotor 
para dar inicio a la transcripción. 
• Código genético:
• Partes de un gen:
REPLICACIÓN
Inicio: La 
replicación 
comienza en sitios 
específicos del ADN 
conocidos como 
“Origen de 
replicación” o 
región OriC , a partir 
de estos puntos se 
forma l horquilla de 
replicación.
Procariontes: Un 
solo origen
Eucariontes: 
Múltiples orígenes
Las enzimas que intervienen son: Topoisomerasas I, II y III, 
Helicasa, además proteínas SSB
REPLICACIÓN
Elongación: Las enzimas que 
intervienen son: ADN Polimerasa I 
y III, ADN primasa y ADN ligasa
NO SE PUEDEN AÑADIR BASES EN SENTIDO 3`A 5`
SIEMPRE VA A SER EN SENTIDO 5`A 3`
REPLICACIÓN
La replicación termina cuando los fragmentos 
de Okazaki de la hebra retrasada se unen
Enzima ligasa.
REPLICACIÓN
Glucosilasa Elimina el base.
AP endonucleasa Elimina el 
resto del nucleótido. El azúcar y el 
grupo fosfato. 
ADN POLIMERASALlena el espacio.
Ligasasella. 
REPLICACIÓN
REPLICACIÓN
Ejercicio: En la duplicación del ADN se 
conoce solo la secuencia de una hebra, 
aplicando la ley de complementariedad de las 
bases replique la hebra desconocida.
a) Identifique las cadenas
b) Ponga la dirección de cada una de las 
hebras
ATGGGACTAGCACTGCCCCATAGAATGTGA 3’ 
Mutaciones:
• Transiciones
• Transversiones. 
TRANSCRIPCIÓN
La Transcripción es el proceso en donde se sintetiza el ARN 
TRANSCRIPCIÓN
Inicio: ARN polimerasa o transcriptasa
Terminador.
Se unen 
proteínas 
“factores de 
transcripción”
ARN POLIMERASA
Transcripto 
primario.
Poli A polimerasa.Metil transferasa
Va a colocar un grupo metil a 7, 
metilguanosina y un metil a la 
ribosa
TRANSCRIPCIÓN
Elongación: La ARN polimerasa y la ARN ligasa son las enzimas que 
generan esta etapa.
La complementariedad de bases es A-U; G-C
Terminación: 
La ARN-pol reconoce en el ADN 
unas señales de terminación (
proteína rho) que indican el final 
de las transcripción.
 Implica el cierre de la burbuja 
formada en el ADN y la separación 
de la ARN-pol del ARN transcrito.
La ARN-pol transcribe regiones de 
ADN largas, que exceden la 
longitud de la secuencia que 
codifica la proteína.
Una enzima corta el fragmento de 
ARN que lleva la información para 
sintetizar la proteína.
Extremo 3’  se añade una 
secuencia de ribonucleótidos de 
adenina  cola poli-A.
Extremo 5’  se añade una 
caperuza permitirá identificar 
este extremo en el proceso de 
traducción posterior.
TRANSCRIPCIÓN
Ejercicio: transcriba la cadena 
correspondiente.
a) Identifique las cadenas
b) Ponga la dirección de cada 
una de las hebras
ATGGGACTAGCACTGCCCCATA
GAATGTGA 3’ 
TRADUCCIÓN
La Traducción es el proceso por el cual se sintetiza una proteína (enzima)
Se necesita:
Ribosomas
ARN mensajero
ARN transporte, 
traductor y de 
transferencia
Aminoácidos
Enzimas
Energía
Inicio: Codón iniciador ARNm, que se une a la 
subunidad menor. Fijación del primer aminoacil-
ARNt, con el anticodón correspondiente: UAC.
Inicio: unión de subunidad mayor.
TRADUCCIÓN
COMPLEJO DE INICIACIÓN
Elongación: La cadena peptídica se
sintetiza por la unión de los sucesivos aa
que se van situando en el ribosoma
transportados por los correspondientes
ARNt. El ribosoma se desplaza a lo largo
de la cadena de ARNm.
TRADUCCIÓN Animosil ARN 
sintetasa
TRADUCCIÓN
El CÓDIGO GENÉTICO: Características
Esta organizado en tripletes o codones, cada aa está 
determinado por 3 nucleótidos.
Características:
Es degenerado: pues el número de tripletes 64 (codones) 
es superior al número de aa existentes en las proteínas 
del organismo (61 codones codificantes y 3 de parada)
Repetitivo: un mismo aa puede estar determinado por más 
de un codón.
La lectura del ARNm es continua sin interrupciones.
El triplete de iniciación es AUG que codifica el aa
metionina.
Universalidad: es el mismo código para todas las especies.
3 NUCLEÓTIDOS=1 AMINOÁCIDO
Terminación: Existen 3 codones de terminación: UAA, UAG, UGA. Cuando el ribosoma 
llega a uno de ellos, la cadena peptídica se acaba.
TRADUCCIÓN
TRADUCCIÓN
La velocidad de síntesis proteica 
es alta: 
hasta 1400 aminoácidos por 
minuto.
Varios ribosomas pueden leer a 
la vez un mismo ARNm = 
polirribosoma o polisoma.
Mayor efectividad y ahorro de 
tiempo.
Ejercicio: Traduzca de la transcripción 
realizada.
a) Identifique las cadenas
b) Ponga la dirección de cada una de las 
hebras
c) Utilice la tabla del código
ATGGGACTAGCACTGCCCCATAGAATGTGA 3’ 
Ejercicios
1. En la purificación de un fragmento de ADN se ha perdido una porción de una de las 
hebras, quedando la secuencia de bases nitrogenadas como se indica a continuación. 
a) Reconstruya la porción que falta y explique en qué se basa para la reconstruirla.
b) Transcriba las cadenas y diga a cuantos codones y anticodones resulta las cadenas?
c) Traduzca la cadena y diga cuántos aminoácidos sintetizó?
A T G A C C............................................………………
T A C T G G G C C G A A T T C G G C T A G G C T A A A G T G A C T 5’ 
2. Suponga que usted conoce los anticodones siguientes: Identifique todas las cadenas.
a) Determine la secuencia de ADN molde que codifica estos anticodones
b) Transcriba el ARNm y diga cuantos codones y anticodones tiene la cadena
c) Traduzca la cadena y diga cuántos aminoácidos sintetizó?
UAC GGC UUA GGU CCU AUU CAU GCA CCG AGA CUC ACU
Resolución: Ejercicio 1
ADN p 5´A T G A C C C G G C T T A A G C C G A T C C G A T T T C A C T G A 3´
ADN c 3´T A C T G G G C C G A A T T C G G C T A G G C T A A A G T G A C T 5’
Me baso en la ley de complementariedad de las bases y el antiparalelismo de la doble hélice del ADN.
ARNm 5´A U G A C C C G G C U U A A G C C G A U C C G A U U U C A C U G A 3´ 11 codones
MET –TRE– ARG – LEU- LIS – PRO – ILE – ARG – FEN – HIS PARE 10 aminoácidos
ARN t 3´ U A C U G G G C C G A A U U C G G C U A G G C U A A A G U G A C U 5´ 11 anticodones
Resolución: Ejercicio 2
ARNt 3´UAC GGC UUA GGU CCU UAA CAU GCA CCG AGA CUC ACU 5´ 12 anticodones
ARNm 5´AUG CCG AAU CCA GGA AUU GUA CGU GGC UCU GAG UGA 3´ 12 codones
MET–PRO–ASN-PRO-GLI-ILE-VAL-ARG-GLI-SER-GLU PARE 11 aminoácidos
ADNc 3´ TAC GGC TTA GGT CCT TAA CAT GCA CCG AGA CTC ACT 5´
ADNp 5´ATG CCG AAT CCA GGA ATT GTA CGT GGC TCT GAG TGA 3´
REGULACIÓN
DE LA 
INFORMACIÓN
GENÉTICA
BIO. MSC. CARMEN BARBA G.
DOCENTE
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
OBJETIVOS
Determinar la regulación de la información genética en células procariotas
Diferenciar la regulación de la transcripción en los eucariotas
Establecer las diferencias entre los procesos regulatorios en procariotas y 
eucariotas
MECANISMOS DE CONTROL GENÉTICO
MECANISMOS DE CONTROL GENÉTICO EN 
PROCARIOTAS
Todas las células presentan mecanismos para regular la expresión de los genes.
De esta manera, las células procariotas y eucariotas, sintetizan en cada
momento solamente aquellos elementos que necesitan.
A principios de los años sesenta y uno (1961), Jacob y Monod (ambos
ganadores del premio Nobel de ciencias en 1965), del Instituto Pasteur de
París, propusieron un modelo denominado operón para la regulación de la
expresión de genes que codifican a las enzimas que requieren la utilización de
la lactosa en la E. coli.
Propusieron que la transcripción de un gen o un conjunto de genes
estructurales contiguos (genes que codifican polipéptidos), se regulan por dos
elementos controladores: El gen regulador (R o represor) y el gen operador ( O-
secuencia operadora), el gen O siempre se localiza contiguo al gen (es)
estructurales, cuya expresión va ha ser regulada.
COMPONENTES DE UN OPERÓN
El Operón es un conjunto de genes, localizados contiguamente al ADN, que 
obedece a las mismas señales de encendido y apagado
Los operones son: Inducibles o Reprimibles de acuerdo al mecanismo de control
Operón Lactosa que se abrevia Operón Lac, es un
sistema inducible en donde la proteína reguladora
producto del gen regulador es un represor que
impide la expresión de los genes estructurales en
ausencia del inductor que en esta caso es la lactosa
Operón Reprimible
El operón Triptófano que se abrevia
Trp, es un sistema represor en donde el
triptófano se une a la proteína
reguladora o represora cambiando su
conformación y se puede unir a la región
operadora y como consecuencia la ARN-
polimerasa no puede unirse ala región o
gen promotor y no se transcriben los
genes estructurales del operón Trp
• Regulación del inicio de la transcripción por proteínas solubles (factores 
transcripcionales en eucariotas)
• Remodelación de la estructura de la Cromatina
• Regulación por metilación del ADN
• Regulación de la trascripción por ARN no codificante
• Regulación de la elongación dela transcripción
REGULACIÓN DE LA TRANSCRIPCIÓN EN EUCARIOTAS
Niveles de Regulación de 
la Expresión Génica en 
Eucariotas
PROCESO DE LA 
REGULACIÓN DE LA 
EXPRESIÓN GENÉTICA 
EN EUCARIOTAS
Regulación en Procariotas
Regulación de Expresión Genética en Eucariotas
OBJETIVOS
Determinar las variaciones que producto de la evolución se han dado en 
los seres vivos
Diferenciar los polimorfismos que se presentan en los eucariotas y
comprender sus especificidades
Describir las mutaciones y la importancia en el proceso evolutivo de los 
seres vivos
Explicar la influencia de las mutaciones en la herencia y el
desencadenamiento de las Enfermedades Moleculares
1971: Dr. Smith y col.
aislamiento de una enzima de una bacteria
corte de ADN viral
genes reguladores del ciclo celular 
vías metabólicas
oncogenes
supresores tumorales
expansión investigación
comercialización medicina
alimentos
ERA DEL ADN RECOMBINANTE
diagnóstico
terapia 
génica
gen
diagnósticoproteína
secuencia 
expresada
tratamiento
función 
alterada
mapeo 
genómico
patología
GENÉTICA 
CLÁSICA
CLONADO 
POSICIONAL
95% no codificante 2-5% codificante
99,9 % secuencias compartidas
0,1 % secuencias diferentes
variación de secuencia
Diploide: 2x 3.109 pb
Genoma
Cambio en la secuencia de bases del ADN
-Cualquier cambio en la información genética tomando como referencia 
el genoma “wild type“
-Los cambios pueden afectar la expresión de los genes sin alterar las
secuencias codificantes
-Los cambios pueden no producir
sileciosas)
cambios fenotípicos (mutaciones
-Error en replicación u otra etapa del metabolismo del ADN
NEUTRO NEGATIVO
enfermedad
POSITIVO
evolución
EFECTOS
VARIACIÓNDE SECUENCIA
Mutación
•Variación en una secuencia nucleotídica presente
población con una frecuencia menor al 1%
• Cambios de secuencia que generan patología
en una
Polimorfismo
•Variación en una secuencia nucleotídica presente
población con una frecuencia mayor al 1%
en una
• Generalmente se atribuyen a secuencias que no generan
patología
VARIACIÓN DE SECUENCIA
Polimorfismo de longitud
VNTR´S: polimorfismos
de repetición
Microsatélites (STR) 
longitud (2-7 pb) 
Minisatélites (VNTR) 
longitud (10- 200
pb)
Polimorfismo de secuencia
SNP´s: variación de un 
único nucleótido
Indel: 1pb a miles de pb 
si modifica el sitio de
corte de una enzima :
RFLP (fragmento de 
restricción de longitud 
polimórfica)
Tipos de 
Polimorfismos
5’- CGCAATGGTTCCAATTT-3’
5’- CGCAATGGCTCCAATTT-3’
SI ESTA VARIACIÓN DE SECUENCIA CREA O DESTRUYE UN SITIO
DE RECONOCIMIENTO PARA UNA ENZIMA DE RESTRICCIÓN
RFLP
SNP
alelo
alelo
A:
B:
11,0 y 3,5 Kb
14,5 Kb
3’5’
exónexón
Genotipos
T
a
q
 I
T
a
q
 I
T
a
q
 I
BB
AB
AA
RFLP
Unidad de repetición
A: 5 repeticiones
B: 7 repeticiones
Alelos
C: 11 repeticiones
D: 14 repeticiones
E: 17 repeticiones
VNTR - STR
-La mayoría son dañinas,
-Son causa de la ENFERMEDAD MOLECULAR
-hay más de 5.000 enfermedades genéticas
-velocidad de mutación espontánea:
-bacterias, cultivos de células: se miden 
específico por división celular
-animales superiores: se miden para un
gameta por generación.
para un gen
gen específico por
MUTACIONES
CLASIFICACION POR TAMAÑO
•macrolesiones: alteraciones cromosómicas
-estructurales
citogenética -numéricas
•microlesiones: alteraciones génicas
de megabases a
biol. molecular 1 pb (mutación puntual)
MUTACIONES
•cromosoma
•cromosoma
•cromosoma
•1 banda: 10
1: 250 millones
X: 150 millones
21: 50 millones
de
de 
de
pb
pb 
pbcitogenética
– 20 millones de pb
•1 sub-banda: 2 – 5 millones de pb
•bacteriófago : 50.000 pb
•gen eucariota medio: 20.000 pb
•exón: 50 – 1.000 pb
•mutación puntual: 1 pb
biol. molecular
genoma haploide: 3000 millones de pb
CAUSAS accidentes meióticos o mitóticos
NUMÉRICAS monosomía
trisomía
ESTRUCTURALES translocación
inserción / deleción 
amplificación
inversión
MACROLESIONES
METAFASE CARIOTIPO NORMAL
SÍNDROME TURNER SÍNDROME DE DOWN SÍNDROME DE KLINEFELTER
Dup1icatro
n
lnsertlon
CAUSAS agentes físicos y químicos
errores en el metabolismo
ADN
de
regiones codificantesEFECTOS
regiones no codificantes
MICROLESIONES
cambio en la secuencia de bases del
información codificada
ADN
señales expresión
maduración transcriptos
TAA 
TAG
TGAATG
3´5´
gt ag
in1
r.promotora Ex2Ex1
AATAAA
MUTACION
•deleción: 1pb a genes completos
•inserción: incluyen duplicaciones
•mutaciones puntuales
cambio de sentido (missense)
stop de síntesis proteica (nonsense)
antisentido
afectan el splicing
•cambio de marco de lectura (frameshift)
•mutaciones dinámicas
MICROLESIONES
•silenciosa:
CGA (Arg) CGG (Arg)
•cambio de sentido:
CGA (Arg)
•stop de síntesis proteica:
TTA (Leu)
•antisentido:
TAA (stop)
•cambio de marco de lectura:
GGA (Gly)
TAA (stop)
TTA (Leu)
CGA CGATTCC--CGACGATCC
Mutaciones puntuales- región codificante
nucleótidos
*
Gen
Proteína
normal
aminoácidos
Cambio de nucleótido
Gen
Proteína
anormal
Fenilalanina- Valina - Valina - Arginina - Leucina
Patología molecular
T-T-T-G-T-T-G-T-T-C-G-A-T-T-A
Fenilalanina-Valina - Alanina - Arginina - Leucina
T-T-T-G-T-T-G-C-T-C-G-A-T-T-A
•región promotora
región 5´no traducible
•codón de iniciación
•splicing sitio aceptor y dador
sitios críticos exónico
intrónico
•señal de
•señal de
terminación
poliadenilación
Mutaciones puntuales- región no codificante
FACTORES GENETICOS
FACTORES PREDISPONENTES
FACTORES DESENCADENANTES
FACTORES AMBIENTALES
PATOLOGÍA MOLECULAR
genotipo
Homocigota
fenotipo
Normal
Doble HeterocigotaHeterocigota Homocigota
EnfermoNormal - Portador Enfermo
G
e
n
P
a
te
rn
o
G
e
n
M
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o
G
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G
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G
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a
te
rn
o
: Mutación
PATOLOGÍA HEREDITARIA RECESIVA
genotipo
Homocigota
fenotipo
Normal
Doble HeterocigotaHeterocigota Homocigota
EnfermoEnfermo Enfermo
G
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n
P
a
te
rn
o
G
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a
te
rn
o
: Mutación
PATOLOGÍA HEREDITARIA DOMINANTE
MM
M
M
M
M
•PAT. HEREDITARIA •PAT. NO HEREDITARIAS
(SOMATICAS)
Mutaciones germinales:
- se producen en gametas
- se trasmiten a la descendencia
Mutaciones somáticas:
-
-
-
se producen células somáticas
sólo afectan a la progenie de la célula donde ocurrió 
no se heredan
Mosaico:
- la mutación ocurre en una etapa temprana del desarrollo
- se produce un mosaico genético
tiempo
cel. original
evento
mutacional
población
final de cel.
una mutación temprana produce una mayor proporción de
células mutadas en la población final
que una mutación tardía
AUTOSÓMICA
dominante
Enf. Huntington 
Enf. poliquistosis
renal
Ataxia espinocerebelosa
recesiva
Fibrosis quística 
Talasemia mayor
Fenilcetonuria
LIGADA AL CROMOSOMA X
dominante
Hipofosfatemi
a
recesiva
Daltonismo
Hemofilia A, B
PATOLOGÍA HEREDITARIA
MONOGÉNICAS
COMPLEJAS
(MULTIFACTORIALES)
diabetes mellitus ateroesclerosis 
hipertensión arterial esclerosis múltiple
polialélicas 
hemoglobinopatías 
fibrosis quística 
Distrofia Muscular de 
Duchenne / Becker
monoalélicas
drepanocitosis
defecto de 1- anti tripsina
PATOLOGÍA HEREDITARIA
Mutaciones
HERRAMIENTAS O 
TÉCNICAS DE 
BIOLOGÍA 
MOLECULAR
BIO. MSC. CARMEN BARBA GUZMÁN
DOCENTE
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
¿A QUÉ SE DENOMINA TÉCNICAS O HERRAMIENTAS DE 
BIOLOGÍA MOLECULAR?
SE LLAMA ASÍ A TODAS LAS TÉCNICAS DE LABORATORIO QUE
SE UTILIZAN PARA EXTRAER O AISLAR CON ALTO GRADO DE
PUREZA MOLÉCULAS DE ÁCIDOS NUCLEICOS (ADN Y ARN),
VISUALIZARLO PARA VER SU ESTADO, CORTARLO Y PEGARLO,
AMPLIFICAR POR PCR UNA REGIÓN ESPECÍFICA DEL
GENOMA, CLONAR FRAGMENTOS ADN GENÓMICO
HUMANO EN BACTERIAS U OTROS VECTORES COMO VIRUS.
HIBRIDAR FRAGMENTO DE ÁCIDOS NUCLEICOS PARA LA
IDENTIFICACIÓN DE GENES, ENTRE OTROS.
¿PARA QUÉ SE UTILIZAN ÉSTAS TÉCNICAS?
Todas estas técnicas tienen diversas aplicaciones generalmente en
el diagnóstico de enfermedades moleculares, hereditarias,
búsqueda de alelos más o menos frecuentes asociados a una
característica que nos interesa seleccionar, diagnóstico de
contaminación bacteriana en alimentos, diagnóstico en
enfermedades infecciosas por virus (VIH; Hepatitis C, etc.),
selección de marcadores moleculares para mejorar una especie,
test de paternidad, diagnóstico forense, etc.
EXTRACCIÓN DE ADN
La primera técnica que se debe utilizar antes de las demás, es la
extracción del ADN y para ello es necesario purificarlo desde
cualquier tejido aunque usualmente se lo hace desde el tejido
sanguíneo.
Se basa en una serie de lavados de la muestra y agregado de
proteinasas que eliminan las proteínas del medio, detergente para
eliminar las membranas plasmáticas y luego seguir purificando el
ADN de esa mezcla de ARN, proteínas y restos celulares.
Incubación del lisado: Una posible forma de aislar el ADN genómico es
incubar el lisado crudo a temperaturas entre 90 – 100 ºC y luego usarlo
directamente.
Es evidente que mediante este método el ADN obtenido es de muy baja
pureza y con aplicaciones muy reducidas.
Otra desventaja de este método son las pérdidas de ADN por acción de
las nucleasas y otros componentes de los orgánulos que están en
contacto con el ADN y pueden destruirlo, por lo que no es útil para
almacenar el ADN pues los contaminantes pueden degradar las
moléculas de ADN extraído.
Este método puede ser usado para extraer ADN de material crudo,
liofilizado o congelado, que puede romperse con un mortero, por 
congelación-descongelacióno usando ultrasonido. 
El lisado de células se, siendo las proteínas y otros componentes de 
la célula solublepuede extraer con cloroformo, alcohol isoamílico o 
fenols en el disolvente orgánico, por lo que de esta forma se logra la 
separación de los ácidos nucleicos
Este es un procedimiento básico para extraer ADN de vegetales,
donde un detergente aniónico puede romper la pared celular y
así se produce la lisis de las células. El uso de detergentes
aniónicos no solo se restringe a la extracción de ADN vegetal,
puede ser usado para ADN genómico de bacterias y otros tipos
de organismos. Un ejemplo de este método, quizás el más
conocido, es el uso de CTAB (bromuro de cetil trimetil amonio)
como detergente para lograr la lisis.
MÉTODO DE SALTING-OUT:
A partir de un lisado celular se pueden separar las moléculas de
proteínas y otros contaminantes del ADN mediante la adición de
altas concentraciones de sal que hacen que disminuya la
solubilidad de las moléculas orgánicas en la fase acuosa.
En este método se utiliza frecuentemente la proteinasa K, el TRIS-
HCl para regular el pH y otros reactivos químicos que aseguren la
total inactivación de las enzimas que pueden actuar sobre las
moléculas de ADN.
http://www.wakolatinamerica.com/productos/kit-de-reactivos/
Para la extracción se utilizan sales inorgánicas como el
perclorato de sodio y el cloruro de sodio en concentraciones
muy altas que hacen precipitar a las moléculas orgánicas.
El precipitado formado se separa por centrifugación y luego se
puede extraer el ADN de la disolución acuosa mediante la
adición de alcohol, por precipitación.
ELECTROFORESIS EN GELES
La electroforesis es una técnica muy importante en la Biología
Molecular.
El principio básico es ADN, ARN y proteínas que pueden ser
separadas por medio de un campo eléctrico.
PREPARACIÓN DE AGARES
• Agarosa, poliacrilamida
• TAE , PBS entre otros
• Colorantes: bromuro de etidio, 
syber safe, syber green.
APLICACIONES
Se utiliza para hacer análisis de la secuencia de ADN y ARN, también
se usa para purificar moléculas parcialmente antes de aplicar
espectrofotometría de masa, Reacción de la Cadena de Polimerasa
(PCR), clonación o secuenciación.
Técnicas de Biología Molecular
CUESTIONARIO
¿Cuáles son las ventajas que podemos tener de la manipulación
del ADN?
En la aplicación de cualquier técnica aplicable en el estudio
molecular, la extracción del ADN ¿porqué es importante?
¿Cómo se conoce al área que trata sobre la aplicación de todas
estas herramientas moleculares?
En la aplicación de esta herramientas moleculares en el estudio de
la vida ¿cuáles son las desventajes en el campo de la bioética?
CLONACIÓN MOLECULAR 
Y EXPRESIÓN GENÉTICA
BIO. MSC. CARMEN BARBA G.
DOCENTE
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
O
B
J
E
T
IV
O
S
Explicar ¿qué es la Clonación Molecular y la Expresión 
Genética?
Definir los pasos de la Clonación Molecular, las ventajas y 
desventajas en la práctica médica
Determinar la importancia de la clonación Molecular y la 
expresión genética en la práctica clínica
CLONACIÓN MOLECULAR
La clonación molecular se caracteriza por aislar un fragmento de
ADN de interés e insertarlo en un plásmido (vector) y obtener
múltiples copias de ello en un organismo generalmente procariota
por acción de la ADN polimerasa.
Plásmido: Son moléculas de ADN en forma de anillo (ADN
circular), presentes principalmente en bacterias, que se replican de
manera autónoma. No son infecciosos.
Vector molecular: son moléculas transportadoras que transfieren y
replican fragmentos de ADN que llevan insertados mediante técnicas de
ADN recombinante. Para que sirva de vector, una molécula debe ser capaz
de replicarse junto con el fragmento de ADN que transporta.
Enzima de Restricción: Una enzima de restricción es aquella que puede
reconocer una secuencia característica de nucleótidos dentro de una
molécula de ADN y cortar el ADN en ese punto en concreto, llamado sitio
o diana de restricción, o en un sitio no muy lejano a este.
La clonación de cualquier fragmento de ADN consiste en los siguientes pasos:
•Elección del organismo huésped y el 
vector de clonación
•Preparación del ADN del vector
•Preparación del ADN a clonar
•Creación del ADN recombinante
•Introducción del ADN recombinante 
en el organismo huésped
•Selección de los organismos que 
contienen ADN recombinante
•Detección de clones con insertos de 
ADN deseado y propiedades 
biológicas. 
APLICACIONES DE LA CLONACIÓN 
MOLECULAR
La Clonación Molecular se utiliza en una amplia variedad de
experimentos biológicos y las aplicaciones prácticas van desde la toma
de las huellas dactilares hasta la producción de proteínas a gran escala.
En investigación: Se utiliza esta técnica para conocer la función de determinados
genes a través de la deleción, inserción y transposición de ciertos genes en distintos
organismos y también se puede usar promotores para estimular la actividad de
determinados genes.
Mediante la manipulación genética se puede obtener animales que padezcan
enfermedades análogas a las humanas para simular dichas enfermedades y pruebas
preclínicas de medicamentos y terapias para combatirlas.
Fabricación de Productos Terapéuticos:
Los organismos transgénicos son utilizados para fabricar productos
destinados al uso terapéutico en humanos.
La vacuna contra la hepatitis B se produce a partir de levaduras a la
que se ha insertado un gen para producir el antígeno HBsAg presente
en la envoltura del virus de la hepatitis.
El anticoagulante Atryn usado para disminuir el riego de coagulo
durante operaciones quirúrgicas, se extrae de la leche de cabra
modificada genéticamente.
Terapia Génica:
Usa virus genéticamente modificados para introducir
genes humanos con el fin de curar algunas
enfermedades. Actualmente la terapia se centra solo
en células somáticas por lo que los cambios que se
pueden producir no se transmitirán a los
descendientes. Es una técnica relativamente nueva
que ya esta dando resultados asombrosos en el área
clínica y terapéutica.
Además, la clonación tiene importantes
aportaciones en la industria, a la resistencia de
alimentos, a las plagas sin pesticidas, animales
mejorados y más eficientes, animales de compañía
mejorados genéticamente que son hipoalergénicos.
EXPRESIÓN GENÉTICA
Proceso por el cual todos los organismos
procariotas y eucariotas transforman la
información codificada en el ADN en
proteínas que son necesarias para el
desarrollo y funcionamiento de un organismo
vivo.
Se puede decir también que es el proceso
mediante el cual la información almacenada
en el ADN es usada para dirigir la síntesis de
un producto específico como el ARN y
proteínas.
Experimento de Griffith Experimento de Avery, McLeod y Mc Carty
Experimento de Avery, McLoed y Mc 
Carty
Experimento de Hershey y Chase
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
O
B
JE
T
IV
O
S Definir sobre la Hibridación aplicada a los ácidos 
nucleicos
Explicar el procedimiento de la Hibridación de 
ácidos nucleicos
Diferenciar los tipos de Hibridación en ácidos 
nucleicos
HIBRIDACIÓN MOLECULAR
La Hibridación de los ácidos nucleicos consiste en la unión de dos moléculas
monocatenarias de los ácidos nucleicos por la complementariedad de sus
bases nitrogenadas dando origen a una cadena bicatenaria.
Las cadenas de ácidos nucleicos provienen de dos moléculas diferentes,
dando lugar a la hibridación de ADN-ADN, ADN-ARN o ARN-ARN.
Las técnicas de hibridación en Biología Molecular permiten detectar
secuencias puntuales de ácidos nucleicos o dianas (ADN o ARN) con la
utilización de Sondas Marcadas.
La Secuencia
Diana es la
cadena de
nucleótidos que
se pretende
identificar en una
muestra
problema.
La Sonda es una
secuencia de
nucleótidos
complementaria a
la secuencia
diana.
Tras el proceso de
hibridación se forma una
estructura bicatenaria
híbrida entre la sonda y
la secuencia diana, que
podrá ser detectada
gracias al marcaje que se
haya incorporado a la
sonda.
Generación de una Sonda
La Sonda esun fragmento de aproximadamente de 100 
a 1000 nucleótidos de ADN o ARN.
Se utiliza en muestras de ADN o ARN para detectar la
presencia de NUCLEÓTIDOS, secuencias que
son COMPLEMENTARIOS a la secuencia de la sonda.
Tipos de Marcaje
Radioactiva:
Sondas marcadas con
isotopos por lo general
con 32P, o se usa también
tritio.
No Radiactiva (Inmunológico):
Se marcan con una molécula de digoxigenina, a la solución se le
añaden anticuerpos específicos que se unen a esa molécula; y
estos anticuerpos llevan asociado un compuesto luminiscente o
fluorescente (Como el CDP-Star) que deja impronta fotográfica.
Procedimiento
Hibridación de ADN
Hibridación ADN-ARN
Características:
Las reacciones de hibridación son específicas. Las sondas se unen a los
blancos, solamente cuando tienen una secuencia complementaria.
Las reacciones de hibridación se llevan a cabo en presencia de grandes
cantidades de moléculas similares pero no idénticas al "blanco". Esto
es, que una sonda puede encontrar una molécula del blanco en una
mezcla de millones de moléculas relacionadas pero no
complementarias.
Propiedades de los ácidos nucleicos y la técnica de Hibridación
ARN:
• Northern Blot convencional
• Northern Blot reverso 
(microarray)
• Hibridación in situ
ADN:
• Southrn Blot
• Análisis de genotecas
Sothern Blot
Es la técnica por la que se transfiere el ADN desde el
gel de agarosa o poliacrilamida a una membrana de
nylon o nitrocelulosa
Protocolo:
Restricción para generar varios fragmentos de ADN
Electroforesis en geles de agarosa
Desnaturalización que permite la unión a la membrana de nitrocelulosa (UV, NaOH)
Transferencia al papel filtro por capilaridad
Hibridación con sonda específica
Lavados y visualización de la sonda por autoradiografía.
Northern Blot
Esta técnica permite la detección de ARN específicos separados por electroforesis a 
través de sondas marcadas.
Protocolo:
No se realiza digestión enzimática para obtener fragmentos de ARN
Electroforesis en condiciones desnaturalizantes:
• geles de agarosa con formaldehido,
• muestra de ADN se diluye en tampón con formamida y formaldehido y se calienta a 65
grados centígrados.
No se necesita el paso de desnaturalización para la transferencia del gel a la membrana.
La transferencia, la hibridación y el revelado es similar a Southern blot.
Comparación entre las Técnicas de Southern y Norther Blot
SOUTHERN NORTHERN
Moléculas detectadas ADN ARN
Electroforesis Gel Agarosa Gel Agarosa/formaldehído
Pre-tratamiento del gel Depuración, desnaturalización y 
neutralización ---------------
Método de transferencia Capilaridad Capilaridad
Revelado Sonda marcada Hibridacion Sonda marcada Hibridación
Detección Autorradiografía
Quimioluminiscencia
Colorimetría
Autorradiografía
Quimioluminiscencia
Colorimetría
APLICACIONES
• Fertilización in vitro.
• Producción de biológicos (proteínas, anticuerpos monoclonales, 
hormona, enzimas).
• Producción de fármacos y vacunas.
• Transgénesis parcial: Terapia génica en humanos.
• Estudios de genotoxicológicos.
• Estudios de aberraciones cromosómicas adquiridas y congénitas.
• Diagnóstico de enfermedades moleculares, infecciosas, hereditarias.
• Test de paternidad.
• Reconocimiento de identidad en la ciencia forense.
Cuestionario
• Comente sobre la hibridación de ácidos nucleicos
• ¿Qué otras técnicas de hibridación se conocen aparte de Souther y Norther
Blot?
• ¿Qué diferencias en el procedimiento de Souther y Norther Blold puede
mencionar?
• Entre las aplicaciones ¿Cuáles son de mucha utilidad para el trasplante de
tejidos?
• Mencione algunas ventajas que podemos obtener con la aplicación de
estas técnicas.
• Defina la hibridación de Western Blot y ¿cuál es su procedimiento y
utilidad?
A continuación van a observar un vídeo de la temática tratada, el link es
https://www.youtube.com/watch?v=bX-XAJblyVM
https://www.youtube.com/watch?v=bX-XAJblyVM
REACCIÓN DE LA CADENA 
DE POLIMERASA PCR
BIO. MSC. CARMEN BARBA G.
DOCENTE
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
OBJETIVOS
Conocer los fundamentos de amplificación de ADN por PCR
Establecer las ventajas y desventajas de la PCR
Reconocer el uso y aplicaciones de la PCR en la práctica 
clínica
REACCIÓN DE LA CADENA DE POLIMERASA (PCR)
La reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es una técnica de laboratorio
utilizada para amplificar secuencias de ácidos nucleicos como: ADN, ARN.
La amplificación de ácidos nucleicos in vitro se realiza por medio de la
polimerización de las cadenas de éstos ácidos en un equipo conocido como
termociclador.
El propósito de la PCR es hacer muchas copias de un fragmento específico de
ADN o ARN, se realiza esta amplificación teniendo un mínimo de material
genético disponible.
Kary Mullis nacido en 1944, estadounidense, PhD en Bioquímica, en
1983 crea la técnica de la PCR(polymerase chain reaction) y en 1985
presenta su invento y utilizó la PCR para amplificar el gen de la Beta-
hemoglobina, para el diagnóstico prenatal de la anemia falciforme.
Por su descubrimiento gana el premio nobel de Química en 1993.
Drepanocitosis
Termociclador
Un termociclador consta de las partes siguientes: tapa deslizante, placa de
calentamiento, bandeja porta muestras (96 pocillos) pantalla con tecla de stop y teclas
de función variable, interruptor, teclas direccionales, numéricas y puerto USB.
Preparación de la Mezcla Maestra (Master Mix)
Para iniciar el procedimiento se prepara la mezcla que esta compuesta de:
La polimerasa que se utiliza actualmente es la Taq
polimerasa obtenida de la bacteria Thermus acuaticus.
Procedimiento
Se desarrolla en 3 pasos básicos que se repiten
de 25 veces o más: Desnaturalización,
Apareamiento o hibridación (Anneling) y
Polimerización o extensión.
Reacción de la Cadena de Polimerasa PCR
Análisis de la Muestra
La detección del producto de la PCR se realiza por lo general mediante un corrido
electroforético.
Dependiendo del tamaño de la amplificación y la resolución que deseamos, utilizamos
diferentes medios (agarosa, poliacrilamida) a distintas concentraciones.
La posterior visualización se puede realizar por bromuro de etidio, syber safe, tinción
de plata, fluorescencia, radioactividad en lámpara de luz UV o en el
fotodocumentador (Chimidoc).
Ventajas
A partir de una muestra pequeña de ADN o ARN se puede obtener una
cantidad suficiente para realizar un estudio.
El proceso se puede utilizar para clonar, secuenciar y analizar muestras de
ácidos nucleicos.
Se puede amplificar el ADN de cualquier organismo vivo o muerto.
La PCR es la técnica que ofrece como principal ventaja general millones de
copias de la región de interés a partir de un fragmento de ADN (ARN)
Es una técnica robusta debido a la capacidad de los oligonucleótidos
iniciadores o primers de unirse firme y complementariamente a la región diana
aislando fácilmente ésta molécula en medio de millones de fragmentos de
ADN.
Desventajas
Se puede reproducir solamente partes del genoma, en donde se conoce por lo
menos una mínima secuencia de 20 a 40 pb.
Se necesitan cebadores (primers) específicos que sean complementarios al
fragmento que se desea amplificar.
Al momento de la polimerización puede darse errores al sintetizar el ADN.
Puede contaminarse con otro ADN o molécula (ARN o proteínas) que puede 
ser del mismo investigador o cualquier otro.
La principal desventaja es la necesidad de estandarizar la técnica para el
organismo o la técnica de interés, lo cual puede ser tardado y costoso.
Utilidad
La PCR es la técnica más importante en la biología molecular porque con ella
se ha logrado la simplificación e innovación de muchas técnicas moleculares
que permiten abordar nuevas líneas de investigación en diferentes ramas de la
ciencia como: biotecnología, ecología, evolución, biología de la conservación,
arqueología, patología, medicina clínica y forense, entre otras.
Sus aplicaciones son múltiples en la práctica clínica como: en el diagnóstico
molecular, análisis prenatales, terapia génica, genotipificación,ancestría,
filogenia, farmacogenómica, pruebas de paternidad y pruebas de identificación
en criminalística.
PCR una visión de la aplicación de esta técnica
SECUENCIACIÓN
Bio. MsC. Carmen Barba G.
Docente
Universidad Técnica Ambato
OBJETIVOS
Definir el fundamento de la técnica
Explicar el procedimiento de la técnica. 
Secuenciación de Sanger
Conocer las aplicaciones
SECUENCIACIÓN
La secuenciación del ADN principalmente determina el orden de los
nucleótidos de un fragmento de interés.
Existen distintos 
métodos para la 
secuenciación: -
Rotura química 
(método de Maxan y 
Gilbert).
Terminación de 
cadena (secuenciación 
de Sanger).
Secuenciación cíclica 
térmica.
Secuenciación Sanger
El principio de esta secuenciación es que el ADN polimerasa no puede añadir
nucleótidos a una cadena de ADN en crecimiento una vez que se incorpora un
análogo nucleotídico o sea un ddNPT que carece del grupo hidroxilo en posición 3’.
Los resultados de la secuenciación se leen en un electroferograma o
cromatograma.
Interpretación de los resultados
Secuenciación de Sanger
Aplicaciones
Detección de mutaciones.
Secuenciación de ADN fósiles.
Diagnóstico de enfermedades genéticas.
Identificación de especies y control de cruces entre animales.
Proyecto de Genoma Humano.
VENTAJAS DE LOS TEST MOLECULARES
• Análisis de desordenes en una muestra.
• Igual técnica para el diagnóstico de patologías.
• La presencia de una única mutación para algunas patologías
facilita el diagnóstico.
• Los resultados son objetivos y definitivos.
• Se puede predecir el fenotipo desde el genotipo en algunos
desordenes.
• Estas técnicas no son afectadas por factores como: prematuridad,
nutrición o edad.
• Toma de muestra no invasiva.
• Resultados relativamente rápidos.
• Permite individualizar el tratamiento basado en el genotipo.
• Posibilidad de realizar diagnóstico prenatal y estudio de
portadores.
CUESTIONARIO
• Explique el fundamento de la PCR
• Elabore un protocolo de el proceso de la PCR
• Describa las semejanzas y diferencias entre la PCR punto final y la PCR
tiempo real
• Diga ¿cuáles son las ventajas y desventajas de la PCR?
• Fundamente las aplicaciones de la PCR
• Explique en ¿qué consiste la Secuenciación?
• ¿Qué tipos de secuenciación existen y cuáles son la diferencia?
• Enuncie las aplicaciones de la Secuenciación en la biología molecular y la 
clínica
• Establezca semejanzas y diferencias entre las técnicas moleculares estudiadas
Atención
por su
MICROARREGLOS
POLIMORFISMOS Y 
HUELLA GENÉTICA
BIO. MSC. CARMEN BARBA G.
DOCENTE
UNIVERSIDAD TÉCNICA AMBATO
Conocer la importancia de los microarreglos (micoarrays) en la biología
molecular y su aplicaciones en la biomedicina.
Explicar acerca de los polimorfismos y sus aplicaciones en la
identificación de enfermedades.
Reconocer los fundamentos de la huella genética y su importancia en la 
singularidad de los individuos.
OBJETIVOS
MICROARREGLOS
Los microarreglos es una herramienta que se utiliza para la expresión de varios
genes a la vez, esta técnica utilizada en biología molecular y las ciencias genómicas
son aplicables en la medición y cuantificación de la expresión génica e
identificación de mutaciones en genes específicos para el diagnóstico de
enfermedades, también en la investigación biomédica, debido a que permite
analizar diferentes tipos de muestras biológicas(tejidos, proteínas y material
genético) y miles de moléculas de manera simultánea por cada ensayo a diferencia
de otras técnicas como PCR, RT-PCR, Southern blot, Western blot, entre otras, en
las cuales solo se puede analizar un número limitado de moléculas por ensayo.
En la investigación clínica los microarreglos de ADN son los más usados debido a
que las aplicaciones son diversas y bien pueden ajustarse para explorar el perfil de
expresión de genes en un organismo en diferentes circunstancias biológicas y
terapéuticas.
Microarreglo con ADN: Es importante el tener presente que el trabajo con
microarreglos de ADN inicia incluso antes de tener la muestra problema, la
selección de las secuencias, así como el tipo de microarreglo a emplear, son
importantes para que se obtenga el máximo de información posible de acuerdo al
tipo de problema que vamos a abordar.
El trabajo con microarreglos podemos dividirlo en cuatro etapas: (figura. 1)
1. Selección del tipo de microarreglo y de las secuencias que se colocarán en el 
soporte. 
2. Obtención de la muestra biológica. 
2.1 Purificación del ADN o ARN. 
3. Amplificación del 
material genético (RT-PCR). 
3.1 Marcaje de la muestra 
problema. 
4. Hibridación del 
microarreglo.
4.1 Captura de resultados. 
4.2 Análisis de resultados.
Microarreglos
Aplicaciones:
En los estudios de expresión génica hibridando en microarreglo con ADNc se
puede saber que genes se expresan y con que intensidad.
Nos permite observar la expresión de miles de genes del genoma de un
organismo.
Podemos identificar genes que producen ciertas enfermedades mediante la
comparación de los niveles de expresión entre células sanas y células que están
desarrollando ciertos tipos de enfermedades.
POLIMORFISMOS
La palabra polimorfismo viene del griego muchas formas.
El polimorfismo genético actualmente se lo define como la presencia en la
misma población de dos o más alelos en un mismo locus, con una frecuencia
del 1%. Es una serie de fenotipos alternativos normales y comunes.
La mayoría de los polimorfismos no tienen efecto sobre el fenotipo (caen en
regiones no codificantes).
Pero, algunos pueden afectar nuestro fenotipo (Estatura: alta/baja; el color del
cabello: claro/oscuro; el color de ojos)
Un número muy pequeño de polimorfismos son responsables de enfermedades
genéticas (Ej: 1/20 habitantes de Europa del Norte portan el gen de la Fibrosis
Quística)
Tipos de Polimorfismos Genéticos
MICROSATÉLITES: (Dinucleotide Microsatellite Repeat Polymorphism)
Repeticiones de un par de nucleótidos en regiones no codificantes.
SNP: ( Single nucleotide polimorphism)Polimorfismo de nucleótido simple.
VNTR: (Variable Number of Tandem Repeats) Repeticiones en tándem de
número variable.
RFLP: (Restriction long fragment polimorphism) Fragmentos largos de
restricción.
Microsatélites
Un ADN microsatelite también conocido como SSR (repeticiones de secuencia
simple) son disposiciones de repeticiones tanden de una secuencia simple,
generalmente inferior a 10pb.
SNP
Son cambios de un solo nucleótido que ocurren en el genoma en una ubicación
particular. El polimorfismo de un solo nucleótido es la forma más común de
variación genética
VNTR
Son repeticiones en tanden de secuencias entre 2 a 5 nucleótidos, están
distribuidos de forma casi homogénea por todo el genoma y presentan un
número elevado de alelos con frecuencias similares entre sí, de forma que la
probabilidad de que un individuo sea heterocigoto es muy elevada.
RFLP
Los fragmentos de restricción de longitud polimórfica, son un tipo de polimorfismo que
resulta de la variación en la secuencia de ADN reconocida por las enzimas de restricción,
estas enzimas cortan fragmentos de ADN en lugares conocidos y específicos.
Los RFLPs se han utilizado y han sido
muy útiles como marcadores de
localización en el ADN genómico
humano de sitios particulares, de una
serie de cuatro a ocho nucleótidos
que son un sitio donde una enzima de
restricción de bacteria puede unirse y
cortar el ADN. Esto es útil para
observar características de la
secuencia del ADN donde se une la
enzima de restricción o no, y ver las
diferencias entre las personas al tener
o no el sitio donde se une la enzima.
Aplicaciones
Los polimorfismos genéticos pueden ser usados como marcadores para ayudar
a esclarecer ciertos patrones y/o procesos biológicos; además, pueden
establecer parentescos.
También se puede determinar la cantidad de entrecruzamiento entre diferentes
grupos de la misma especie (flujo genético), y la información puede ser usada
para identificar poblaciones únicas, potencialmente importantepara la
sobrevivencia de la especie.
El método es conocido como “huellas de ADN” y representa una herramienta
importante en medicina forense y en procesos jurídicos, porque si se analizan
suficientes polimorfismos es posible distinguir diferentes individuos con alto
grado de certeza.
El genotipo de la muestra encontrada en una escena de un crimen puede ser
comparado con el genotipo del individuo “sospechoso”. Criminalística.
También, el análisis de los polimorfismos puede ayudar a probar la paternidad
en situaciones de disputa.
Análisis de ligamiento: Este análisis de ligamiento o escaneo genómico es un
método en el cual se hace una búsqueda aleatoria en el genoma para tratar de
encontrar los genes asociados a una enfermedad.
Identificación individual: Medicina forense, el genotipo de una persona o su
huella de ADN, puede ser determinado a partir de muestras muy pequeñas
(cabello, sangre, células de la piel, etc.)
HUELLA GENÉTICA
Es una técnica llamada prueba de ADN o análisis de
ADN, se utiliza para distinguir a dos individuos de la
misma especie a través de muestras de su ADN.
La técnica se basa en analizar dos individuos que tienen
gran parte de su secuencia de ADN en común y para
distinguir a estos dos individuos se puede explorar la
repetición de secuencias altamente variables llamadas
minisatélites.
Estos dos individuos no emparentados será poco
factible que tengan el mismo número de repeticiones o
minisatélites.
Esta técnica nos permite establecer
una selección, que es muy poco
probable que haya surgido por
casualidad, salvo en el caso de
gemelos monocigóticos, que tendrán
idénticos perfiles genéticos pero no
las huellas digitales.
El Dr. Alec Jeffreys fue el inventor 
de esta técnica que la dio a conocer 
en 1984, es catedrático en la 
Universidad de Leicester.
Huella Genética
Aplicaciones
Ciencia Forense: Comparar a un sospechoso con muestras de sangre, cabello, 
saliva o semen.
Identificación de restos humanos por comparación de muestras de familiares.
Pruebas de paternidad.
Estudio de compatibilidad en donación de órganos y tejidos.
Estudio de evolución de animales salvajes, estudio de composición de
alimentos.
Generación de hipótesis de migraciones humanas e identificación de
migrantes.
CRISPR
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
tiene genes introducidas, para producir leche con
proteínas humanas y generar asi un reemplazode 
leche materna.
se les añade gen de luminiscencia
alteracion de los genes 
oncogenos
Highlight
Highlight
Highlight
Highlight
genes promotores del crecimiento, 
que estimulan la división celular- Cuando se daña se llama oncogen
Un trastorno genético 
es una alteración en el
ADN o gen.
TERAPIA GÉNICA
BIO. MSC. CARMEN BARBA G.
DOCENTE
UNIVERSIDAD TÉCNICA AMBATO
OBJETIVOS
Examinar las consideraciones éticas en la práctica y ejecución de la
Terapia Génica y el Consejo Genético
Estudiar el fundamento de la Terapia Génica y el Consejo Genético
Analizar la importancia de la aplicación de esta terapia en las
enfermedades genéticas
Determinar los requisitos para la aplicación de la Terapia Génica
en un trastorno hereditario
Indagar las estratégias de la transferencia génica en esta terapia
TERAPIA GÉNICA
La tecnología del ADN recombinante planteó la
interesante posibilidad de tratar enfermedades
genéticas en su más básico nivel que es el gen
La Terapia Génica (TG) consiste en el tratamiento de
enfermedades producidas por una alteración genética
Es un método que puede ser usado para el manejo de
trastornos hereditarios así como enfermedades
adquiridas
Es una disciplina bastante reciente que todavía está en una fase altamente
experimental como forma de tratamiento rutinaria de enfermedades humanas
Es una técnica terapéutica mediante la cual se inserta un gen funcional en las
células de un paciente humano para corregir un defecto genético o para dotar a
las células de una nueva función
Consideraciones generales de la Terapia Génica:
El objetivo de la Terapia Génica es la mejora de la salud de una paciente
mediante la corrección del fenotipo mutante, para lo cual es necesario el
aporte del gen normal a las células somáticas apropiadas
En el tratamiento de enfermedades genéticas uno de los problemas a
considerar es, el de la integración de una copia normal de un gen en la línea
de células germinales o un óvulo fecundado que podría conllevar un riesgo
sustancial de introducción de una nueva mutación
Ejemplo en PKU se insertaría copias funcionales normales del gen para la
corrección de un fenotipo reversible, en este caso el gen mutante se mantendría
en su localización; si el ADN transferido se estabiliza en forma de un episoma y
la célula diana tiene una supervivencia prolongada se puede conseguir una
expresión a largo plazo sin necesidad de integración
Para que pueda actuar en las células en las que es introducido el gen transferido,
el producto de éste debe tener acceso a los cofactores necesarios o a otras
moléculas que son importantes para la función, así, el cofactor de la fenilalanina
hidroxilasa es Biopterina BH4 esta se tendrá que administrar por vía oral si la
enzima se introdujera en la médula ósea o las células musculares que
normalmente no sintetizan BH4
La introducción de un gen en el interior de una célula somática puede
corregir una mutación con pérdida de función
PKU=Fenilcetonuria es una enfermedad que se produce por exceso de fenilalanina en el organismo, debido a falta de un gen que decodifica la enzima fenilalanina hidroxilasa (PHA) 
La TG se puede llevar a cabo para la sustitución o la inactivación de un alelo
mutante dominante cuyo producto normal causa la enfermedad que generalmente
será dominante
Ejemplo la enfermedad de Huntington, esta indicada por la sustitución del gen
que contiene el triplete CAG en repetición y este puede estar expandido o al
menos la mayor parte de la expansión CAG en sí misma
Una de las alternativas es intentar la degradación del ARNm mutante más que la
eliminación del gen que codifica a éste, así, la degradación selectiva del ARNm
mutante se pueden degradar selectivamente lo que puede reducir las
repeticiones anómalas del triplete CAG ya que los genes terapéuticos que
codifican el ARN de interferencia también se pueden utilizar para la degradación
del ARNm correspondiente únicamente al alelo mutante.
Esta estrategia a dado resultados muy prometedores en estudio de laboratorio
Requisitos para la TG en un trastorno hereditario:
Identidad del defecto molecular.- Conocer la identidad del gen afectado o al menos
del fundamento bioquímico de la enfermedad
Copia funcional del gen.- Debe existir un clon del ADNc del gen o el propio gen
Conocimiento del mecanismo fisiopatológico.- El conocimiento fisiopatológico de
la enfermedad debe ser suficiente para determinar que la transferencia del gen va
aliviar o corregir el proceso patológico y va a prevenir, retrasar o revertir las
alteraciones fenotípicas de carácter clave
Cociente riesgo- beneficio favorable.- Es necesario que la enfermedad en cuestión
represente una carga social importante y que el cociente riego-beneficio en
comparación al tratamiento alternativo sea mas beneficioso
Highlight
Componentes reguladores apropiados para el gen transferido.- La regulación
estrecha del nivel de expresión génica es poco importante para algunas
enfermedades, mientras que en otras tienen un carácter crítico
Diana celular apropiada.- La célula diana debe tener una semivida prolongada o
un buen potencial de replicación in vivo. También debe estar accesible para la
introducción directa del gen o tendría que ser posible la aplicación de copias
suficientes del gen con objeto de conseguir un efecto terapéutico
Evidencia sólida de eficacia y seguridad.- En estudios de cultivos celulares y
animales de experimentación debe haber demostrado que el vector y la
construcción terapéutica son efectivos y seguros
Aprobaciónde que cumple con la normativa.- Es esencial que un comité
Institucional de Investigación Clínica revise y apruebe el protocolo. En la mayor
parte de países, los ensayos clínicos con TG humana se sujeta a supervisión por un
organismo oficial
Estrategias de Transferencia Génica:
EX
Células Diana
Las células Diana (target cells) ideales en TG son las progenitoras (que tiene
capacidad de autorreplicación) o bien células precursoras con un potencial de
replicación sustancial
La introducción del gen en las células progenitoras puede dar lugar a la
expresión del gen transferido en una población importante de células hijas
En la actualidad, la médula ósea es el único tejido cuyas células progenitoras y
precursoras han sido utilizadas con éxito como receptores de genes transferidos
Las células de la médula ósea modificadas genéticamente han sido utilizadas
para la cura de dos formas de inmunodeficiencia grave, también se utiliza para el
tratamiento de otras enfermedades que afectan a las células de la sangre como
las Talasemias y la Anemia falciforme
Además estas células modificadas se podría utilizar para el tratamiento de la
PKU, así como es eficaz en el tratamiento de enfermedades por acumulación
lisosómica en las que ha sido efectivo el trasplante de médula ósea
Existe otras estrategias en caso de que la célula diana no se puede dividir de
manera abundante en cultivo y después se reimplanta en el paciente o bien
cuando en un individuo maduro no existen células progenitoras o precursoras
identificables, así los hepatocitos se pueden mantener brevemente en cultivo
primario, pueden ser sometidos a la transferencia de un gen y después pueden
ser reimplantados en un individuo
Las células endoteliales pueden ser muy útiles para la transferencia génica
debido a que revisten las paredes de los vasos sanguíneos; el producto proteico
de un gen expresado por las células endoteliales puede ser liberado hacia la
circulación para inducir un efecto sistémico
Tipos de células que se emplean en la TG:
Se puede emplear dos tipos de células en la terapia génica:
Células del propio paciente.- estas células se modifican en el laboratorio
antes de reinyectarlas
Células Madre.- células con capacidad de multiplicarse y que pueden
generar cualquier tipo de célula de un organismo adulto
Las células madre que hasta el momento se han empleado, son las células
hematopoyéticas que se localizan en la médula ósea de cualquier individuo
adulto y originan todas las células sanguíneas
Vectores:
Consideraciones Éticas:
Al igual que ocurre con todo tratamiento nuevo, las propuestas de ensayos
clínicos con transferencia de genes a pacientes deben ser evaluadas con todo
rigor por parte de los organismos reguladores y de los comités de ética
La TG solo debería ser aplicada para tratar pacientes con determinadas
enfermedades genéticas y no como instrumento de un programa social
eugenésico que tratará de mejorar el acervo genético humano
La TG por tanto, no incluye la estimulación genética de características tales
como el comportamiento , la inteligencia o el aspecto físico
La TG va dirigida a tratar la causa de la enfermedad cuando ésta es un error en
la información genética, a diferencia de la mayoría de tratamientos quirúrgicos y
médicos, cuyo objetivo es el alivio de los síntomas o el freno a la progresión del
proceso de la enfermedad
BIO. MSC. CARMEN BARBA G.
DOCENTE
UNIVERSIDAD TÉCNICA AMBATO
El Consejo Genético (Asesoramiento Genético) es la interacción profesional entre
un grupo multidisciplinario médico con conocimientos especializados en genética
y un individuo o una familia
El consejero genético determina si una afección en la familia puede ser de origen
genético y estima las probabilidades de que otro familiar puede verse afectado
Los consejeros genéticos también ofrecen e interpretan las pruebas genéticas que
podrían ayudar a estimar el riesgo de enfermedad
Existen muchas razones para buscar asesoramiento genético. Puede pensar en
hacerlo si:
Tiene historial familiar de una afección genética o defecto congénito
Está embarazada o planea estarlo después de los 35 años
Ya tiene un hijo con un trastorno o defecto congénito
Tuvo dos o más pérdidas de embarazos o un bebé (neonato) que falleció
Se realizó un ultrasonido o pruebas que sugieren la posibilidad de un problema
Fases del Consejo Genético:
Diagnóstico del paciente afectado:
Historia Clínica.- Anamnesis y exploración física, exploración
complementaria convencional radiológicas, histológica, bioquímicas
Árbol Genealógico:
Historia familiar, Técnicas Complementarias
Análisis Cromosómico 
Esterilidad o abortos de repetición 
Alteraciones del desarrollo o malformaciones 
Alteraciones hemato-oncológicas 
Diagnóstico prenatal o preinplantacional 
Análisis Bioquímico Indicado ante ciertos síntomas e indicios metabólicos 
Análisis o Test 
Moleculares 
Confirmación de sospecha clínica 
Detección presintomática de potencialmente afectos 
Detección de portadores 
Diagnóstico prenatal y preinplantacional 
 
GRACIAS POR SU ATENCIÓN