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01- GENERALIDADES, GENOMA HUMANO, LEYES DE MENDEL RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 1 de 9 GENÉTICA: Ciencia de la herencia que estudia la transmisión de caracteres a través de generaciones, así como la forma en que se expresan durante el desarrollo y la vida del individuo. ¿Qué son las enfermedades Genéticas? Son aquellas enfermedades en las cuales las alteraciones del material genético tienen un papel protagónico en su etiología. Son generalmente crónicas, multisistémicas, graves, afectan la vida y la reproducción y están distribuidas por todo el mundo. CLASIFICACIÓN DE LAS ENFERMEDADES GENÉTICAS MONOGÉNICAS: Simples mutaciones que generalmente son hereditarias. Se producen por el defecto de un único gen. CROMOSÓMICAS: Anormalidades de los cromosomas producidas por cambios en la cantidad o estructura de los cromosomas. MULTIFACTORIALES: Anormalidades de grupos de genes resultado de la interacción ambiental en ellos. Determinadas por factores genéticos y ambientales. Estructura celular CELULA: Es la forma fundamental de organización de la materia viva. El ser humano es un organismo pluricelular y las células que lo componen son del tipo Eucariota, las cuales se diferencian, especializan y cumplen diversas funciones. Membrana Plasmática. Citoplasma: donde están contenidos organelos celulares. Núcleo: alberga en su interior al genoma. Membrana plasmática: complejo molecular que delimita un territorio celular determinado. Compuesto por lípidos, polisacáridos y proteínas. Interviene en mecanismos de comunicación intercelular y de difusión. SISTEMA DE ENDOMEMBRANAS Sistema continuo de membranas intracelulares Retículo endoplásmico, Aparato de Golgi y Envoltura nuclear Organitos citoplasmáticos membranosos Mitocondrias, Lisosomas y Peroxisomas RETÍCULO ENDOPLÁSMICO • síntesis de lípidos • síntesis de proteínas transmembranales • mecanismos de destoxificación ENVOLTURA NUCLEAR La envoltura nuclear está formada por dos membranas: la externa cubierta temporalmente de ribosomas y la interna asociada con la lámina nuclear. Estas membranas se fusionan en numerosos puntos y dejan una abertura cuyas paredes están cubiertas de proteínas, formando el llamado complejo del poro nuclear por donde son transportadas macromoléculas, tanto desde el núcleo hacia el citoplasma, como en sentido contrario. MITOCONDRIA Interviene en procesos de respiración celular y obtención de energía. Las mitocondrias están formadas por dos membranas: la externa, es lisa y permeable a moléculas de hasta 5 kDa, mientras que la interna forma pliegues hacia el interior llamados crestas y es, prácticamente, impermeable a casi todas las sustancias con excepción del agua, el oxígeno y el dióxido de carbono. El espacio limitado por la membrana interna recibe el nombre de matriz y es el asiento de importantes procesos metabólicos, principalmente del Ciclo de Krebs. La membrana interna contiene cerca de 70 % de proteínas entre las cuales se encuentran las que forman parte de la cadena transportadora de electrones y la ATP sintetasa que cataliza la formación del ATP. Muchas de las otras proteínas actúan como transportadores, lo cual es necesario debido a la poca permeabilidad de la membrana. Estudios recientes demuestran que las mitocondrias constituyen el centro de decisión de vida o muerte de la célula, pues tienen la propiedad de poder desencadenar varios tipos de muerte celular. LISOSOMAS Constituye el sistema digestivo de la célula Los lisosomas contienen un gran número de enzimas hidrolíticas capaces de degradar numerosas sustancias complejas, por lo que se han identificado como el sistema digestivo de la célula. Su membrana contiene una bomba COMPLEJO DE GOLGI Procesamiento de biomoléculas fundamentalmente glicoproteínas y glicolípidos 01- GENERALIDADES, GENOMA HUMANO, LEYES DE MENDEL RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 2 de 9 de protones que permite mantener en el interior un pH más bajo que en el exterior. Como las enzimas tienen su mayor actividad a ese pH, en caso de ruptura de los lisosomas, su contenido se vierte al citosol, donde el pH más alto inactiva a las enzimas e impide la digestión de los componentes celulares. PEROXISOMA Participan en la oxidación de ácidos grasos de cadena muy larga. Los peroxisomas son corpúsculos membranosos redondeados que contienen un buen grupo de enzimas oxidativas, entre estas, la catalasa y la peroxidasa, y otras que participan en la oxidación de los ácidos grasos de cadena muy larga. CITOESQUELETO Armazón que da forma y consistencia a la célula. El citoesqueleto forma una especie de armazón de la célula y está integrado básicamente por tres tipos de estructuras: los microfilamentos, los microtúbulos y los filamentos intermedios. RIBOSOMA Traducción genética o síntesis de proteínas Los ribosomas no son organitos membranosos pues están constituidos por ácidos ribonucleicos ribosomales y proteínas. Están formados por dos subunidades de tamaño diferente denominadas L (del inglés large, grande) la mayor y S (del inglés small, pequeño) la menor. La subunidad L contiene los ARNr (ácido ribonucleico ribosomal) de 28 S, 5,8 S y 5 S y más de 50 proteínas. La subunidad S solo contiene el ARNr de 18 S y unas 35 proteínas. Para su funcionamiento requieren, además, del concurso de un buen número de proteínas no ribosomales. La función de los ribosomas es la traducción genética, o sea, la síntesis de proteínas. Los ribosomas pueden aparecer más o menos libres en el citosol o asociados a las membranas del retículo endoplásmico rugoso (son ellos los que dan el aspecto rugoso). Los primeros forman proteínas para el núcleo, las mitocondrias y el citosol, y los segundos forman proteínas para el sistema continuo de endomembranas, los lisosomas, la membrana plasmática y la secreción. Núcleo CROMATINA Componente más abundante del núcleo constituido por: ADN. Modelo de doble hélice de Watson y Crick. Proteína histonas. H1, H2A, H2B, H3, H4. Proteínas no histonas. Nucleoplasmina, Proteína N1, Enzimas. CROMOSOMA Cada cromátida está formada por una molécula de ADN de doble cadena Genoma: Secuencia completa de ADN, que contiene toda la información genética de un gameto, individuo, población o especie. Conjunto de genes contenido en los 23 pares de cromosomas de cada célula humana diploide. De los 23 pares de cromosomas: 22 pares son autosómicos 1 par es sexual Este es nuclear y mitocondrial. CONCEPTOS BÁSICOS: 1. Diploide: número de cromosomas igual a 46 en la especie humana que está contenido en células somáticas. 2. Haploide: número de cromosomas contenido en células germinales, dado por la presencia de un solo miembro de cada par cromosómico, siendo igual a 23 en el ser humano. 3. Genotipo: Constitución genética de un individuo, que puede distinguirse a partir del fenotipo. 4. Fenotipo: Conjunto de características bioquímicas, fisiológicas y morfológicas observadas en un individuo determinadas por la interacción entre su genotipo y el ambiente donde se expresa. 5. Locus: Posición ocupada por un gen en un cromosoma. El locus puede estar ocupado por diferentes formas del gen (alelo). 6. Loci: Plural de locus. 7. Alelo: Formas alternativas del mismo gen que codifica esencialmente para el mismo carácter y ocupa el mismo locus en el cromosoma. 8. Heterocigótico: individuo o genotipo con dos alelos diferentes en un locus determinado de un par de cromosomas homólogos. 9. Homocigótico: individuo o genotipo con dos alelos idénticos en un locus determinado de un par de cromosomas homólogos. 10. Carácter dominante: rasgo que para expresarse requiere al menos una sola dosis del gen (Aa o AA). 11. Carácter recesivo: rasgo que para expresarse requiere que el gen se encuentreen doble dosis (aa). ESTRUCTURA DEL ADN NUCLEAR Cada célula somática posee en su núcleo 46 moléculas de ADN, que constituyen el contenido fundamental de los cromosomas. Modelo descrito por Watson y Crick: Niveles de organización de la cromatina 1. ADN de doble hélice 2. Nucleosomas 3. Solenoide 4. Lazos 5. Bucles 6. Cromosoma metafásico 01- GENERALIDADES, GENOMA HUMANO, LEYES DE MENDEL RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 3 de 9 1. El ADN está formado por hebras de polidesoxinucleótidos (esto es, que resultan de la unión de un gran número de desoxinucleótidos), enrrolladas alrededor de un eje común con un giro hacia la derecha que adopta la forma de doble hélice. • Los desoxirribonucléotidos están enlazados mediante un enlace fosfodiéster. Este enlace se establece entre la posición 3´ de un desoxinucleótido y la posición 5´ del otro, por lo que se denomina 3´, 5´. De esta forma, la hebra posee un extremo con el grupo fosfato de la posición 5´ libre (extremo 5´) y el otro, que presenta libre con el grupo OH de la posición 3´ (extremo 3´). Cada desoxinucleótido, a su vez, está formado por una base nitrogenada, que puede ser purínica o pirimidínica, por la D-2-desoxirribosa, y una o más moléculas de ácido fosfórico, pero como resultado de la polimerización en el ADN solo queda un grupo fosfato por nucleótido. • Las bases purínicas del ADN son: la adenina (A) y la guanina (G), mientras que las pirimidínicas son: la citosina (C) y la timina (T). Cuando se forma el polímero, hay una zona con una estructura monótona, pues en esta se alternan la desoxirribosa y el grupo fosfato a todo lo largo de la cadena, pero también una zona diversa, ya que las bases nitrogenadas que sobresalen de la estructura monótona, son diferentes en cada sector de la molécula. Es de forma precisa, en el orden o sucesión de esas bases nitrogenadas, donde está contenida la información genética. 2. Las dos hebras que se disponen en forma antiparalela, es decir, el extremo 5´ de una coincide con el 3´ de la otra y adquieren la forma de una doble hélice de giro derecho. 3. La zona monótona está dispuesta hacia el exterior, mientras que la zona diversa (bases nitrogenadas) se orientan hacia el interior de la molécula, de manera que las bases nitrogenadas de una hebra se enfrentan de forma obligada a las bases de la otra. 4. Lo más trascendental del modelo es que la estructura solo puede acomodar dos pares de bases: los formados por la adenina y la timina (A-T) y por la citosina y la guanina (C-G), brindando especificidad. Se dice que las bases de cada par, son complementarias. 5. Los pares se mantienen unidos por la formación de puentes de hidrógeno entre las bases, dos puentes en el par A-T y tres en el C-G. 6. No existe restricción alguna para la sucesión de las bases en una de las hebras, pero la de la otra hebra, viene determinada por el carácter complementario del apareamiento. 7. El giro de las hebras origina en la superficie de la molécula, dos surcos de tamaño diferente que son sitios de interacción con proteínas específicas: el surco mayor y el surco menor (en especial el surco mayor), que intervienen en el control de los procesos relacionados con el ADN como: la replicación, transcripción, reparación, etc. Este modelo permitió ver de manera rápida el fundamento de una de las funciones más trascendentales de los seres vivos: su reproducción en seres de su misma especie. Para esto, las moléculas portadoras de la información genética debían duplicarse dando cada una dos moléculas idénticas a las progenitoras. Watson y Crick propusieron que durante ese proceso, las dos hebras del ADN se separaban y cada una de estas servía de molde para la formación de la hebra complementaria. GENOMA MITOCONDRIAL Un solo tipo de molécula de ADN circular cerrada de doble cadena GENES HUMANOS Uno o varios sectores de una molécula de ADN, que contiene en su secuencia de bases nitrogenadas, la información necesaria para llevar a cabo la síntesis de una cadena polinucleotídica específica. De acuerdo con su estructura informativa, su producto y la enzima que los transcriben, los genes humanos son de tres clases: 1. Genes de clase I: codifican los tres ARNr (ácidos ribonucleicos ribosomales) de mayor tamaño (28 S, 18 S y 5,8 S); el primero y el tercero forman parte de la subunidad mayor de los ribosomas, y el segundo, de la subunidad menor. Forman una unidad de transcripción única (que contiene los tres genes pero un solo promotor), que se encuentra repetida, aproximadamente, 400 veces, una detrás de otra en los cromosomas 13; 14; 15; 21 y 22. Son transcritos por la enzima ARN polimerasa I. 2. Genes de clase II: codifican ARNm (ácidos ribonucleicos mensajeros) que después dirigen la síntesis de proteínas, ARN pequeños del tipo U (ricos en uracilo) los cuales participan en el proceso de maduración de los ARNm y otros ARN pequeños que no codifican proteínas. Son transcritos por la enzima ARN polimerasa II. 3. Genes de clase III: codifican ARN pequeños con una longitud de 100 a 150 nucleótidos. Se distinguen tres tipos principales de acuerdo con las características del promotor: - Tipo IIIa, tiene el promotor interno (esto es, que forma parte de la zona de codificación), y está estructurado en tres módulos. Codifica el ARNr de 5 S que forma parte de la subunidad mayor del ribosoma. 01- GENERALIDADES, GENOMA HUMANO, LEYES DE MENDEL RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 4 de 9 - Tipo IIIb, también presenta el promotor interno, pero con dos módulos y codifica los ARNt (ácidos ribonucleicos de transferencia), que llevan los aminoácidos a los ribosomas durante la síntesis de proteínas. - Tipo IIIc, presenta el promotor externo, similar a los de ARN polimerasa II y codifica ARN pequeños, nucleares o citoplasmáticos. Todos son transcritos por la enzima ARN polimerasa III. ESTRUCTURA DEL GEN Locus: Posición ocupada por un gen en un cromosoma. Loci: Plural de locus. CONSERVACIÓN DEL ADN REPLICACIÓN Proceso mediante el cual se duplica la molécula de ADN, quedando como resultado dos moléculas hijas que contienen en su secuencia de bases la misma información que la molécula de ADN que les dio origen. CARACTERÍSTICAS DE LA REPLICACIÓN • Ocurre por complementariedad de bases. la secuencia de bases de cada cadena que se sintetiza es complementaria a la cadena molde de la molécula original. • Carácter gradual y repetitivo. los desoxirribonucleótidos son añadidos uno a uno por el mismo mecanismo. • Es unidireccional. la síntesis de cada cadena de ADN se realiza siempre en el sentido 5´-3´. • Es antiparalelo. una hebra de ADN sirve de molde para la formación de su cadena complementaria, que se sintetiza en sentido 5 prima 3 prima, siendo contraria al sentido de la cadena molde. • Acoplada a la hidrólisis del pirofosfato. en la formación del enlace polimerizante se libera pirofosfato, el cual es rápidamente hidrolizado por pirofosfatasas haciendo irreversible la reacción. • Es un proceso semiconservativo. • El producto de la réplica queda ocupado a nivel de núcleo. • La replicación ocurre una sola vez durante el ciclo de vida de la célula. • Requerimiento de que ocurra con una elevada fidelidad de copia • Es el fundamento molecular de la trasmisión de la información genética de un organismo a sus descendientes; constituye el fenómeno más importante de la materia viva • Garantiza la continuidad de la vida • Conservación de las especies EXPRESIÓN DEL ADN TRANSCRIPCIÓN Consiste en sintetizar una molécula de ARN cuya secuencia de bases sea complementaria a la de una hebra del ADN TRADUCCIÓN Proceso mediante el cual el ribosoma coloca los aminoácidos transportados por los ARNt según el orden establecido por el ARNm, formando enlaces peptídicos para sintetizar una cadena polipeptídica. Ciclo celular. Mitosisy meiosis. CÉLULAS SOMÁTICAS Difieren en forma y función, pero tienen en común la misma información genética, 23 pares de cromosomas (2n) Son por lo tanto células diploides CÉLULAS SEXUALES El espermatozoide y el óvulo, también llamados gametos, son células que contienen 23 cromosomas (células haploides) y se representan como células n (n= 23 cromosomas). Lo anterior significa que tienen 23 cromosomas y en la fecundación formarán el cigoto o huevo fecundado con 2n (23 pares de cromosomas = célula diploide)) Una de las propiedades de la Información genética es reproducirse con fidelidad para asegurar su continuidad a traés del tiempo 01- GENERALIDADES, GENOMA HUMANO, LEYES DE MENDEL RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 5 de 9 CICLO CELULAR Definición: Secuencia periódica de eventos que experimentan las células al pasar de una generación a la siguiente. Fases y etapas del ciclo celular: A. Interfase: En este estado, al microscopio la célula aparece en aparente estado de reposo, sin embargo, hay una actividad celular intensa: - Constante síntesis de ARN. - Producción de proteínas e incremento del tamaño de la célula. - Síntesis de ADN Duración aproximada de 12 a 24 horas en estudios de células de mamíferos. Es el periodo comprendido entre cada división celular. Es el más largo del ciclo celular (90%) y comprende tres etapas: 1. G1: Gap 1 Duración: 9h Es el período que transcurre entre el fin de la división celular y la duplicación del ADN. Preparación para la síntesis del ADN. La célula duplica su tamaño y masa producto a la continua síntesis de sus componentes. Incremento notable del transporte de nutrientes hacia el interior de la célula (glucosa y aminoácidos). Expresión de la información genética. Síntesis de ARNs y Síntesis de proteínas. Chequeo de puntos de control de continuidad del ciclo. Formación de grandes cantidades de ATP. Aumenta la síntesis de proteínas, con intenso transporte de proteínas del citoplasma al núcleo al final de la etapa. 2. S: Síntesis Duración: 10h Etapa donde se produce la replicación del ADN con un orden determinado: • Replicación temprana: al inicio de la etapa. • Replicación intermedia: a mediado de la etapa. • Replicaicón tardía: al final de la etapa. 3. G2: Gap 2 Duración: 6h Se produce entre la etapa S y la división celular. Reparación de errores en la síntesis del ADN Crecimiento del citoplasma y síntesis de organelos celulares Empaquetamiento de la cromatina: los cromosomas Se divide en: • Primera mitad: Culmina la replicación de los telómeros. Se produce la metilación de ADN en bases de secuencias específicas. Culmina el proceso de crecimiento celular. • Segunda mitad: Condensación de la cromatina. Síntesis de proteínas y ARN. B. Fase M 1. Duración: 1h 2. Ocurre la división celular (mitosis o meiosis) 3. Es el periodo más corto del ciclo. 4. Garantiza finalmente dos células genéticamente iguales. 5. Es un proceso propio de células somáticas. 6. Constituye la etapa final de la transmisión de la información genética. DIVISIÓN CELULAR POR MITOSIS Profase: La cromatina se condensa y comienzan a observarse los cromosomas que aún son largos porque no ha terminado el empaquetamiento. Desaparece el nucleolo. Se desintegra la envoltura nuclear. En el citoplasma comienza a formarse el huso mitótico. Metafase: Continúa la condensación de la cromatina y la formación del huso mitótico. Los cromosomas se asocian con las fibras del huso uniéndose por el cinetocoro y quedan orientados en el centro de la célula anfitélicamente formando la placa ecuatorial. Anafase: Cuando termina la alineación de los cromosomas se lleva a cabo la separación de las cromátides. Las cromátides migran hacia los polos de la célula a través del huso mitótico. 01- GENERALIDADES, GENOMA HUMANO, LEYES DE MENDEL RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 6 de 9 Telofase. Las cromátides han llegado a los polos de la célula. Desaparecen las fibras del huso mitótico. Reaparece el nucléolo. Se reconstruye la membrana nuclear. Las cromátides se desempaquetan paulatinamente. El proceso termina con la citocinesis donde un anillo de actina se forma por debajo de la membrana plasmática en la posición donde se encontraba la placa ecuatorial, este anillo se contrae y estrangula a la célula hasta, distribuye equitativamente los organelos y forma dos células hijas. MEIOSIS • Es el proceso mediante el cual las células diploides de la línea germinal dan lugar a células denominadas gametos, con un número haploide de cromosomas. • Se garantiza el número de cromosomas de la especie. • El intercambio entre las cromátidas y las combinaciones aleatorias de los cromosomas en los gametos generan diversidad genética. Consta de dos divisiones consecutivas Meiosis I y Meiosis II. Meiosis I. Comienza después que la célula germinal a allegado a al fase G2 de su ciclo luego de la síntesis de ADN, por lo que al inicio de la meiosis el núcleo es igual a 4n. Profase I. Es la etapa más compleja y de mayor duración. Consta de 5 subfases: 1. Leptoteno: Comienza la condensación de los cromosomas y se observan las zonas más gruesas del ADN denominadas cromómeos. 2. Cigoteno: Los cromosomas homólogos se acomodan en parejas a lo largo de toda su extensión por un proceso denominado sinapsis. La unión se favorece por una estructura proteica involucrada en el entrecruzamiento del ADN denominada complejo sinaptonémico. 3. Paquiteno: La sinapsis es completa. Los cromosomas están mucho más condensados y se observan sus cromátides en estado de tétrada. Ocurre el entrecruzamiento y la recombinación de las zonas de ADN, donde un fragmento de una cromátide puede intercambiarse con otro fragmento de la cromátide del homólogo. 4. Diploteno: El complejo sinaptonémico ha desaparecido, pero los cromosomas homólogos se mantienen unidos por los quiasmas que permitan que la pareja de cromosomas homólogos se mantenga unida. 5. Diacinesis: La pareja de cromosomas unidas por quiasmas alcanzan su máxima condensación y se sitúan en el planao ecuatorial de la célula. Metafase I: Desaparece el nucleolo. Se desintegra la envoltura nuclear. Se forma el huso acromático y la pareja de homólogos se sitúan alineados en el plano ecuatorial y los microtúbulos del huso alcanzan el cinetocoro. Anafase I: Las tétradas se separan y los cromosomas son arrastrados a los polos opuestos y los centrómeros están intactos. Se reduce a la mitad el número de cromosomas al separarse los homólogos, pero aún la información genética es doble porque cada homólogo mantiene su cromátide hermana. Telofase I: Se descondensan los cromosomas. Se reorganiza la envoltura nuclear. Se forman dos células hijas a partir de la citocinesis. MEIOSIS II Transcurre como una mitosis común, con la diferencia que al final de la misma se obtiene 4 gametos cada uno con 23 cromosomas con una sola cromátide. Se caracteriza por la distribución azarosa de cada uno de los 23 cromosomas una vez ubicados en el plano ecuatorial de la célula. REGULACIÓN DEL CICLO CELULAR - Proteínas quinasas dependientes de ciclinas (CdK) - Ciclinas La activación del complejo CdK-ciclina dispara procesos que conducen a la célula a través de las distintas fases del ciclo. La degradación de las ciclinas inactiva el complejo Al terminar la meiosis I se inicia el periodo de intercinesis o la célula pasa directamente a la meiosis II. NOOOOO ocurre nueva síntesis de ADN porque cada cromosoma posee sus cromátides hermanas, las cuales ya no son genéticamente idénticas porque ocurrió recombinación genética. 01- GENERALIDADES, GENOMA HUMANO, LEYES DE MENDEL RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 7 de 9 Diferencias entre la Mitosis y la Meiosis MITOSIS MEIOSISTipo de célula Células somáticas. Células sexuales. Resultado Células diploides: células hijas con la misma información genética que la célula progenitora. Células haploides (gametos): células hijas con el número de cromosomas reducido a la mitad, lo que permite que durante la fecundación se recupere el número de cromosomas de la especie. Eventos Consta de una sola división celular con cuatro fases: profase, metafase, anafase y telofase. Consta de dos divisiones sucesivas con 4 etapas cada una: Meiosis I: profase I, metafase I, anafase I y telofase I. Meiosis II: profase II, metafase II, anafase II y telofase II. Recombinación genética No Si Importancia biológica Crecimiento y proliferación de tejidos. Contribuye al aumento de la diversidad genética, y es una fuente de variación hereditaria porque los cromosomas se distribuyen al azar. Es la base citológica de las Leyes de Mendel. La Mitosis ocurre en las células somáticas , en las fases iniciales del desarrollo del cigoto, y la Meiosis en las células germinales al final de la maduración de los gametos La Mitosis ocurre como un único proceso, la Meiosis puede ser considerada como dos divisiones celulares (MI y MII) En la Mitosis cada célula hija recibe un complemento cromosómico diploide y en la Meiosis cada gameto maduro recibe un complemento haploide, o sea la mitad (23). Mutaciones génicas y sus consecuencias MUTACIONES Definición: Alteraciones permanentes de la secuencia de bases nitrogenadas del ADN, que son transmitidas de generación en generación. Clasificación según la causa: ESPONTÁNEAS Surgen como consecuencias de errores en los procesos relacionados con el ADN INDUCIDAS Son productos de agentes externos: Agentes físicos, químicos e infecciosos Clasificación según su extensión: I. GENÓMICAS: afectan el número de cromosomas . II. CROMOSÓMICAS: afectan grandes sectores del ADN y se hacen visibles al microscopio óptico. III. GÉNICAS: afectan pequeños sectores del gen y se pueden producir por cambios, adiciones o sustracciones de bases. EFECTO DE LAS MUTACIONES Depende del tipo y la localización: Ejemplos: • Si la mutación afecta la zona del promotor: se altera la cantidad de proteínas que se produce. • Si se afecta en la zona codificante del gen: se altera la actividad de la proteína. • Mutaciones silentes: cambio por codones sinónimos. • Mutaciones neutras: cambio de un aminoácido por otro semejante. • Cambios en el marco de lectura: cuando ocurren inserciones y deleciones. • Mutaciones con sentido erróneo: se sustituye un aminoácido por otro. Leyes de Mendel. Conceptos y definiciones. Genotipo: Constitución genética de un individuo, que puede distinguirse a partir del fenotipo. Fenotipo: Conjunto de características bioquímicas, fisiológicas y morfológicas observadas en un individuo determinadas por la interacción entre su genotipo y el ambiente donde se expresa. GENOTIPO conceptos básicos Homocigótico: genotipo con dos alelos idénticos en un locus determinado de un par de cromosomas homólogos que expresan un mismo carácter. Heterocigótico: genotipo con dos alelos diferentes en un locus determinado de un par de cromosomas homólogos. Carácter dominante: rasgo que para expresarse requiere al menos una sola dosis del gen (A). Carácter recesivo: rasgo que para expresarse requiere que el gen se encuentre en doble dosis (a). 01- GENERALIDADES, GENOMA HUMANO, LEYES DE MENDEL RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 8 de 9 Homocigótico dominante: genotipo con alelos idénticos que se expresan con un carácter dominante (AA). Homocigótico recesivo: genotipo con alelos idénticos que se expresan con un carácter recesivo (aa). LEYES DE MENDEL Líneas puras: generaciones paternas del primer cruzamiento, en las cuales los parentales se caracterizan por la pureza de sus caracteres. F1: descendencia del producto del cruzamiento entre dos líneas puras y estas siempre son híbridos. F2: descendencia del producto del cruzamiento entre dos miembros de la F1. Alelo: Formas alternativas del mismo gen que codifica esencialmente para el mismo carácter y ocupa el mismo locus en el cromosoma. Pueden existir numerosas formas alélicas del mismo gen, pero una célula diploide solo puede contener dos como máximo, una en cada cromosoma homólogo. Fenotipo dominante: Se expresa aún en estado de heterocigosis. Fenotipo recesivo: Sólo se expresa cuando ambos alelos se encuentran en doble dosis. CATEGORÍAS DE LOS EXPERIMENTOS MENDELIANOS 1. Cruce monohíbrido: cruzamiento en el que solo se observa la herencia de un carácter 2. Cruce dihíbrido: cruzamiento en el que solo se observa la herencia de dos caracteres. 3. Cruce trihíbrido: cruzamiento en el que solo se observa la herencia de tres caracteres. LEY DE LA SEGREGACIÓN Cada alelo de un par se separa y es segregado en los cromosomas donde se encuentra su locus hacia los gametos, durante la meiosis. Expresado con letras mayúsculas las dominantes (A = amarillo) y minúsculas las recesivas (a = verde), se representaría así AA x aa = Aa, Aa, Aa, Aa. LEY DE LA TRANSMISIÓN INDEPENDIENTE Los miembros de diferentes pares de alelos se segregan y se transmiten a la descendencia de forma independiente. La fecundación de parentales, producto de una F1, puede obtener 16 posibilidades de combinaciones de esos gametos. Las proporciones fenotípicas obtenidas fueron equivalentes a: ֍ 9 amarillas y lisas 9/16 ֍ 3 amarillas y rugosas 3/16 ֍ 3 verdes y lisas 3/16 ֍ 1 verde y rugosa 1/16 Esto significa que la probabilidad de alternativas fenotípicas de un carácter no interfiere o es independiente de la probabilidad de alternativas fenotípicas del otro, en este caso el color amarillo o verde del cotiledón y el carácter superficie de la semilla ya sea lisa o rugosa. 01- GENERALIDADES, GENOMA HUMANO, LEYES DE MENDEL RANDY MEJÍAS GONZÁLEZ Página 9 de 9 Retrocruce o Cruce Prueba F2 cotiledón amarillo X línea pura para carácter recesivo, color verde (Genotipo aa): • Si el 100% de los guisantes resultantes del cruzamiento es de cotiledón amarillo, entonces el genotipo de la F1 que se investiga será AA. • Si el 50% es de cotiledón amarillo y el 50% de cotiledón verde, entonces el genotipo de la F1 es Aa.
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