CLASES TEORICAS.
BIBLIOGRAFIA
PROGRAMA DE GENETICA
Horacio Naveira Fachal
Curso 1995-96
TEMA 1.- ¨QUE ES LA GENETICA?
Definición de Genética: el estudio
de los genes a través de su variación. Objetivos
y partes de la Genética: genética de la transmisión,
genética molecular, genética de poblaciones. Herencia
y variación: semejanzas y diferencias entre individuos
emparentados. Genes, genomas y cromosomas. Principios y reglas
básicas de la herencia: los trabajos de G. Mendel. El DNA
como principal material hereditario: replicación y expresión;
enzimas. Las causas de la variación: mutación y
recombinación. Elementos determinantes del desarrollo de
los organismos: interacción de genes y ambiente. Genotipo
y fenotipo. Interacción genotipo-ambiente: normas de reacción.
Fluctuaciones aleatorias en el desarrollo. T‚cnicas del análisis
genético: identificación de los componentes hereditarios
específicos de un sistema biológico. Las especies
como reservorios génicos aislados entre sí. Organismos
transgénicos. Los proyectos Genoma. Interacciones de la
Genética con otras áreas de la cultura y el saber
humanos: agricultura, medicina, ecología, sociología,
filosofía, derecho. Las asignaturas de Genética
en los estudios de Ciencias Biológicas de las universidades
de La Coruña y Santiago.
Tiempo estimado: 1 hora.
Bibliografía: Suzuki et al., 1992 (cap. 1).
TEMA 2.- ANALISIS GENETICO MENDELIANO.
Justificación de incluir en el programa unas
leyes enunciadas en 1866: revolución conceptual y metodológica
propiciada por Mendel. Enunciado de las leyes de Mendel en términos
modernos: segregación de los genes alélicos; distribución
independiente de los genes no alélicos. Derivación
de las leyes de Mendel como consecuencia de la meiosis y de la
teoría cromosómica de la herencia. Reflexión
sobre el contexto histórico de los trabajos de Mendel:
premendelismo (vitalismo, herencia de las mezclas). Resultados
experimentales y teoría mendeliana: originalidad del trabajo
y el pensamiento de Mendel. El redescubrimiento de las leyes de
Mendel. Dominancia y recesividad. Genética mendeliana en
humanos: análisis de genealogías. Variación
genética y disección genética de los sistemas
biológicos.
Tiempo estimado: 1 hora.
Bibliografía: Lacadena, 1988 (p. 363-385)
Puertas, 1992 (cap. 9, 10 y 11)
Suzuki et al., 1992 (cap. 2)
TEMA 3.- TEORIA CROMOSOMICA DE LA HERENCIA.
Asociación de los genes con los cromosomas.
Descripción citológica de los cromosomas: centrómeros
y telómeros; cromosomas metacéntricos, submetacéntricos,
telocéntricosy acrocéntricos; band‚o cromosómico;
cariotipos de distintas especies. Cromosomas politénicos
de Drosophila. Mitosis y meiosis. Teoría de Sutton-Bovery
sobre la base cromosómica de la herencia. Algunas convenciones
en notación genética. Descubrimiento de la determinación
cromosómica del sexo. Prueba de la teoría cromosómica
por Bridges. Cromosomas sexuales y herencia ligada al sexo. Herencia
pseudoautosómica. Revisión de la teoría cromosómica:
comportamiento paralelo de los genes mendelianos y los cromosomas
autosómicos durante la meiosis.
Tiempo estimado: 1 hora.
Bibliografía: Puertas, 1992 (cap. 13 y 14)
Suzuki et al., 1992 (cap. 3)
TEMA 4.- EXTENSIONES DEL ANALISIS GENETICO MENDELIANO.
Dominancia y recesividad: variaciones en las relaciones
de dominancia entre alelos; ejemplos; frecuencias fenotípicas
esperadas. Alelismo múltiple: ejemplos; frecuencias fenotípicas
esperadas. Genes letales: concepto de viabilidad; semiletalidad;
letalidad condicionada; ejemplos; frecuencias fenotípicas
esperadas. Distorsión de la segregación cromosómica:
deriva meiótica; ejemplos; frecuencias fenotípicas
esperadas. Pleiotropía: ejemplos; frecuencias fenotípicas
esperadas. Interacción: epistasis, genes modificadores,
genes complementarios, genes supresores; ejemplos; frecuencias
fenotípicas esperadas. Penetrancia y expresividad: ejemplos.
Repaso del concepto de probabilidad: variables aleatorias y distribuciones
de probabilidad. Distribución binomial y multinomial. Distribución
ji-cuadrada. Contraste de hipótesis mediante la prueba
ji-cuadrado.
Tiempo estimado: 2 horas.
Bibliografía: Lacadena, 1988 (p. 385-401 y cap. 12)
S nchez-Monge y Jouve, 1989 (cap. 13)
Suzuki et al., 1992 (cap. 4)
TEMA 5.- LIGAMIENTO I: METODO BASICO DE CONSTRUCCION
DE MAPAS GENETICOS DE LOS CROMOSOMAS DE EUCARIOTAS.
Agrupaciones de genes en distintos cromosomas. El
descubrimiento del ligamiento como excepción a las expectativas
mendelianas. Entrecruzamiento y recombinación. Recombinación
genética y recombinación cromosómica. Notación
convencional en los estudios de ligamiento. Ligamiento de genes
sobre el cromosoma X. Mapas de ligamiento; distancia de mapa.
El locus génico. Cruzamiento-prueba de tres puntos. Interferencia:
coeficiente de coincidencia. Modelo de "rotura y reunión"
del entrecruzamiento cromosómico. Números cromosómicos
en distintas especies. Mapas de ligamiento en humanos.
Tiempo estimado: 2 horas.
Bibliografía: Suzuki et al., 1992 (cap.
5)
TEMA 6.- LIGAMIENTO II: TECNICAS ESPECIALES DE CONSTRUCCION
DE MAPAS GENETICOS DE LOS CROMOSOMAS EUCARIOTAS.
Repaso del concepto de variable de Poisson. El número
de entrecruzamientos por intervalo cromosómico puede aproximarse
mediante una distribución de Poisson: distancia de mapa
real. Función de mapa: relación entre la distancia
de mapa real y la frecuencia de recombinación. Análisismeiótico
de tétradas: introducción de los centrómeros
en los mapas cromosómicos. Mosaicos: consecuencias de la
no disyunción cromosómica, la pérdida cromosómica
y el entrecruzamiento en la mitosis; variegación. Técnicas
de fusión celular aplicadas a la construcción de
mapas de los cromosomas humanos.
Tiempo estimado: 2 horas.
Bibliografía: Puertas, 1992 (cap. 15)
Suzuki et al., 1992 (cap. 6)
TEMA 7.- GENETICA DE POBLACIONES.
Concepto de población mendeliana. Variación
genética. Frecuencia génica y frecuencia genotípica.
Apareamiento aleatorio y ley de Hardy-Weinberg. Mezcla de poblaciones
(efecto Wahlund). Nociones de apareamientos no aleatorios (consanguíneos
y clasificados); coeficiente de consanguinidad. Pruebas de significación
(ajuste a Hardy-Weinberg; diferencias entre muestras). Concepto
de selección natural y de mutación neutra. Mutación:
tasa de mutación y frecuencia de mutación; fijación
de una mutación neutra recurrente; equilibrio entre mutación
directa y reversa; extinción de mutaciones únicas
en poblaciones grandes. Deriva génica y mutación:
muestreo de gametos en poblaciones pequeñas (sucesos aleatorios);
probabilidad de fijación en aislados poblacionales. Migración:
modelo de isla. Selección natural: concepto de "fitness"
relativa (Darwiniana); Darwin y "On the Origin ...";
selección contra un recesivo letal; sustitución
génica; selección a favor del heterocigoto; "fitness"
variable; modos de selección (direccional, estabilizador,
diversificador); equilibrio mutación-selección como
ejemplo de interacción entre distintas fuerzas. Evolución
y especiación.
Tiempo estimado: 3 horas.
Bibliografía: Ayala y Kiger, 1984 (cap. 18, 19, 20 y 21)
Puertas, 1992 (cap. 36, 38, 39 y
40)
TEMA 8.- GENETICA CUANTITATIVA.
Variación genotípica y variación
fenotípica. Repaso del concepto de variables discretas
y continuas. Norma de reacción y distribución fenotípica.
Caracteres discretos y caracteres continuos o cuantitativos; ejemplos.
Caracteres de tipo umbral o semicuantitativos; ejemplos. Genes
mayores o principales y genes menores o poligenes. Partición
de la varianza fenotípica: varianza aditiva, varianza de
la dominancia, varianza ambiental. Heredabilidad de un carácter.
El parecido entre parientes: la regresión y la covarianza;
coeficientes de consanguinidad. Estimas de la heredabilidad. Selección
artificial: intensidad de la selección, diferencial de
selección, respuesta a la selección. Determinación
de la base genética de los caracteres cuantitativos: análisisde
ligamiento; localización de efectos poligénicos;
ejemplos.
Tiempo estimado: 2 horas.
Bibliografía: Lacadena, 1988 (cap. 13)
Puertas, 1992 (cap. 37)
Suzuki et al., 1992 (cap. 23)
TEMA 9.- TRANSFORMACION, CONJUGACION Y CONSTRUCCION
DE MAPAS GENETICOS EN BACTERIAS.
Repaso a la organización de las células
procariotas y eucariotas: semejanzas y diferencias. Ventajas de
la utilización de células procariotas en experimentos
genéticos y moleculares: medios de crecimiento, tasas de
crecimiento de los microorganismos, aislamiento de variantes genéticas.
El procariota más utilizado: Escherichia coli; principales
cepas. Flujo de genes entre bacterias: transformación,
conjugación y transducción. Transformación
bacteriana: adquisición de DNA a trav‚s de la membrana
celular; plásmidos y episomas. La transformación
como fuente de información sobre el ligamiento de los genes:
cotransformación. Conjugación sexual: el factor
F; cepas F+, F- y Hfr. Construcción de mapas mediante conjugación:
técnica del apareamiento interrumpido; el cromosoma circular
de E.coli. Sexducción: el factor F'; células merodiploides;
construcción de mapas a partir de frecuencias de recombinación.
El mapa genético de E.coli.
Tiempo estimado: 2 horas.
Bibliografía: Lacadena, 1988 (cap. 8)
Suzuki et al., 1992 (cap. 10)
TEMA 10.- TRANSDUCCION Y CONSTRUCCION DE MAPAS GENETICOS EN BACTERIOFAGOS.
Repaso a la organización de los bacteriófagos.
Ciclo de crecimiento de los bacteriófagos de DNA: infección,
replicación del DNA viral, fragmentación del cromosoma
bacteriano, síntesis de proteínas virales, empaquetamiento,
lisis de la célula. Lisogenia y lisis; integración
y excisión del profago. Transducción generalizada.
Fagos transductores defectivos para replicación. Información
sobre el mapa del cromosoma bacteriano a partir de la transducción:
cotransducción. Transducción especializada. El fago
lambda. El fenotipo de los bacteriófagos: las placas de
lisis y el rango de hospedadores. El cruce de fagos: infección
mixta. Origen de la población de cromosomas virales. Recombinación
y construcción de mapas en fagos. Circularidad del mapa
genético de T2. El mapa genético del fago lambda;
los extremos cos.
Tiempo estimado: 1 hora.
Bibliografía: Lacadena, 1988 (cap. 8)
Suzuki et al., 1992 (cap. 10)
TEMA 11.- LA IDENTIFICACION DEL DNA COMO MATERIAL
HEREDITARIO Y SU ESTRUCTURA.
El principio de transformación de Streptococcus
pneumoniae: experimentos de Griffith, y de Avery, MacLeod y McCarty.
Los ácidos nucleicos como material genético universal:
experimento de Hershey y Chase. Componentes y estructura del DNA:
los nucleótidos; las bases púricas y pirimidínicas;
las cadenas polinucleotídicas, el esqueleto de azúcar-fosfato;
relación cuantitativa de los nucleótidos; el modelo
de la doble h‚lice de Watson y Crick (DNA-B). Estructura
secundaria del DNA. Tipos de doble hélice: DNA-A, DNA-B,
DNA-Z. El poder de complementación de las bases del DNA:
desnaturalización y renaturalización del DNA.
Tiempo estimado: 1 hora.
Bibliografía: Lewin, 1991 (cap. 3)
Suzuki et al., 1992 (cap. 11)
TEMA 12.- REPLICACION DEL DNA.
Replicación semiconservativa: el experimento
de Meselson y Stahl. Mecanismo de crecimiento de la hebra de DNA:
crecimiento bidireccional a partir de un mismo origen; la horquilla
de replicación; el replicón de E.coli; replicones
de eucariotas. Modelo semidiscontinuo de la replicación
del cromosoma de E.coli: síntesis continua de la cadena
5'-3' ("leading strand") y discontinua de la 3'-5' ("lagging
strand"); los fragmentos de Okazaki. DNA polimerasas: polimerasas
I, II y III de E.coli; polimerasas _, á, _ y _ de eucariotas.
Otras proteínas implicadas en la replicación: el
primosoma; la primasa; la helicasa (rep); la SSB; la ligasa. El
replisoma. Los orígenes de replicación. La terminación
de la replicación en el cromosoma de E.coli: las secuencias
ter. La terminación de la replicación de los cromosomas
lineales: la telomerasa.
Tiempo estimado: 1 hora.
Bibliografía: Darnell et al., 1988 (cap. 13)
S nchez-Monge y Jouve, 1989 (cap. 3)
Lewin, 1991 (cap. 13 y 14)
TEMA 13.- GENES Y PROTEINAS.
Relación entre genotipo y fenotipo. Estructura
de las proteínas: secuencia de aminoácidos (estructura
primaria); principales estructuras secundarias (hélices
y láminas ). Dominios proteicos. La secuencia de aminoácidos
determina la forma de las proteínas: sustituciones conservativas
de aminoácidos. Enzimas: poder catalítico y especificidad.
Regulación de las enzimas: efectores y lugares alostéricos.
Conexión entre actividad génica y acción
bioquímica: estudios sobre mutantes del color de los ojos
en Drosophila (Beadle y Ephrussi). La hipótesis de un gen
- un enzima: experimentos con mutantes nutritivos de Neurospora
(Beadle y Tatum). Relación entre mutación génica
y alteración de la secuencia de aminoácidos: el
caso de la anemia falciforme (Ingram). Colinealidad de genes y
proteínas: experimentos de Yanofski y col. sobre la triptófanosintetasa
de E.coli. Explicaciones enzimáticas de algunos fenómenos
genéticos: alelos sensibles a la temperatura, razones mendelianas,
relaciones de dominancia.
Tiempo estimado: 1 hora.
Bibliografía: Puertas, 1992 (cap. 8)
Darnell et al., 1988 (cap. 3)
TEMA 14.- LA ESTRUCTURA FINA DEL GEN.
El cromosoma como sucesión lineal de genes
(teoría de las cuentas de collar). El sistema rII del bacteriófago
T4: cepas B y K de E.coli; mutaciones en rII. Coinfección
con mutantes independientes. Recombinación intragénica.
Complementación entre distintas mutaciones. Recombinación
versus complementación. Test de complementación
en T4. Test cis-trans: la unidad de función (cistrón).
Análisisde la estructura fina de los cistrones de rII mediante
deficiencias: el nucleótido como unidad de mutación
puntual (mutón); disposición lineal de las mutaciones
puntuales en el interior de los cistrones; puntos calientes de
mutación; el par de nucleótidos como unidad de recombinación
(recón). Refutación parcial de la teoría
de las cuentas de collar. Concepto de complementación en
organismos diploides. Equivalencia entre gen y cistrón.
Tiempo estimado: 1 hora.
Bibliografía: S nchez-Monge y Jouve, 1989 (cap. 22)
Suzuki et al., 1992 (cap. 12)
TEMA 15.- EXPRESION DEL GEN. I: TRANSCRIPCION.
Propiedades del RNA: hebra simple, presencia de ribosa,
incorporación de uracilo. Clases de RNA y su función
respectiva: mRNA, rRNA y tRNA. RNA polimerasas de procariotas
y eucariotas: cometido y principales subunidades. Fases de la
síntesis de RNA (transcripción): iniciación,
elongación y terminación; ligamiento de las RNA
polimerasas al DNA (diferencias entre procariotas y eucariotas:
factores de transcripción de eucariotas); procesividad
de las RNA polimerasas. Iniciación de la transcripción:
selección del lugar de iniciación por las RNA polimerasas;
el factor de la RNA polimerasa de E.coli; promotores de procariotas
y virus (la secuencia "Pribnow" y la región -35);
promotores de eucariotas (la secuencia "TATA") y factores
de transcripción; formación del complejo abierto.
Fase de elongación: sentido 5'-3' de la transcripción;
sustitución del factor en E.coli. Terminación de
la transcripción: terminación rho-dependiente y
rho-independiente en E.coli; terminación en eucariotas
y comentario sobre la generación de los extremos 3' del
RNA. Genes codificadores de procariotas: mRNA policistrónico.
Genes codificadores de eucariotas: mRNA monocistrónico.
Secuencias "leader" y "trailer" del RNA.
Tiempo estimado: 2 horas.
Bibliografía: Lewin, 1991 (cap. 9 y 11)
Suzuki et al., 1992 (cap. 13)
TEMA 16.- EXPRESION DEL GEN. II: PROCESAMIENTO DEL
RNA.
Genes repetidos de rRNA en procariotas y eucariotas;
organizadores nucleolares de las células eucariotas; síntesis
y procesamiento del pre-rRNA. Genes repetidos de tRNA en procariotas
y eucariotas. Síntesis y procesamiento del pre-tRNA. Genes
interrumpidos: exones e intrones. Procesamiento del mRNA eucariota
antes de su transporte al citoplasma: RNA nuclear heterog‚neo
(hnRNA); adición del "cap" metilado al extremo
5'; generación del extremo 3' y adición de la cola
de "poly-A"; corte y eliminación de secuencias
internas del mRNA de genes interrumpidos ("splicing");
comentarios generales sobre el papel que juegan los pequeños
RNAs nucleares (snRNA) y pequeñas partículas ribonucleoproteicas
nucleares (snRNPs) en el procesamiento de los hnRNAs: los "spliceosomas;
"splicing" alternativo. El RNA como autocatalizador:
el "self-splicing" del pre-rRNA en Tetrahymena thermophila.
"Trans-splicing" en Trypanosoma brucei.
Tiempo estimado: 2 horas.
Bibliografía: Bach, 1992 (artículo)
Darnell et al., 1988 (cap. 9)
Lewin, 1991 (cap. 22 y 23)
Suzuki et al., 1992 (cap. 13)
TEMA 17.- EXPRESION DEL GEN. III: TRADUCCION.
Especificidad en la síntesis de proteínas:
el papel del tRNA; codón y anticodón; estructura
del tRNA. El papel de los ribosomas; regiones funcionales del
ribosoma. Código no solapante: el cambio de un único
nucleótido supone el cambio de sólo un aminoácido.
Código de tripletes: utilización de supresores de
mutaciones de pauta de lectura para demostrar un código
de tripletes; lectura continua de la secuencia codificadora desde
un punto fijo de iniciación; degeneración del código.
Síntesis "in vitro" de mRNA y proteínas:
el desciframiento del código genético (experimentos
de Khorana y colaboradores). El código genético:
codones que especifican aminoácidos; codones de "stop"
y mutaciones sin sentido; codón de iniciación. Universalidad
del código; posibles excepciones: código genético
de las mitocondrias. Mutaciones supresoras de mutaciones sin sentido:
mutaciones en el anticodón de tRNAs específicos.
Reconocimiento del codón de iniciación por los ribosomas:
secuencia Shine-Dalgarno de los mRNAs de procariotas; papel del
"cap" de los mRNAs de eucariotas. Iniciación
de la traducción. Elongación de la cadena de aminoácidos.
Terminación de la traducción. Organización
celular: relación entre la síntesis de proteínas
y la localización celular. Secreción de proteínas.
Diferencias en la expresión del gen entre procariotas y
eucariotas.
Tiempo estimado: 2 horas.
Bibliografía: Darnell et al., 1988 (cap. 4)
Puertas, 1992 (cap. 28 y 29)
Suzuki et al., 1992 (cap. 13)
TEMA 18.- ESTRUCTURA Y FUNCION DEL MATERIAL GENETICO
DE LOS VIRUS DE EUCARIOTAS.
Constitución de los virus: virus desnudos
y envueltos. Organizaciones básicas de la cápside.
Entrada de los virus en las células hospedadoras (fusión
y endocitosis) y formas de liberación de los viriones.
Clases de genomas de virus de animales; ejemplos. Diferencias
de tamaño entre los genomas de RNA y de DNA; posibles causas.
Clasificación de los virus atendiendo a la forma de expresión
y replicación de su genoma, y al grado de utilización
de los sistemas celulares. El problema de copiar RNA en RNA: las
replicasas y las transcriptasas. El problema de copiar RNA en
DNA: las transcriptasas inversas. Los virus de RNA se replican
en el citoplasma: consecuencias para la metilación del
"cap" y la poliadenilación; excepciones: el
virus de la gripe. El problema de expresar los genes de los virus
de RNA (ausencia de promotores, presencia de mRNAs policistrónicos):
poliproteínas (poliovirus), mRNAs anidados (togavirus,
coronavirus), síntesis secuencial de mRNAs (rhabdovirus),
genomas segmentados y "splicing" (virus de la gripe).
Inhibición de la síntesis de proteínas celulares
por los virus: inactivación de eIF-4B en células
infectadas por poliovirus. El problema de replicar el genoma de
los virus de DNA (las DNA polimerasas necesitan "primers"):
genomas circulares, extremos complementarios, proteínas
terminales. El problema de la escasez de enzimas y precursores
para la síntesis de DNA: infección de células
que se dividen activamente, estimulación de la fase S por
el virus. Los virus de DNA se replican en el núcleo; excepción:
poxvirus . Expresión de los genes de los virus de DNA:
SV40 y adenovirus (uso de las polimerasas celulares, varios promotores,
"enhancers", "splicing" alternativo, genes
solapantes). Ciclo vital de los retrovirus; principales regiones
del genoma y su expresión. Clases de genomas de virus de
plantas; ejemplos. Replicación y expresión del genoma
del virus del mosaico del tabaco (TMV, mRNAs anidados) y del mosaico
de la coliflor (CaMV, reverso-transcripción).
Tiempo estimado: 3 horas.
Bibliografía: Puertas, 1992 (cap. 32)
Watson et al., 1987 (cap. 24, ingl‚s)
TEMA 19.- MUTACION CROMOSOMICA I: CAMBIOS EN EL NUMERO
DE LOS CROMOSOMAS.
Clases de cambios en el número de cromosomas:
euploidías y aneuploidías. Monoploidías:
generación de plantas monoploides mediante cultivo de tejidos
(técnica de las anteras); uso de la colchicina para generar
diploides; utilización de estas técnicas en procesos
de mutagénesis y selección en plantas. Poliploidías:
autopoliploidía y alopoliploidía; apareamientos
meióticos en triploides y tetraploides; consecuencias genéticas
de la segregación cromosómica (para un locus muy
próximo y uno muy alejado del centrómero, respectivamente).
Alopoliploides: anfidiploides y especiación cromosómica
en plantas; alopoliploides somáticos producidos por fusión
celular asexual en plantas (fusión de protoplastos con
PEG). Poliploidía en animales. Aneuploidías: no-disyunción
meiótica; monosomías (síndrome de Turner
en humanos); trisomías (ejemplos en humanos: síndrome
de Down, síndrome de Klinefelter, los individuos XYY).
Aneuploides somáticos: no-disyunción mitótica;
mosaicos sexuales.
Tiempo estimado: 1 hora.
Bibliografía: Lacadena, 1988 (cap. 15)
S nchez-Monge y Jouve, 1989 (cap. 25)
Suzuki et al., 1992 (cap. 9)
TEMA 20.- MUTACIONES CROMOSOMICAS II: CAMBIOS EN
LA ESTRUCTURA DE LOS CROMOSOMAS.
Deficiencias: producción de deficiencias y
duplicaciones por rotura y reunión de cromosomas homólogos;
aspecto en los cromosomas politénicos de los heterocigotos;
letalidad en homocigosis; irreversibilidad; utilización
en construcción de mapas genéticos (pseudodominancia);
semiesterilidad en plantas heterocigóticas para deficiencias;
el mutante notch de Drosophila; el síndrome del llanto
de gato en humanos. Duplicaciones y repeticiones de orden superior:
repeticiones en "tandem", directas o invertidas; cambio
en el número de repeticiones por entrecruzamiento desigual;
el mutante Bar de Drosophila; entrecruzamiento desigual en la
familia de las hemoglobinas en la especie humana: thalassemias;
importancia evolutiva de las duplicaciones. Inversiones: aspecto
en los cromosomas politénicos de los heterocigotos; inversiones
paracéntricas y pericéntricas; las inversiones como
supresores del entrecruzamiento; importancia evolutiva de las
inversiones. Translocaciones: aspecto en los cromosomas politénicos
de los heterocigotos; translocaciones recíprocas y no recíprocas;
patrones de segregación cromosómica en los heterocigotos;
semiesterilidad en plantas heterocigóticas para translocaciones;
producción del síndrome de Down en la especie humana
por translocación. Cambios estructurales que conducen a
cambios en el número de cromosomas: fusiones céntricas
y disociaciones.
Tiempo estimado: 2 horas.
Bibliografía: Lacadena, 1988 (cap. 14)
Sánchez-Monge y Jouve, 1989 (cap. 26)
Suzuki et al., 1992 (cap. 8)
TEMA 21.- MUTACION GENICA.
Base molecular de la mutación génica:
tipos de mutaciones al nivel del DNA; transiciones producidas
por errores en la replicación del DNA (cambios tautom‚ricos);
transversiones; producción de inserciones y deficiencias
por deslizamiento del DNA durante la replicación (mutaciones
de pauta de lectura); inserciones y deficiencias producidas por
elementos móviles; lesiones espontáneas del DNA
(despurinación y desaminación). Mutag‚nesis
inducida: mecanismos por los que los mutágenos inducen
mutaciones; incorporación de análogos de bases (5-BU,
2-AP); agentes que provocan apareamientos erróneos de bases
específicas (agentes alquilantes, hidroxilantes, desaminantes
e intercalantes); agentes que provocan lesiones que bloquean la
replicación y requieren la participación activa
del sistema de reparación SOS (luz UV, AFB1). Sistemas
de detoxificación: la superóxido dismutasa. Mecanismos
de reparación del DNA: reversión directa del daño
(fotorreactivación, alquiltransferasa); actividad "proof-reading"
de las DNA polimerasas; sistema de excisión-reparación
general (nucleasa uvrABC); sistemas de excisión-reparación
específicos (endonucleasa AP, DNA glicosilasa); reparación
postreplicativa (reparación de apareamientos erróneos,
reparación recombinacional de lesiones que bloquean la
replicación). Mutadores: mutH, mutL, mutU, mutS, dam, mutY,
mutD. Reversiones. Evaluación del efecto mutagénico
de distintos agentes: prueba de Ames.
Tiempo estimado: 2 horas.
Bibliografía: Lacadena, 1988 (p. 241-265)
Suzuki et al, 1992 (cap. 7 y 17)
TEMA 22.- RECOMBINACION.
Entrecruzamiento y recombinación. Tipos de
recombinación. Recombinación homóloga general:
rotura y reunión de las moléculas de DNA (experimento
de Meselson y Weigle); quiasmas. Modelo de Holliday: corte enzimático
y creación de DNA heterodúplex; migración
del punto de ramificación; resolución de la estructura
de Holliday. Análisisdel entrecruzamiento en la inmediata
vecindad del punto de rotura del DNA: sinapsis de las cromátidas
en la primera división meiótica de un heterocigoto;
formación de un quiasma de media cromátida; resolución
del quiasma de media cromátida; inestabilidad del DNA heterodúplex
(corrección de los nucleótidos apareados incorrectamente).
Uso de los hongos en los estudios sobre recombinación:
las ascas; segregaciones alélicas no mendelianas en cruces
monohíbridos; conversión génica (conversión
de cromátida, conversión de media cromátida);
polaridad de frecuencias de conversión a lo largo del gen;
asociación entre conversión y entrecruzamiento;
co-conversión. Mecanismo enzimático de la recombinación:
la proteína RecA y el complejo RecBCD; las secuencias Chi.
El papel de la recombinación en la reparación de
cortes en la doble cadena del DNA. Recombinación específica
de sitio: la integración del fago lambda en el cromosoma
de E.coli; la transición de fase flagelar en Salmonella;
referencia al tema 30. Recombinación replicativa.
Tiempo estimado: 2 horas.
Bibliografía: Lacadena, 1988 (p. 265-278, 833-842)
Puertas, 1992 (cap. 24)
S nchez-Monge y Jouve, 1989 (cap. 12)
Suzuki et al., 1992 (cap. 18)
TEMA 23.- EMPAQUETAMIENTO DEL DNA EN LOS CROMOSOMAS
DE EUCARIOTAS.
La longitud de las mol‚culas de DNA y el tamaño
del núcleo de las células eucariotas. Niveles de
empaquetamiento del DNA en los cromosomas: la fibra de 10nm (el
nucleosoma); la fibra de 30nm (el solenoide); niveles superiores
(el cromómero). Las moléculas de DNA en los cromosomas:
la cromatina. Los componentes proteicos de la cromatina: las histonas
y las proteínas no histónicas. El nucleosoma: tratamiento
de la cromatina con nucleasa micrococal; la partícula fundamental
("core"): el octámero de histonas y el DNA asociado
(DNA "core"); el DNA ligador. Disposición del
DNA alrededor del octámero de histonas: tratamiento del
DNA "core" con DNasa I; la histona H1. Disposición
de los nucleosomas en la fibra de cromatina: la estructura de
solenoide. La organización de la estructura de grandes
regiones (dominios) del DNA: el "scaffold" de proteínas
no histónicas de los cromosomas metafásicos; grandes
bucles en el DNA; el cromómero; la matriz nuclear de la
célula en interfase (las regiones MAR). Ensamblaje del
"core" del nucleosoma: el papel de la nucleoplasmina
y de la proteína N1; relación con la replicación
del DNA. La naturaleza de la cromatina activa: aumento de la sensibilidad
al ataque por la DNasa I; hipometilación de las regiones
reguladoras; el destino de los nucleosomas durante la transcripción.
Tiempo estimado: 2 horas.
Bibliografía: Lewin, 1991 (cap. 25, 26 y
27)
TEMA 24.- ORGANIZACION DE LAS SECUENCIAS DE DNA Y
ESTRUCTURA DE LOS CROMOSOMAS DE EUCARIOTAS.
Rasgos únicos de los genomas eucariotas comparados
con los procariotas. La paradoja del valor C: variaciones en el
tamaño del genoma de los seres vivos; complejidad funcional;
el DNA no esencial. Desnaturalización y renaturalización
del DNA: efecto hipocrómico; temperatura de fusión.
Cinética de reasociación del DNA: curva Cot. Componentes
del genoma eucariota: DNA no repetitivo (DNA de copia única);
DNA moderadamente repetitivo (DNA móvil); DNA altamente
repetitivo (DNA de secuencia simple o DNA satélite). La
proporción de los componentes del genoma en distintos eucariotas.
La distribución de los componentes del genoma sobre los
cromosomas. Patrones de bandas en los cromosomas metafásicos:
técnicas de tinción; base molecular de las bandas
cromosómicas. Eucromatina y heterocromatina. Evolución
del DNA de secuencia simple: conservación de la secuencia;
cambios en el número de repeticiones; los minisatélites
y la huella de DNA. Variegación producida por el efecto
de posición.
Tiempo estimado: 2 horas.
Bibliografía: Gustafson & Appels, 1988 (p. 1-53, inglés)
Lacadena, 1988 (p. 65-79)
Lewin, 1991 (cap. 17 y 21)
TEMA 25.- ELEMENTOS GENETICOS MOVILES Y DNA MEDIANAMENTE
REPETITIVO.
Los elementos móviles: concepto; su acción
como mecanismo de cambio genético (reversibilidad de las
mutaciones e insensibilidad a la acción de mutágenos);
copias extracromosómicas; transmisión horizontal.
Principales clases de elementos móviles en bacterias: secuencias
de inserción (elementos IS) y transposones (elementos Tn);
el fago mu. Los elementos IS: descubrimiento (mutaciones polares
en el operón gal de E.coli); distintos tipos; organización
genética; frecuencia en el genoma de E.coli; presencia
de elementos IS en el factor F. Los elementos Tn: descubrimiento
(resistencia a antibióticos en Shigella); los plásmidos
F-like; organización genética de los elementos Tn;
el papel de los elementos Tn en la evolución de los plásmidos
de resistencia a antibióticos. Mecanismos de transposición
en procariotas: transposición replicativa y transposición
conservativa. Efectos mutagénicos de los elementos transponibles
(activación de genes vecinos, efectos polares transcripcionales
y traduccionales). Los elementos controladores del maíz:
el sistema Ac-Ds; análisismolecular (copias intactas y
defectivas; la transposasa). Los elementos P de Drosophila: descubrimiento
(disg‚nesis híbrida); análisismolecular; especifidad
de la línea germinal. Los retrotransposones de clase I:
semejanzas con la organización genética de los retrovirus;
los elementos Ty de levaduras; los elementos copia-like de Drosophila.
Los retrotransposones de clase II: los elementos I de Drosophila;
los LINEs de mamíferos. Los retroposones: pseudogenes de
polipéptido procesados; pseudogenes de RNA procesados (secuencias
Alu-SINEs de primates; SINEs de roedores).
Tiempo estimado: 3 horas.
Bibliografía: Singer y Berg, 1993 (cap. 10)
Suzuki et al., 1992 (cap. 19)
TEMA 26.- GENOMA EXTRANUCLEAR.
Orgánulos citoplasmáticos: cloroplastos
y mitocondrias; genes extranucleares. El descubrimiento de la
autonomía genética de los cloroplastos: variegación
en las hojas de Mirabilis jalapa; herencia uniparental: diferencia
entre herencia materna y efecto materno (referencia al tema 33);
segregación y recombinación citoplasmática.
El descubrimiento de la autonomía genética de las
mitocondrias: mutante "poky" en Neurospora; detección
de herencia extranuclear en hongos filamentosos mediante la prueba
del heterocarionte. El alga Chlamydomonas como material de estudio
del genoma de cloroplastos: ciclo vital de Chlamydomonas (alelos
de tipos apareantes y heterotalismo); herencia uniparental de
la resistencia a antibióticos; aislamiento del DNA cloroplasmático
mediante centrifugación en ClCs; construcción de
un mapa genético del cloroplasto mediante recombinación
en heterocigotos citoplasmáticos. Organización general
del genoma de cloroplastos; cooperación con el genoma nuclear.
La levadura Saccharomyces cerevisiae como material de estudio
del genoma de mitocondrias: ciclo vital de Saccharomyces; los
mutantes "petite" citoplasmáticos y los mutantes
de resistencia a antibióticos: herencia uniparental de
los productos de cada meiosis; mapa del genoma mitocondrial. Organización
general del genoma mitocondrial; cooperación con el genoma
nuclear. Pl smidos en eucariotas: esterilidad masculina en
el maíz.
Tiempo estimado: 2 horas.
Bibliografía: S nchez-Monge y Jouve, 1989 (cap. 17)
Suzuki et al., 1992 (cap. 20)
TEMA 27.- MANIPULACION DEL DNA.
Enzimas de restricción: descubrimiento (el
fenómeno de la restricción de fagos a determinadas
cepas hospedadoras; enzimas de modificación y restricción
del DNA); tipos de enzimas de restricción; especificidad
de las enzimas de restricción del tipo II. Mapas de restricción:
marcaje de los extremos 5' del DNA; doble restricción.
La formación de moléculas de DNA recombinante: ligación
de extremos complementarios producidos por corte con enzimas de
restricción; generación de extremos complementarios
mediante la transferasa terminal; ligación de extremos
romos. Clonación en E.coli: uso de plásmidos como
vectores de clonación; uso de derivados del fago lambda;
vectores de expresión. Construcción de genotecas
en lambda. Detección de genes clonados ("screening"
de la genoteca): construcción de sondas de DNA, RNA y cDNA;
t‚cnica del "Southern blotting". Análisisde
grandes segmentos del DNA: "chromosome walking". Secuenciación
del DNA: método dideoxi de Sanger. Síntesis de DNA:
métodos de fase sólida automatizados para síntesis
de oligonucleótidos. Mutagé nesis "in vitro".
Amplificación de secuencias específicas mediante
PCR (reacción en cadena de la polimerasa). Algunas aplicaciones
de la tecnología del DNA recombinante: síntesis
de insulina humana en bacterias, introducción de nuevas
rutas catabólicas en bacterias (control de la contaminación
ambiental), organismos transgénicos. Proyectos genoma:
clonación de grandes segmentos de DNA en YAC's.
Tiempo estimado: 3 horas.
Bibliografía: Micklos & Freyer, 1990 (cap. 2, 3, 7 y 8, ingl‚s)
Singer y Berg, 1993 (cap. 4, 5, 6 y 7)
Suzuki et al., 1992 (cap. 15)
TEMA 28.- REGULACION DE LA EXPRESION GENICA EN PROCARIOTAS
Y VIRUS.
Análisis genético del metabolismo de
la lactosa en E.coli por Jacob y Monod: el problema de la adaptación
enzimática (inducción de -galactosidasa por galactósidos);
genes controlados coordinadamente (genes Z, Y, A); la región
que controla la inducción del sistema (el locus I) y su
producto (el represor); el operador; la unidad genética
de expresión coordinada (el operón lac) y su control
negativo por el represor; transición alostérica
del represor por interacción con el inductor; el promotor
lac; mutaciones en el sistema lac. Represión del operón
lac por un catabolito de la glucosa: control positivo del operón
lac por el complejo activador CAP-cAMP; inhibición de la
activación en presencia de glucosa. El metabolismo de la
arabinosa en E.coli como ejemplo de control dual: mapa de la región
ara; la región iniciadora (araI) y el operador (araO);
control negativo por araC; transición alostérica
de araC por interacción con el inductor (arabinosa); control
positivo por araC y el complejo CAP-cAMP. La síntesis de
triptófano en E.coli como ejemplo de control negativo y
atenuación: mapa del operón trp; asociación
del represor al operador trp en presencia de triptófano;
inhibición de la primera enzima de la ruta de síntesis
por el triptófano (control por retroalimentación);
la región atenuadora del extremo 5' del mRNA policistrónico
de trp y su estructura secundaria; traducción del extremo
5' del mRNA e importancia de los codones trp; modelo de atenuación
de Yanofsky basado en estructuras secundarias alternativas determinadas
por la abundancia de trp-tRNAs cargados; antiterminación.
Otros ejemplos de rutas de biosíntesis con controles de
atenuación: el operón his de E.coli. Frecuencia
en el genoma de E.coli de las agrupaciones de genes ("clusters")
con funciones relacionadas. Regulación de los estados lítico
y lisogénico del fago lambda: mapa genético del
fago lambda; la región de control cI (el gen cI, los operadores
OL y OR, los promotores PL y PR); ligamiento de las moléculas
de represor cI a los operadores en la fase lisogénica;
atenuadores en los extremos 3' de los genes N y cro; antiterminación
por acción de la proteína N; inhibición del
gen cI por la proteína cro en la fase lítica.
Tiempo estimado: 3 horas.
Bibliografía: Darnell et al., 1988 (cap. 8)
Puertas, 1992 (cap. 31 y 32)
Suzuki et al., 1992 (cap. 16)
TEMA 29.- REGULACION DE LA EXPRESION GENICA EN EUCARIOTAS.
El propósito de la regulación génica
en los organismos unicelulares versus los multicelulares. Variaciones
proteicas entre tipos de células. Componentes del control
génico: señales moleculares, niveles sobre los que
actúa, mecanismos de acción. Señales para
el control génico: hormonas y factores de crecimiento;
contactos entre células; factores ambientales (luz, calor,
metales pesados). Regulación al nivel del inicio de la
transcripción: secuencias de control en "cis"
(promotores y "enhancers"); factores de transcripción
y proteínas que se ligan al DNA; ejemplos (compensación
de dosis en Drosophila, respuesta "heat-shock"). Efectos
de la estructura de la cromatina sobre la actividad génica
(referencia al tema 23). Regulación al nivel del procesamiento
del pre-mRNA: adición diferencial de la cola de poly A;
"splicing" alternativo; proteínas que se ligan
al RNA; ejemplos (calcitonina-CGRP en vertebrados, determinación
del sexo en Drosophila). Edición del RNA: aparentes excepciones
a la universalidad del código genético; ejemplo
(genes mitocondriales en plantas). Regulación al nivel
de la estabilidad de los mRNAs: el papel de la cola de poly A
y del "trailer"; ejemplos (caseína, tubulina).
Regulación al nivel de la traducción: control de
la tasa global de traducción de los mRNAs; ejemplo (traducción
diferida de los mRNAs maternos en las primeras etapas de la embriogénesis).
Regulación al nivel post-traduccional: poliproteínas;
ejemplo (POMC de mamíferos).
Tiempo estimado: 3 horas.
Bibliografía: Castrillo, 1992 (artículo)
Grunstein, 1992 (artículo)
Lacadena, 1988 (945-958)
Darnell et al., 1990 (cap. 11, ingl‚s)
TEMA 30.- REORDENACIONES PROGRAMADAS DEL DNA.
Concepto. Generación de la diversidad inmunitaria
en vertebrados mediante recombinación V(D)J (hombre, ratón);
estructura de dominios del anticuerpo; familias de las inmunoglobulinas;
organización de la familia kappa; formación de la
cadena ligera kappa; organización y reordenaciones de los
genes de la familia heavy. Generación de la diversidad
inmunitaria en otros vertebrados mediante conversión génica
intracromosómica. Variación antigénica en
Trypanosoma: ciclo vital de T.brucei; estructura general y reordenación
de la región genómica que codifica los antígenos
de superficie. Cambio de tipo de apareamiento en levaduras: ciclo
vital; el locus MAT; conversión de MATa a MAT; funciones
de PRTF y de los productos de los genes MAT; regulación.
Cita de otros ejemplos de reordenaciones programadas del DNA (variación
genética en bacterias patogénicas, disminución
cromosómica en nemátodos, amplificación génica).
Tiempo estimado: 1 hora.
Bibliografía: Darnell et al., 1990 (p. 381-388, ingl‚s)
Singer y Berg, 1993 (cap. 10)
TEMA 31.- EL CONCEPTO MODERNO DE GEN.
Referencia al concepto de gen que deriva del test
cis-trans del tema 14. Los cistrones no siempre equivalen a genes.
Excepciones a la regla de que sólo mutaciones en distintos
genes pueden complementar: complementación interalélica
o intragénica (mutaciones en genes de proteínas
oligoméricas, mutaciones puntuales en genes de proteínas
multifuncionales); complementación polarizada (mutaciones
de pauta de lectura en genes de proteínas multifuncionales);
mutaciones en genes con "splicing" alternativo en distintos
tejidos o estadíos de desarrollo; mutaciones en genes solapantes
desfasados; mutaciones en genes solapantes antiparalelos. Excepciones
a la regla de que sólo mutaciones en un mismo gen no complementan:
mutaciones polares en operones bacterianos; mutaciones en genes
V y C de las inmunoglobulinas como modelo (validez del principio
de exclusión al‚lica); mutaciones en promotores y
otras secuencias reguladoras en "cis". Conclusiones.
Tiempo estimado: 1 hora.
Bibliografía: Lewin, 1991 (cap. 34)
Darnell et al., 1990 (cap. 11, inglés)
TEMA 32.- CONTROL DEL CICLO CELULAR.
El ciclo celular en procariotas versus eucariotas:
síntesis de DNA durante el ciclo. Relación entre
replicación y división celular en E.coli: intervalo
entre la iniciación de la replicación y la división
celular; tiempo de doblamiento de los cultivos de E.coli; cromosomas
con múltiples horquillas de replicación; modelos
de control de la iniciación de la replicación (evaluación
de la masa celular; anclaje del DNA a la membrana celular). Ciclo
celular en eucariotas: fases del ciclo; duración en distintos
tipos de células; número de replicones activos.
Controles que mantienen la dependencia de la mitosis sobre la
replicación cromosómica en levaduras: mutantes de
ciclo celular; el punto start y el gen cdc2. Controles que mantienen
la dependencia de la mitosis sobre la reparación del DNA:
el gen RAD9 en levaduras.
Tiempo estimado: 1 hora.
Bibliografía: Alberts et al., 1986 (cap. 11)
Moreno, 1992 (artículo)
Watson et al., 1987 (cap. 25, inglés)
TEMA 33.- GENES Y DIFERENCIACION.
Concepto de diferenciación: determinación
celular y diferenciación; herencia estable del estado diferenciado.
Vinculación entre diferenciación y desarrollo; diferenciación
en procariotas y eucariotas unicelulares. Naturaleza de la diferenciación:
expresión génica específica de tipos de células
(referencia al tema 24 -organización del genoma-); la identidad
del material genético de las distintas células de
un organismo. Naturaleza de la determinación: expresión
de genes controladores en jerarquías regulatorias. Modos
de diferenciación: en mosaico; regulatoria. Mecanismos
por los cuales la división celular podría determinar
el destino de las células: (1) modificaciones covalentes
del DNA; (2) ligamiento de diferentes proteínas al DNA
durante la replicación (proteínas de empaquetamiento,
complejos de transcripción); (3) segregación asimétrica
de factores citoplasmáticos. Mecanismos celulares de medida
del tiempo: secuencia de sucesos dependientes; largas unidades
de transcripción. Mecanismos embriónicos de recuento
del número de células: equilibrio entre factores
maternos y factores embriónicos. Factores citoplasmáticos
en el desarrollo: asimetrías en el óvulo; determinantes
citoplasmáticos y gradientes morfogenéticos en el
embrión; evidencia aportada por efectos ambientales sobre
el desarrollo embrionario (fenocopias; teratogénesis);
evidencia aportada por genes de efecto materno (ejemplos: sentido
de giro de la concha en Limnaea, mutante grandchildless en Drosophila).
Irreversibilidad de la diferenciación: núcleos totipotentes
en células diferenciadas (clonaje de plantas a partir de
células somáticas individuales; transplantes de
núcleos en distintas etapas de diferenciación a
huevos enucleados). Análisis de la activación diferencial
de los genes durante el desarrollo: hibridación de clones
de una genoteca con cDNA de distintas etapas de desarrollo; genotecas
de sustracción; referencia al tema 29 (regulación
en eucariotas). Relación entre diferenciación y
proliferación celular. Base genética del envejecimiento
y origen de la mortalidad celular.
Tiempo estimado: 3 horas.
Bibliografía: Lacadena, 1988 (p. 933-943, 1099-1119)
Rusting, 1993 (artículo)
S nchez-Monge y Jouve, 1989 (cap. 24)
Suzuki et al., 1992 (cap. 21)
Watson et al., 1987 (cap. 22, inglés)
TEMA 34.- ANALISIS GENETICO DEL DESARROLLO.
Etapas del desarrollo embrionario. El seguimiento
de los movimientos y linajes de las células durante la
embriog‚nesis: los mapas de destino; marcaje físico
de las células; marcaje genético (mosaicos). Generación
de mosaicos mediante microinyección de células individuales
en embriones de Drosophila y ratón. Generación de
mosaicos mediante fusión de embriones en el ratón
(ratones tetraparentales): aplicaciones (origen de las células
epiteliales, origen de las células del músculo estriado,
distrofia muscular). Generación de mosaicos en Drosophila
por entrecruzamiento mitótico inducido por irradiación:
aplicaciones (linaje celular, localización temporal de
la expresión de los genes). Generación de mosaicos
en Drosophila por pérdida cromosómica: aplicaciones
(mapas de destino). Desarrollo de Drosophila: ciclo vital y estadíos
de desarrollo; etapas del desarrollo temprano; genes maternos
que causan letalidad embrionaria (factores que determinan los
ejes antero-posterior y dorso-ventral del embrión); genes
del embrión que afectan la segmentación larvaria
(mutantes "gap", "pair-rule" y de polaridad
de los segmentos); genes homeóticos (principales genes
y mutantes, modelo de función del complejo bithorax, el
homeobox); los discos imaginales de la larva: compartimentalización
del disco del ala. El "homeobox" en la evolución:
genes que contienen "homeoboxes" en distintos eucariotas;
las agrupaciones de genes Hox del ratón.
Tiempo estimado: 3 horas.
Bibliografía: Darnell et al., 1988 (cap. 22)
De Robertis et al., 1990 (artículo)
García Bellido et al., 1979 (artículo)
Puertas, 1992 (cap. 34)
Suzuki et al., 1992 (cap. 22)
TEMA 35.- ALGUNAS ENFERMEDADES GENETICAS EN LA ESPECIE
HUMANA.
Desórdenes metabólicos: listado general;
fenilcetonuria; diabetes; hemofilia; distrofia muscular de Duchenne.
Hemoglobinopatías: anemia falciforme; -thalassemias. Diagnóstico
precoz: alteración de dianas de restricción; ligamiento
a loci de RFLPs; sondeo con oligos sintéticos. Cáncer:
influencia de factores ambientales; virus tumorales: polyoma,
sarcoma de Rous; oncogenes y protooncogenes; transformación
de células con DNA; estructura fina del oncogén
ras: estrategia de aislamiento; relación entre cáncer
humano y activación mutacional del oncogén ras;
distintos mecanismos de activación de proto-oncogenes;
tipos de cáncer heredable: retinoblastoma, xeroderma pigmentosum;
antioncogenes.
Tiempo estimado: 2 horas.
Bibliografía: Darnell et al., 1990 (p. 877-879 y cap 24, ingl‚s)
Micklos & Freyer, 1990 (cap. 6, ingl‚s)
Suzuki et al., 1992 (p. 309-311, 447-452,618-624)
Watson et al., 1987 (cap. 25, 26
y 27,ingl‚s)
TEMA 36.- EVOLUCION MOLECULAR.
Evolución de los seres vivos en el tiempo
geológico. Principales linajes celulares (archaebacteria,
eubacteria y eucariotas): evidencia aportada por la comparación
de las secuencias de rRNA de distintas especies; confirmación
de la hipótesis endosimbionte por el análisisde
los rRNA de mitocondrias y cloroplastos. Evolución de la
estructura de los genes: pérdida de intrones de los genes
nucleares en distintos linajes evolutivos; conservación
de la estructura intrón-exón en genes y familias
génicas a lo largo del tiempo (los genes de las actinas
y tubulinas como excepción); la correspondencia entre exones
y dominios funcionales de las proteínas; la mezcla de exones
de distintas unidades de transcripción (exón "shuffling").
Evolución de las secuencias de aminoácidos: variación
en la tasa de sustitución de aminoácidos en distintas
proteínas; constancia de la tasa para una misma proteína
(el reloj molecular). Evolución de las secuencias de nucleótidos:
tasas de sustitución sinónimas y no-sinónimas;
tasas de sustitución en pseudogenes; tasas de sustitución
en regiones no-codificadoras.
Tiempo estimado: 2 horas.
Bibliografía: Ayala y Kiger, 1984 (cap. 22)
Darnell et al., 1990 (cap. 26, ingl‚s)
Watson et al., 1987 (cap. 28, ingl‚s)
TEMA 37.- ORIGEN Y EVOLUCION DE LOS SISTEMAS GENETICOS.
Síntesis prebiótica de las moléculas
básicas para la vida en la Tierra: el escenario de la Tierra
primitiva; el experimento de Miller; la formación de los
primeros polímeros (la primacía del RNA); cuestiones
pendientes acerca de la síntesis prebiótica del
RNA (producción de ribosa y pirimidinas). El RNA como base
de un sistema genético precelular (el "mundo de RNA"):
la actividad catalítica del RNA (el papel de la RNasa P
en el procesamiento de los pre-tRNAs de E.coli; el autoprocesamiento
de intrones del grupo I y del grupo II; la edición del
RNA). El origen del código genético. El "mundo
de ribonucleoproteínas" y el origen de los ribosomas:
perfeccionamiento del sistema de traducción. El "mundo
de DNA" y el origen de los genomas de doble cadena: síntesis
de DNA a partir de RNA (amplia distribución de la reverso-transcriptasa
entre los seres vivos).
Tiempo estimado: 1 hora.
Bibliografía: Darnell et al., 1988 (cap. 25)
Darnell et al., 1990 (cap. 26, inglés)
Watson, 1987 (cap. 28, inglés)
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