Departament de Genètica

Asignatura de Genética Molecular Humana

(Licenciatura de Bioquímica)

Objectivos:

Se tratará de dar una vision general de las patologías genéticas y de explicar el concepto y la base molecular de algunas enfermedades hereditarias, para luego describir las características más sobresalientes del genoma humano. Simultáneamente, se proporcionará la base metolodógica del mapaje físico y del mapage genético de genes humanos, y del aislamiento y de la caracterización de genes responsables de enfermedades hereditarias. Finalmente, se explicarán las motodologías actuales para el diagnóstico genético así como los conceptos básicos sobre la terapia génica.

PROGRAMA DE TEORIA:

I GENES Y FENOTIPOS

Lección 1

Concepto de enfermedad hereditaria y frecuencia de algunas enfermedades bien estudiadas. Bases moleculares. Herencia poligénica y monogénica. Tipo de herencia. Aspectos de la expresión fenotípica: penetrancia y expresividad. Heterogenidad alélica y no alélica.

Lección 2

Las hemoglobinopatías como modelo de enfermedad genética. Variantes estructurales de las hemoglobinas y efectos patofisiológicos de los mutantes conocidos. Base molecular de las a y b talassemias. Diagnóstico. Primeros experimentos de terapia génica.

II EL GENOMA HUMANO

Lección 3

Organización del genoma humano. Genoma nuclear: el cariotipo. Conceptos de mapa genético y de mapa físico. Genoma mitocondrial.

Lección 4

Mapaje del genoma humano. Mapaje genético. Concepto de ligamiento. Marcadores polimórficos: RFLPs, VNTRs, microsatélites. Cálculo del lod score.

Lección 5

Mapaje físico. Híbridos somáticos y de radiación. Hibridaciones in situ. Mapaje de restricción a gran escala y electroforesis en campos pulsantes. Clonaje en YACs y cósmidos. Construcción de contigs. Estrategias para la identificación de secuencias codificadoras.

III A LA BUSQUEDA DEL GEN

Lección 6

Genes que codifican proteínas conocidas. Sondas específicas. Genes asociados a aberraciones cromosómicas. Ejemplos concretos de aislamiento de genes siguiendo la pista citogenética: Distrofia Muscular de Duchenne y tumor de Wilms.

Lección 7

Búsqueda de un gen "sin pistas". Aproximación por la vía del análisis de genes candidatos (Retinitis Pigmentosa). Aproximación por ligamiento genético (Fibrosis Quística, y Huntington). Desequilibrio de ligamiento (Distrofia Miotónica). Exclusión de regiones genómicas por ausencia de ligamiento. Mapaje por homozigosidad.

Lección 8

Detección de mutaciones en genes implicados en enfermedades. Análisis de grandes reorganizaciones y de mutaciones puntuales. Técnicas: SSCP, DGGE, corte químico y corte enzimático, análisis del RNA. Secuenciación.

Lección 9

Enfermedades tumorales. Naturaleza genética del cáncer. Dos tipos de genes que producen cáncer: oncogenes y genes supresores de tumores. Cáncer familiar. Citogenética del cáncer. Cáncer y ambiente.

Lección 10

Herencia multifactorial. Carácteres de variabilidad continua. Modelo del umbral. Características distintivas respecto a la herencia monogenica. Malformaciones congénitas. Enfermedades complejas de la vida adulta: Diabetes y enfermedad coronaria.

IV DIAGNÓSTICO Y TERAPIA GÉNICA

Lección 11

Diagnóstico prenatal y de portadores. Diagnóstico indirecto. Análisis de pedigrís con marcadores polimórficos cercanos al locus de la enfermedad. Determinación de la fase. Cálculos de risgo. Informatividad. Diagnóstico de una enfermedad ligada al sexo: Duchenne. Diagnóstico de enfermedades autosómicas dominantes: Retinitis Pigmentosa, Distrofia Miotónica. Caso de una recesiva: Fibrosis Quística.

Lección 12

Diagnóstico directo. Detección de mutaciones específicas. Utilitzación de dianas de restricción. Mismatch PCR. Concepto de oligonucleótido específico de alelo (ASO). Utilitzación de los ASO como sondas, como primers, o en la reacción en cadena de la ligasa (LCR).

Lección 13

Modelos animales para el estudio de la base molecular de enfermedades humanas y el desarrollo de terapias. Modelos naturales y modelos transgénicos. Gene targeting. Ejemplos.

Lección 14

Terapia génica en el hombre. Terapia somática versus terapia germinal. Métodos físico/químicos y vírics para introducir DNA en células diana. Métodos ex vivo e in vivo. Experimentos de terapia génica aprovados.

PROGRAMA DE SEMINARIOS:

Se discutirán separatas referentes a los temas de teoría y se aplicarán los conceptos adquiridos en forma de ejercicios y problemas.

PROGRAMA DE CLASES PRACTICAS:

(dos horas al día durante una semana)

1- Interpretación de pedigrís analizados en un centro de diagnóstico.

2- Análisis de polimorfismos humanos por SSCP.

3- Electroforesis de campo pulsante y análisis de YACs.

SISTEMA DE EVALUACIÓN:

Examen final que incluirá preguntas tipo test y preguntas cortas sobre los temas teóricos desarrollados (aproximadamente 60% de la calificación global), una pregunta sobre los seminarios y una pregunta sobre los temas de las clases prácticas.

BIBLIOGRAFIA:

Strachan, T & Read, AP. Human Molecular Genetics. BIOS, Oxford (1996)

Thompson, McInnes & Willard. Genetics in Medicine. 5th Ed, Thompson & Thompson. Saunders, Philadelphia (1991)

Raskó, I. & C.S. Downes. Genes in Medicine. Chapman & Hall, (1995)

Mueller, RF.& Young ID. Emery's Elements of Medical Genetics. Chruchill Livingstone, Edinburgh (1995)

Mange, EJ & Mange, AP. Basic Human Genetics. Sinauer Associates, Inc., Sunderland, Massachussets (1994)

McConckey, EH. Human Genetics: the Molecular Revolution. Jones & Bartlett, (1993)

Strachan, T. The Human Genome. Bios Scientific Publishers (1992)

Clarke, CA. Human Genetics and Medicine. New Studies in Biology 3rd. Ed. (1991)

Davies, KE. Human genetic disease analysis. 2nd edition. IRL Press (1993)

Davies, KE. Genome analysis a practical approach. IRL Press (1990)

Davies, KE & S.M. Tilghman. Genetic and Physical Mapping. Cold Spring Harbor Laboratory Press (1990)

Davies, KE & S.M. Tilghman. Genes and Phenotypes. Cold Spring Harbor Laboratory Press (1991)

Gelehrter, TD & F.S. Collins. Principles of Medical Genetics. Williams & Wilkins (1990)

Latchman, DS. From Genetics to Gene Therapy. Bios Scientific Publishers (1994)

Cooper, DN & M. Krawczak. Human Gene Mutation. Bios Scientific Publishers (1993)

Humphries, SE & S Malcom. From Genotype to Phenotype. Bios Scientific Publishers (1994)

Connor, JM & MA Ferguson-Smith. Essential Medical Genetics. Blackwell Science (1993)

Comentarios:

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Última actualitzación: 2 de julio de 1996