E book genetica

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Mutaciones génicas * Se produce cuando se altera un solo par de bases. Las mutaciones puntuales pueden tener uno de los tres efectos siguientes: 1) La sustitución de una base puede ser una mutación silenciosa o sea, el codón alterado produce el mismo aminoácido. 2) La sustitución de base puede ser una mutación sin sentido en que el codón alterado da lugar a un aminoácido diferente. 3) La sustitución de una base puede producir una mutación sin sentido y el codón alterado puede corresponder a una señal de terminación.

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Tipos de cromatina Existen dos tipos de cromatina *Eurocromatina: es una forma de cromatina ligeramente compactada durante la división celular, pero en la internase, se expande. *Heterocromatina: es la porción mas compacta de un cromosoma. Se conforma por cromosomas y proteínas histonas que se encuentran en estado condensado.

Composición genética en humanos: Cada humano tiene billones de células, cada una contiene: • 46 cromosomas, en 23 pares • El ADN completo, tiene una extensión aproximada de 2m. • Cerca de 3 millares de Pares de Bases de ADN por conjunto de cromosomas • Codifica para un aproximado de 20,000 a 25,000 genes o proteínas especificas.

Meiosis: Durante la&nbsp;meiosis, las células diploides replican su ADN, seguido de dos rondas de división celular, produciendo cuatro células sexuales haploides. Consiste en una ronda de síntesis de DNA, seguida de dos rondas de segregación cromosómica y división celular. Existen dos tipos: meiosis I y meiosis II

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Displasia: es la alteración en la formación de una estructura del organismo determinada por defecto de los genes que regulan su desarrollo y crecimiento. Existe presencia de células anormales.

Deformación: alteración que producen fuerzas mecánicas en una estructura formada normalmente. En función del tiempo de actuación y de la plasticidad de los tejidos, la deformación puede ser transitoria o permanente.

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Etapas de la PCR a)Desnaturalización del ADN, temperatura de 94°C o 95°C. b) Alineación de los iniciadores, temperatura entre 50°C y 70°C. c) Extensión o elongación (de la cadena complementaria), temperatura de 72°C. * Ciclos: los pasos "b" y "c" se repiten entre 20 y 30 veces.

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PCR Polymerase Chain Reaction (Reacción en cadena de Polimerasa) *Será la amplificación enzimática de un fragmento de DNA localizado entre un par de cebadores. ▪ Alternativa a la clonación para generar cantidades ilimitadas de una secuencia de interés. ▪ Puede amplificar selectivamente una sola molécula de DNA o RNA varios miles de millones de veces en pocas horas.

Ingredientes de la PCR a) amortiguador con pH neutro, b) el ADN molde c) los iniciadores (primers) específicos del gen que se quiere analizara.&nbsp;

Tercera etapa: "terminación" * La enzima "Adn Ligasa" termina de unir todos los fragmentos de ADN de ambas cadenas; creando dos ADN´s identicos, a partir de uno.

* https://metode.es/los-porques-de-metode/por-que-el-porcentaje-de-adn-codificante-es-tan-bajo-en-el-genoma-humano.html * https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Nucleosoma * https://dicciomed.usal.es/palabra/eucromatina *http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/2bachillerato/biomo contenidos18.htm#:~:text=El%20enrollamiento%20que%20sufre%20el, compacta%20m%C3%A1s%2C%20formando%20los%20cromosomas. *http://atlasgeneticsoncology.org/Educ/HeterochromID30058SS.html *https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Ciclo-celular#:~: text=El%20ciclo%20celular%20es%20el,%2C%20S%2C%20G2%20y%20M. &amp;text=Es%20decir%2C%20la%20c%C3%A9lula%20reparte,entre% 20sus%20dos%20c%C3%A9lulas%20hijas. *https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Ciclo-celular *https://www.lifeder.com/prometafase/ *https://www.institutoroche.es/recursos/glosario/anafase#:~:text= Anafase%20%2D%20Anaphase,una%20copia%20de%20cada%20 cromosoma.

Gen: *Un gen es un segmento de ADN que al expresarse da un producto funcional que puede ser una proteína o un RNA. *Los genes y los cromosomas difieren en tamaño, algunos cromosomas son largos y portan más genes. Características estructurales: *Promotor: secuencia de ADN que puede activar o desactivar un gen. *Región no traducida: 2 partes no traducidas de cada gen. *Exón: porción del gen que codifica proteínas. *Intrón: porción del gen que no codifica proteínas.

Transcripción: consta de tres etapas; Iniciación elongación y terminación *Iniciación: cuando se activa un gen, le enzima "ARN polimerasa" se une al principio de ese gen y se desplaza por la hebra de ADN hasta llegar al final del gen, y como resultado obtenemos una cadena de ARN mensajero

*Terminación: -La señal de terminación hace que la "ARN Polimerasa" se separare del ADN y la transcripción termina. *Posteriormente el ARN maduro sale del núcleo y pasa al citoplasma en donde se llevará a cabo la traducción del mensaje que lleva el ARN.

Tipos de ADN y genoma humano: *Genoma: Es la información genética necesaria para codificar los procesos y el desarrollo de un individuo. *Codificante: el&nbsp;ADN codificante&nbsp;es aquel que contiene los genes que producen proteínas dentro del genoma *No codificante: el ADN no codificante es aquel que no codifica proteínas, pero pertenece al 98% de la secuencia del genoma humano.

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Puntos críticos de mutación. *Transición: sustitución de una base púrica por otra base púrica. *Transversión: sustitución de una base púrica por una pirimidica y viceversa.&nbsp;

*Traducción: -La traducción es la síntesis de proteínas. -Los ribosomas son los encargados de traducir el mensaje. -La información está codificada en forma de tripletes. -La traducción consta de tres etapas: Iniciación, elongación y terminación.

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UNAM FES IZTACALA MEDICO CIRUJANO Genética y biología molecular

Alumno: García Cerón Christian Omar Profesora: Salas Oropeza Judith Grupo: 1218

Transcripción: Transcripción es el proceso por el cual se genera una copia de RNA a partir la secuencia de un gen. Esta copia, llamada una molécula de ARN mensajero (ARNm), deja el núcleo de la célula y entra en el citoplasma, donde dirige la síntesis de la proteína, que codifica.

El&nbsp;ciclo celular&nbsp;es el nombre con el que se conoce el proceso mediante el cual las células se duplican y dan lugar a dos nuevas células. Es decir, la célula reparte las dos copias de su material genético entre sus dos células hijas El&nbsp;ciclo celular&nbsp;tiene distintas fases, que se llaman G1, S, G2 y M.

*Iniciacion: El ARNm se asocia con las subunidades ribosomales y con el ARNt que transporta al primer aminoácido (complejo de iniciación) -El primer aminoácido de la cadena es la metionina, codificada por el codón de inicio "AUG" *Elongación: se reconoce el codón y el codón que se leerá se coloca en el sitio "A" del ribosoma y se une al ARNt que posee el anticodón complementario. 2) Se forma un enlace peptídico 3)El ribosoma avanza un codón en el ARNm, y se expone al siguiente codón del ARNm en el sitio "A" y el ciclo se repite. *Terminación: Ocurre cuando un codón terminador, que puede ser el triplete "UAG, UAA o UGA" entran al sitio A. Se rompe el enlace entre la cadena de aminoácidos y el ARNt que la sujeta. La cadena se libera del ribosoma.

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Cromosomas: Un cromosoma es un paquete ordenado de ADN que se encuentra en el núcleo de la célula; contiene los elementos necesarios para procesos como la replicación y la segregación. Los diferentes organismos tienen diferentes números de cromosomas. Los cambios en la estructura o el número de cromosomas altera el contenido de su información genómica con graves consecuencias.

Los ácidos nucleicos se dividen en 2 tipos: ADN y ARN

Los ácidos nucleicos se componen de bases nitrogenadas, fosfato y azúcar. Bases nitrogenadas *Las bases nitrogenadas son biomolecular de carbono y nitrógeno. *Su naturaleza es alcalina y dado por su grupo amino, permite recibir H+ *Se clasifican en dos tipos, Púricas y pirimidicas.

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Análisis genómico mediante secuenciación de ADN. La secuenciación genética es una tecnología que permite conocer y descifrar el código genético que tienen todos los seres vivos. Se trata de 'leer' dicho código, que contiene información imprescindible para el desarrollo y funcionamiento, del organismo. Identifica casi todos los cambios en el ADN de un paciente al secuenciar todas las regiones codificantes y no codificantes del genoma

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Segunda etapa: "Elongación" *La enzima Polimerasa 3 comienza a crear ribonucleótidos, a partir del Primer. *Para la hebra discontinua, la enzima "Primasa" sintetiza varios "Primer´s" a lo largo de la hebra, mientra la enzima "Polimerasa 3" sintetizará fragmentos de ADN entre un primer y otro (fragmentos de okazaki).

El ARN presenta diferentes tipos, de acuerdo a su función. *ARN mensajero *ARN ribosomal *ARN de transferencia *sn RNA (ARN PEQUEÑOS) *ARN regulador *ARN ribozimal

La cromatina La cromatina es el material del que están compuestos los cromosomas; formado por ADN y proteínas. *Su función es empaquetar el ADN y organizarlo a manera en que quepa dentro del núcleo celular.

Mutaciones genómicas: *Afectan el número de cromosomas en la célula intactos (denominadas aneuploidías). *Son originadas de errores en la segregación de los cromosomas durante la mitosis o la meiosis. *Las mutaciones genómicas también son frecuentes en las células cancerosas. Euploidia: se altera el numero normal de dotación de cromosomas. Aneuploidia: se poseen cromosomas de mas o menos.

El genoma: "El genoma es el conjunto de instrucciones genéticas que se encuentra en una célula para codificar los procesos y el desarrollo de un individuo. En los seres humanos, el genoma consiste de 23 pares de cromosomas, que se encuentran en el núcleo, así como un pequeño cromosoma que se encuentra en las mitocondrias de las células".

Una mutación es un cambio en la secuencia del ADN. *Las mutaciones pueden ser el resultado de errores en la copia del ADN durante la división celular, la exposición a radiaciones ionizantes, a sustancias químicas (múgatenos) o infecciones por virus. *Las mutaciones de la línea germinal se producen en los óvulos y el esperma y puede transmitirse a la descendencia *Las mutaciones somáticas se producen en las células del cuerpo y no se pasan a los hijos

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genómica y su importancia biomédica

Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR): Conceptos Básicos

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Anomalía de campo de desarrollo: Son asociaciones de origen blastogénico (con origen embrionario común) que combinan un patrón malformativo por alteración de la estructura embrionaria que altera las 3 hojas embrionarias de forma simultánea.&nbsp;

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*El paciente dismórfico: Es el que presenta unos rasgos faciales o una concatenación de anomalías congénitas, debidas a una alteración inicial. Los rasgos o anomalías presentes en el paciente, pueden agruparse en patrones asociados, llamados síndromes. &nbsp;Las dismorfologías son condiciones físicas anormales. Síndrome: El&nbsp;síndrome por&nbsp;definición es conjunto&nbsp;de&nbsp;signos que definen o caracterizan a una enfermedad o a una condición que se manifiesta en un sujeto y que puede tener o no causas conocidas.

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Mutaciones cromosómicas: *Son las que alteran la estructura de un cromosoma. *Implican sólo una parte de un cromosoma, como las duplicaciones o triplicaciones parciales, las deleciones, inversiones y las translocaciones; siendo espontánea o el resultado de una segregación anómala de un cromosoma translocado durante la meiosis. Deleción: se pierde material genético. Duplicación: se repite un fragmento de cromosomas a continuación de un fragmento original. Translocación: se desplaza un segmento de cromosoma a un nuevo lugar en el genoma. Inversión: es un cambio estructural en el que un fragmento de cromosoma cambia de sentido dentro del propio cromosoma.

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Replicación del ADN

La genética es una rama de la biología que estudia la transmisión de los caracteres hereditarios generacionales; la estructura y función de los genes a nivel molecular

ADN codificante: es aquel que codifica para proteínas. ADN no codificante: En su gran mayoría, se desconoce la función del ADN no-codificante, (98%) aunque se sabe que en él se localiza el ADN regulador. Éste consiste en regiones del ADN (también llamadas regiones reguladoras) que controlan cuánto, cuándo y dónde se produce el proceso de transcripción de un gen.

La replicación es el proceso mediante el cual se duplica una molécula de ADN. Cuando una célula se divide, en primer lugar, debe duplicar su genoma para que cada célula hija contenga un juego completo de cromosomas.

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Disperso:&#160; *LINEs *SINEs *LTR *Transposones

*2 genes de ARNr *22 genes de ARNt *13 genes de ARNm

ADN disperso • Son secuencias de ADN que se repiten de
 modo disperso por todo el genoma,&#160;constituyendo el 45 % del genoma humano.

Repetición en tándem: secuencia de dos o más Pares de Bases&#160;que se repite uno al lado del otro en el&#160;cromosoma. • En algunos casos, el número de veces que se&#160;repite es variable.

LA CROMATINA

Referencias: *https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Replicacion-de-ADN *https://www.institutoroche.es/biotecnologia/64/para_que_sirve_el_ genoma_no_codificante *https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Genoma *https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Mutacion-puntual *https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK132200/ *https://rarediseases.info.nih.gov/espanol/12672/asociacion-vacterl *http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&amp;pid=S0036-36342009000900003 *https://www.conprueba.es/secuenciacion-genetica-que-es-y-para- que-sirve

Teratógenos: Serán aquellos factores y agentes no genéticos (es decir ambientales), que si llegan al embrión y feto a través de la madre, producen alteraciones del desarrollo y defectos congénitos, sean físicos, psíquicos, sensoriales, etc. Por ello, a los factores ambientales que alteran el desarrollo embrionario se les llama teratógenos

Es toda sustancia química, agente físico, agente infeccioso o estado carencial que es capaz de producir una alteración morfológica o funcional en el periodo postnatal y que actúa durante el periodo embrionario o fetal. • Pueden ser: 1) Químicos 2) Físicos 3) Biológicos

ADN: Acido Desoxirribonucleico *Es el material genético de todos los seres vivos *El ADN se forma por una base nitrogenada, un grupo fosfato y un azúcar (pentosa)

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Delecion, duplicación, translocación e inversión.

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Fases del ciclo celular *Interfase: La interfase es la etapa del ciclo celular que no se acompaña de cambios físicos bajo el microscopio y se divide en tres etapas siguientes. *Fase G1: La fase G1 es aquella en que la célula se prepara para dividirse. Tiene lugar la síntesis de proteínas y ARN. *Fase S: La célula, para poder prepararse para la división, entra en la fase S. La célula sintetiza una copia de todo su ADN (se duplica el ADN). *Fase G2: La célula se prepara para dividirse, se condensa y organiza el material genético. Se produce una síntesis de proteínas.

Tipos de Heterocromatina La heterocromatina posee 2 estructuras distintas *Heterocromatina constitutiva: Contiene un tipo de ADN denominado en "satélite"; siempre se encuentra como heterocromatina durante las etapas del desarrollo en todos los tejido. Carece de información genética. *Heterocromatina facultativa: Posee repeticiones en tipo LINE; contiene información sobre todos aquellos genes que no se expresan.

Asociación: Defectos congénitos de tipo malformativo que están asociados en su aparición, de forma más frecuente de la esperada, por el azar.&nbsp; La&nbsp;asociación VACTERL&nbsp;&nbsp;es un grupo de defectos de nacimiento que ocurren juntos y que afectan varias partes del cuerpo. V) = anomalías vertebrales (A) =&nbsp;atresia anal&nbsp;(que es la ausencia u obstrucción del orificio anal) (C) =&nbsp;defectos cardíacos&nbsp;(del corazón) (T) = anomalías traqueales incluyendo&nbsp;fistula traqueoesofágica&nbsp;(TE), que es una&nbsp;&nbsp;conexión anormal entre la parte superior del esófago y la tráquea (E) =&nbsp;atresia esofágica&nbsp;,&nbsp;&nbsp;cuando la parte superior del esófago, el tubo que lleva los alimentos de la boca al estómago, no se conecta con la parte inferior del esófago y del estómago (R) = anomalía renal (riñón) y radial (del lado del pulgar de la mano) (L) = otras anomalías en las extremidades.

REPLICACIÓN, TRANSCRIPCIÓN Y TRADUCCIÓN CELULAR

Etapas de la mitosis: *Profase: Se condensa todo el material genético dentro del cromosoma *Prometafase: &nbsp;Se caracteriza por la interacción de los cromosomas al dispersarse por la célula, en división con los microtúbulos que se encargarán de separarlos. *Metafase: Los cromosomas se condensan completamente, mientras se alinean en el plano ecuatorial de la célula. *Anafase: Los cromosomas duplicados son separados. Las cromátidas son entonces desplazadas a polos opuestos de la célula en división por el huso mitótico, para que cada célula hija herede una copia de cada cromosoma. *Telofase: Los cromosomas ya están separados en dos grupos de cromátidas en los dos extremos de la célula. Los cromosomas comienzan a descondensarse. Las cromátidas se desenrollan y el ADN vuelve a tomar forma de hilos de cromatina difusa.

Categorías de las mutaciones: *Mutaciones genómicas: afectan el número de cromosomas en la célula.&nbsp; *Mutaciones cromosómicas: las que alteran la estructura de un cromosoma: implican sólo una parte de un cromosoma, como las duplicaciones o triplicaciones parciales, las delecciones, inversiones y las translocaciones. *Mutaciones génicas: las que alteran genes específicos: cambios en la secuencia del DNA de los genomas del núcleo o la mitocondria,

A)Método por terminadores dideoxi B)Secuenciación Masiva post Sanger&nbsp;

Secuenciación Sanger: Conceptos Básicos

Al separarse el ADN, tenemos una hebra molde, a partir de donde se creará una hebra complementaria de donde obtendremos dos ADNs idénticos. *Posteriormente la enzima "primasa" creará una pequeña cadena de ARN denominada "Primer" y aquí será el punto de creación de la hebra complementaria.

Errores en la reparación del daño DNA A diario miles de nuestras células sufren algún tipo de daño; una parte es reparada, pero no en su totalidad. "Es posible que el mecanismo de reparación no lea con exactitud la cadena complementaria y, por consiguiente, cree mutaciones al introducir bases equivocadas. Los cambios de nucleótidos producidos por el daño al DNA y su reparación resultan a menudo en mutaciones permanentes."

La&nbsp;hibridación genómica comparada&nbsp;(HGC) es una técnica de citogenética molecular que permite identificar ganancias y pérdidas del genoma tumoral mediante la&nbsp;hibridación&nbsp;competitiva de ADN normal y tumoral frente a cromosomas normales.

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Iniciación: La replicación comienza con la separación de las dos hélices, mediante la ruptura de los puentes de hidrogeno gracias a la enzima "helicasa" que crea la horquilla de replicación.

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Importancia biomédica de la genómica. La información&nbsp;genómica favorecerá la investigación sobre las enfermedades comunes que afectan al hombre y nutrirá el conocimiento sobre las bases celulares, bioquímicas y moleculares de nuestro organismo

-Como importancias biomédicas de la genómica, podemos resaltar 3 aspectos: *Individualización del tratamiento del cáncer&nbsp; *Diagnostico basado en el la secuenciación del genoma *Farmacogenómica: valora los resultados obtenidos y el impacto de un fármaco, respecto a las variantes genéticas mas frecuentes.

ARN Acido ribonucleico: *Participa en la síntesis de proteínas *Si bien el ADN contiene información genética, el ARN permite que esta sea comprendida por las células. *Sus base nitrogenadas del ARN son: Adenina, Guanina, Citosina y Uracilo.

Análisis genético: El análisis genético; el diagnóstico de enfermedades genéticas implica un examen clínico integral que consta de tres elementos principales: *Examen físico; antecedentes familiares detallados;&nbsp;y pruebas clínicas y de laboratorio (si corresponde y si están disponibles).

Malformación: Es la alteración de una estructura por fallo de los mecanismos embriológicos implicados en su formación. Los mecanismos son: -Proliferación: Alteraciones en el desarrollo de alguna extremidad- -Migración: Alteraciones de la migración neuronal&nbsp; -Apoptosis: La muerte celular no se lleva a cabo, por tanto no hay una separación de tejidos. *Malformación mayor: cuando es preciso emplear medios quirúrgicos, médicos o psicológicos para su curación o mejora,&nbsp; *Malformación menor: no precisa intervenciones quirúrgicas, medicas o psicológicas "Al menos 3 malformaciones menores en un mismo paciente son muy indicativas de una malformación mayor oculta."

Genoma nuclear 3200 Mb &lt;&gt; 25 mil genes

*Pseudogenes *Fragmentos genicos *Intrones

En TANDEM: *Satélite *Minisatélite *Microsatélite

La genómica es un campo de la biología molecular, en el que se estudia un conjunto completo de ADN (con todos sus genes) de una persona u otro organismo; se enfoca en la estructura, función, evolución y mapeo de los genomas.

Mitosis: Es el proceso celular por el cual se producen dos núcleos idénticos en preparación para la división celular (división celular). La mitosis consta de 5 etapas: 1*Profase 4*Anafase 2*Prometafase 5*Telofase 3*Metafase

Puntos de control del ciclo celular Los&nbsp;puntos de control celular&nbsp;son mecanismo que aseguran la fidelidad de la división&nbsp;celular&nbsp;en las células. Tales&nbsp;puntos de control&nbsp;verifican si los procesos en cada fase del&nbsp;ciclo celular&nbsp;han sido completados con precisión antes de progresar hacia la siguiente fase. En caso de haber sido encontrado algún error, se repara el daño; si el daño es excesivo, se envía a apoptosis (muerte celular programada).

*Elongacion: -Es el crecimiento de la cadena de ARN

Conceptos de dismorfología *Secuencia: Es la concatenación de anomalías congénitas, debidas a una alteración inicial, generalmente mecánica. Una primera alteración produce otras subsecuentemente durante el desarrollo fetal.&nbsp; La&nbsp;secuencia de Potter se refiere a una serie de defectos correlacionados con la anuria, con la escasez de líquido amniótico dentro del útero, u oligohidramnios y con pulmones hipoplásicos.

*Cromosoma: Son orgánulos en forma de filamento que se halla en el interior del núcleo de un celular eucariota. Transportan material genético Cada cromosoma se integra por: Una molécula de ADN, proteínas y ARN.

Secuenciación de ácidos nucleicos *Método por terminadores dideoxi: Este método usa nucleótidos modificados con la ausencia del extremo 3’OH, grupo esencial para la polimerización por la adn Polimerasa. Cuando se incorpora un dideoxinucleótido, queda un trozo trunco de ADN que puede de ser separado electroforéticamente. *Secuenciación Masiva post Sanger: Las plataformas de secuenciación procesan quimeras de ADN. Durante cada ciclo se añade un nuevo nucleótido fluorescente que detiene la síntesis, se toma una micrografía de la matriz de secuenciación, se modifica el último nucleótido para que pueda aceptar uno nuevo y se pasa al siguiente ciclo. El análisis digital de las micrografías determinará la secuencia. En cada ciclo se baña la matriz con un solo nucleótido, los pozos donde se integre a la cadena de ADN registrarán un incremento transitorio de pH por la liberación del protón.

Estructura: La cromatina se compone de tres estructuras *Nucleosoma: es la unidad básica de repetición eucariotica. Se organizan como cuentas de un collar las cuales, a su vez, son plegadas sobre sí mismas repetidas veces para formar un cromosoma. *Collar de cuentas: es la organización de los nucleosomas que adoptan para poder compactarse. *Solenoide: es el enrollamiento que sufre el conjunto de nucleosomas, donde la cromatina se condensa. Suele haber entre 5 y 6 nucleosomas.

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Watson y Crick determinan la doble hélice del ADN

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2002-2003: se completa el proyecto genoma humano

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1866: Gregor Mendel publica su trabajo sobre las leyes de la herencia

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1983: Kary Mullis inventa la cadena de reacción en polimerasa (PCR)

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1951: Rosalind Franklin obtienen imágenes de ADN por difracción de rayos X

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1944: Oswald demuestra que el ADN contiene información genética

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