Genética Mendeliana 

Genética: Es el estudio de la herencia, determina como los organismos heredan sus características.

° Genes: Unidades hereditarias, están dados en que son pequeños fragmentos de ADN que determina una característica en particular

° Genoma: Conjunto de todos los genes que tiene un individuo 

° Alelos: Son formas diferentes de un gen, determinan las variaciones para una misma característica son de dos tipos: 

- Alelos Dominantes: Es aquel que siempre se expresa y se representa con una letra mayúscula.

- Alelos Recesivos: Es el gen que no se expresa cuando esta presente el aleo dominante y siempre se representa con una letra minúscula.

° Genotipo: Es la constitución genética de las características de un individuo cada característica esta determinada por un par de genes o alelos, se representa por un par de letras.

- Genotipo Homocigoto (puro): Tiene los dos alelos iguales para una o mas características  se presenta con dos letras mayúsculas.

° Homocigoto Dominante: tiene los dos alelos dominantes y esta representado por dos letras mayúsculas

° Homocigoto Recesivo: es el que tiene los dos alelos recesivos y siempre se representa con dos letras minúsculas

° Monohibrido: cuando el genotipo solamente tiene una característica

° Dihibrido: cuando en el genotipo se expresan dos características 

° Trihibrido: cuando se expresan tres características 

° Fenotipo: es la expresión física o química cualitativa o cuantitativa de una o mas características  permite hacer la descripción.

°Razón Genotipica: es la proporción matemática mas simple que expresa la frecuencia de los genotipos resultantes de un cruce

° Razón Fenotipica: es la porción matemática mas simple expresa resultantes de un cruce 

Cruces

° Cruce Monohibrido: cuando el genotipo solamente tiene una característica

° Cruce Dihibrido: cuando en el genotipo se expresan dos características 

° Cruce Trihibrido: cuando se expresan tres características 

Gametos : células sexuales haploides que se obtienen a partir de meiosis, siempre va ah ver un alelo.

° P - Generación Parental 
° F1 - Primera Generación Filial 
° F2 - Segunda generación Filial 

° Características Dominantes: es la alternativa de una característica que siempre se manifiesta

° Característica Recesiva: Es la alternativa de la característica que no se manifiesta  cuando esta presente el alelo dominante 

- Si los alelos difieren en los locus el dominante determina la apariencia del organismo y el recesivo no se expresa

- Los alelos se separan al azar 

Órganos sexuales de la flor

Estambre                                                       Carpelo 

- Polen                                                            - Estigma
- Antera                                                          -Estilo
- Filamento                                                     - Ovario

Polinizacion en experimentos de Mendel

° Cortar estambles
° Trasferencia de polen
° Carpelo fecundado con vaina madura
° Sembrar las semillas
° Examinar la progente donde todas eran de flores purpura

Experimentos de Mendel

° Cruce entre plantas que representaban alternativas diferentes para una característica ( Dominante x Recesivo) Heterocigoto

° Característica: Tamaño de las plantas

° Clave T: Alelo para tallo alto/ t= Tallo pequeño

° Fenotipo de parentales E altas (pura) x Pequeñas 

° Genotipo: de parentales - TT x tt

° Gametos: T = t

° Tabla de punnett: TT - tt

Primera ley de Mendel: Uniformidad en F1

° Al cruzar un homocigoto dominante con un homocigoto recesivo, el 100% de la F1 sera heterocigota.

lo tendra el fenotipo expresado x el o en dominante

2 Experimento: cruce entre platnas resultantes de F1 

Fenotipo: Altas x Altas (heterocigotas)

Genotipo: Tt x Tt

Gametos: Tt x Tt 

Segunda ley de segmentación de genes

° Los alelos que determinan las herencia de una característica se separan al azar durante la formación de los gametos en la meiosis 

° Al final los alelos determinan en gametos diferentes en un 50% de los alelos estarán en un gameto y el otro 50% de alelos alternados estarán en otro gameto 

Cruce Dihibrido de Mendel

- Ley de uniformidad en la F1

- Luego cruzo dos individuos de la F (heterocigotos para las 2 caracteristicas)

- Hizo un cruce dihibrido 

3 Experimento: Cruce Dihibrido 

° Carácter: tamaño de platas y color de las flores 

Fenotipo: lo que se manifiesta lo que se expresa 

2n -- 1 Característica - 2 sobre 1 -- 2 gametos 

         2 Característica - 2 sobre 2 -- 4 gametos 

Cruce Dihibrido 

Proporción Fenotipica 

9: Altas, Flores violeta     3: Enanas, Flores Violeta

3: Altas, Flores blancas    1:Enanas, Flores blancas

° La propocion genotipica es 9:3:3:1

- 9 tiene las dos características dominantes 

- 3 tiene la primera características dominante y la segunda recesiva

- 3 tiene la primera característica recesiva y la segunda dominante 

- 1 tiene las dos características recesivas

Ley de sorteo Independiente de Genes 

En un cruce dihibrido se demuestra la independencia de los alelos quiere decir que los genes se comportan como unidades independientes y la herencia de un par de genes localizados en un par de cromosomas no es afectado por la herencia de otros pares de genes localizados en otros pares de cromosomas

4 Experimento: Cruce de prueba 

Se buscaba como identificar a un organismo 

- Pasos para resolver problemas genéticos 

° Determinar las características que va a considerar el cruce

° Escribir la letra que representara cada alelo y escriba la clave

° Escriba los fenotipos de los parentales

° Determine el numero de gametos que formara cada genotipo 

° Use la formula 2 donde es el numero de características hibridas 

° Escriba los gametos que puede formar cada uno 

° Multiplique el numero de gametos de un individuo por el del otro para saber cuantos posibles genotipos saldrán del cruce 

Probabilidades

° Posibilidades de que un evento ocurra 

° En genética indica la posibilidad de que un gameto tenga alelo en particular o que cada salga un genotipo o fenotipo dado en un cruce dado 

Excepciones a la herencia de Mendel 

° No todas las características son determinadas por un dominante y un alelo recesivo 

° No existen algunas características en algunas especies que son expresiones a los principios establecidos por mendel en sus cruces

° Mendel demostró dominancia completa 

Dominancia Incompleta 

Cuando existen dos alelos para una caracteristica y donde ambos se expresan y es cuando esta un genotipo omosigoto 

° El alelo no demuestra dominancia sobre el otro

° Cuando se cruzan dos homocigotos con los fenotipos diferentes para una caracteristica el fenotipo de la progenia resultante es heterocigoto y se manifiesta un fenotipo intermedio .

Problemas de Dominancia Incompleta 

En el ganado nacuna Sthurthum es pelage rojiso es determinado por un CR y el pelaje blanco por el gen CB, cuando se cruza un tono negro (homocigoto) con una vaca blanca homocigota sale color roano (CB CR) en la F1 que es un color intermedio.

Genética Humana 

Es el estudio de la herencia de las variaciones de la genética humana 

° Genoma: Totalidad de la información genética contenida en el ADN

° Bioinformatica: Es una rama de la biología que estudia las secuencias de las bases del ADN humano y las compara con las de otras especies.

° Pedigre: se considera el árbol genealógico es el estudio ordenado de una o varias generaciones descendientes de una familia basándose en la presencia de características siguiendo unos símbolos determinados 

- Alelos Multiples

Es determinado por mas de dos alelos en los humanos en tipo de sangre es un ejemplo de alelos multiples y existen 3 tipos de alelos diferentes que determinan el tipo de sangre de una persona.

° I A

° I B

° i 

Para que una persona sea A puede tener los dos alelos A 

Tipo                                                                      Genotipos 

A                                                                      IA IA, IA

B                                                                      IB IB, IB 

AB                                                                   IA IB 

O                                                                      i i 

A                                                                     b anti B 

B                                                                     a anti A 

A y B                                                                ninguno 

ninguno                                                            anti A y anti B 

° Codominancia: los dos alelos se expresan por igual cuando están en el genotipo heterocigoto el tipo de sangre AB es el mejor tipo de condominancia 

Tiene los alelos IA IB y ambos expresan su fenotipo simultáneamente..

Herencia ligada al sexo 

Causa desordenes hereditario determinados por los genes localizados en el cromosoma x son desordenes recesivos mas comunes en hombres aunque en hembras también se puede expresar la condición las mujeres heterocigotas se consideran portadoras y pasan la condición aprogenia especialmente a los varones.

Una de las mas conocidas es la enfermedad llamada la hemofilia. Se debe a un gen recesivo ubicado en cromosoma x no produce un factor de cuabulacion en la sangre.

Las personas se pueden desangrar si se manifiesta en las mujeres mueren en la primera mestruacion, los hombres heredan si la madre es heterocigota.

Daltonismo 

Enfermedad característica por un desorden ligado al sexo, por un mal (funcionamiento de las células sensitivas a la luz de los otros)

Poligenia:

Determinación de color de piel - 8*8=64 Gametos 

Determinación de sexo:

50% probabilidad de tener hombre 50:% probabilidad mujer 

Tipos de Herencia:

Autosomatico Dominante 

Autosomatico Recesivo 

Ligada x recesivo x dominante 

Herencia en Humanos 

• pico de viuda - linca de pelo que termina en punta - dominante lo tiene 
• Enroscamiento de lengua - forma de U - dominante 
• Lóbulos adheridos - oído pegado - dominante 
• Dedo entrecruzado 
• Pulgar de ponero - inclinar la coyuntura del pulgar a 45°
• Pelo en el dígito central 
• Meñique torcido - D
• Uñas curvas y rectas 
• Puente de la nariz 
• Hoyuelos - dominante 
• Pecas
• Calvicie
• Aletas en la nariz
• color de los ojos 
• Mano dominante 
• pie plano (recesivo) y pie arqueado (dominante)
• Albinismo - genes recesivos - muy blanco 

Alteración genética 

Autosomico: Afecta a genes localizados en los 22 pares de autosomas. Afecta por igual hombre y mujeres - alelos dominantes y recesivos.

• Polidactilia -  6 dedos manos o pies
• Sindactilia -  dedos pegados 
• Branquidactilia - dedos cortos 
• Acondroplasia - enanismo - uno estiran 
• Anemia falciforme - afecta la hemoglobina - a bja tension de oxigeno la hemoglobina se deforma y el entrocito se forma en HO2 - dolor en estremidades y atraccion vasos sanguineos
• Herencia autosomica recesiva - falta del pigmento melanina en piel
  - Ambos padres deben portar el alelo recesivo
  - Se da en apareaciones familiares (Endogamia) 

Alteraciones ligadas al cromosoma Y

• Porfilia Cutanea - exceso de bello 
• Ictiosis - como escamas de pescado en la piel
• Sindrome de Waardenburg
• Sindrome de Klinefelter - hombre apariencia de mujer 
• Sindrome de Turner - Cuello abierto - bajos - cierre en onza 
• Sindrome de Down 
• Cri - du - chat 

Genética Molecular 

Cariotipo Humano 

- Es el conjunto de los cromosomas siempre van de forma diploide (parejas)

- Los procesos de mitosis ayudan a ser la multiplicación  material genético completo 

- Meiosis mitad del material 

Citogenetica

- Estudio del cariotipo humano, estudia el conjunto de los cromosomas de un individuo y deben ser metafasicos, deben estar en fase de Metafase para poder hacer su estudio.

Origen 1956 Levan : El núcleo de las células humanas poseían 46 cromosomas

En 1959 Cols: a la hora de estudiar los cromosomas veía en el cromosoma 21 - trisomia 21 - síndrome de Down 

Tres tipos de cromosomas: Cromatidas humanas poseen moléculas de ADN idénticas

•  Metacentrico: centromero esta en la mitad del cromosoma
• Submetacentrico: los brazos inferiores cortos brazos exteriores largos 
• Atocentricos: No poseen brazos superiores sino satélites 

Telomeros: Terminación de los cromosomas

Cariotipo Humano 

46 Cromosomas  

23 Pares homologos 

22 Pares de autosomas

1 par de gonosomas

24 Tipos cromosomicos: Se clasifican por su tamaño y morfologia en 8 grupos. 

Los cromosomas Metafasicos están formados por dos cromatidas hermanas y los interfasicos solo tienen una cromatida.

Metodología Citogenetica 

Material : 

• Linfocitos de sangre periferica 
• medula osea
• liquido amniotico
• velocidades coriales
• piel

Metodo:

• Directo
• indirecto: cultivo antes del procesamiento

Procesamiento:

• Obtener la cantidad de material 
• lo siembro en 125 ml de fitoemoglobina
• incubar a 37°C durante 3 días 
• Añadir cochisina 
• Fijación de las células
• Dispercion celular sobre un portaobjetos por globo 
• tincion
• fotografia
• cariotipo

Criterio de Clasificación:

• Denver 1960: Tamaño
                        posición del centromero
                        Presencia o ausencia de satélites
• Paris 1971: Patrón especifico de bandas:

• Bandas Q: se llaman asi por que la sustancia que se utiliza es la quinacrina regiones ricas en AT, cromosomas y 
• Bandas G: tratamiento que se hace con tripsina + giemsa regiones ricas en AT (bandas oscuras)
• Bandas R: son el patron reverso de las Q y de G regiones ricas en citosina y guanina y son (bandas oscuras) 
• Bandas C: Heterocromatina constitutiva tincion de los cromosmas 

Limitaciones de la Citogenetica Convencional 

•  Solo se puede hacer en Metafase pero no siempre es de optima calidad
• Resolución limitada a la hora de leerlos 

Citogenetica Molecular

• Fish: Hibridacion In situ con fluorecencia 
• Sky: Cariotipo expectral multicolor
• Cgh: Hibridacion genomica comparada 

Tipos de sondas 

• Especificas de regiones: Sondas Centromericas
                                       Sondas telometricas
• Especificas de Cromosomas: Pintadas cromosomicos 
• Especificas de Secuencia: Sondas únicas
                                          Sondas Genicas 

Replicacion del ADN 

Tres procesos importantes:

A) Replicacion: Se da solamente en ADN 

B) Transcripción

C) Transducción

Experimento de Griffit: cojio dos sepas de bacteria
 - Sepa S - era mortal

 - Sepa R - era mortal 

Experimento de Avery 

ADN -  transforma toda la información genética 

- Se puede dar en celular Eucariotas y Procariotas 

- Es el proceso necesario para que se realice la división celular 

- Para que haya división celular debe haber replicacion del ADN 

- Esta ocurre en la Fase S 

- La replicacion se basa en la complementaridad de bases nitrogenadas 

Modelos en la replicacion del ADN 

• Modelo Conservativo : Hebras del ADN viene el ADN original se hace una nueva copia y quedan las dos 
• Modelo Dispersivo: Hebra original, Copia - Hebra original, copia 
• Modelo Semiconservativo: Se hacia la copia de la original y nueva copia 

Características Generales:

• Duplicacion del ADN mediante un modelo semiconservativo
• Comienza en sitios específicos
• El proceso de replicacion es bidireccional
• Las hebras se van alargando progresivamente por la adición de nucleotidos 
• La replicacion siempre se produce de 5 prima a 3 prima donde 3 prima es el grupo hidroxilo libre desde donde comienza la elongación 
• Las 2 hebras de ADN son anti paralelas lo que hace que una se sintetice de forma continua y otra discontinua o retardada 
• El proceso es mediado por varias enzimas pero la de mayor importancia es la DNA polimeraza 
• Siempre hay un proceso de correpcion para dar fidelidad a las copias 

Replicacion en Procariotas 

Fase De Iniciación

Orígenes de replicacion son punto fijos donde se lleva a cabo la replicacion que avanza de forma secuencial formando estructuras con forma de horquilla 

° Procariotas: Un origen de replicacion 

° Eucariotas: Multiples origenes de replicacion 

El DNA sufre un desenrrollamiento se forma una burbuja con dos horquillas, la replicacion se da bidireccional.

La replicacion solo se da en la Interfase en la Fase S 

Helicasa: Ruptura de los puentes de hidrógeno 

Pasos:

• Reconocimiento de Oric por parte de las proteínas
• Las helicasas rompen los puentes de hidrógeno 
• Las girasa y la topoisomerasa alivian las tensiones del desenrrollamiento 
• Las proteínas SSB evitan que las cadenas vuelvan a enrollarse
• Formación de la burbuja de replicacion 

Fase de Elongación

Las polimerazas para las procariotas tienen dos funciones:

• Actividad Polimerasa: Va uniendo los desoibonucleicos trifosfatos complementarios a la cadena original 
• Actividad Exonucleasa: Elimina nucleotidos mal emparejados y trozos de ARN cebador. Los cebadores son trozos de 10  nucleotidos de ARN y como caracteristica el extreno 3 prima siempre va a estar libre. El cebador va a ser sintetizado por la ARN polimeraza.
  La encima recorre la cadena molde en sentido 5 - 3 y sintetiza la nueva cadena en posicion 3 - 5. Las cadenas de ADN son antiparalelas 

Mecanismo de Elongacion:

- La sintesis es continua en la hebra conductora.

- En la otra cadena de la hebra retardada se produce una sintesis a base de pequeños fragmentos de ADN 

- La sintesis de cada uno de los fragmentos de Okasaki necesita de su cebador correpondiente ( Sintetizado por la primasa) 

- Los Cebadores seran posteriormente eliminados por la ADN polimeraza I que rellna el hueco con desoxirribonucleotidos

- Finalmente una ligasa une los fragmentos sueltos 

Pasos:

• La primasa sintetiza un cebador en cada hebra conductora de la burbuja de replicacion
• La ADN polimeraza comienza la sintesis de la hebra conductora por el extremo 3 prima de cada cebador
• La primaza sintetiza un nuevo cebador sobre la hebra retardada 
• La ADN polimeraza comienza a sintetizar en fragmento de ADN a partir del nuevo cebador 
• Cuando la ADN polimeraza llega al cebador lo elimina y lo reemplaza por ADN
• La ligaza une los fragmentos de ADN 

Terminación del proceso 

La replicacion termina cuando se unen todos los fragmentos de okasaki de la hebra retardada 

Correpcion:

- Se pueden representar errores donde el apareamiento de bases con una tasa de 1/100.000 bases 

- Parte de estos errores se corrigen durante la replicacion la ADN polimeraza actúa 

- Es cuando no se han hecho las correpciones adecuadas en el proceso de elongación 

Enzima: 

• DNA polimerasa I: Añade nucleotidos a la molecula de DNA en formacion remueve cebadores de RNA 
• DNA polimerasa III: Añade nucleotidos a la molecula de DNA en formacion, revisa y corrige la secuencia
• DNA girsa (topoisomerasa II): Promueve el superenrrollamiento
• DNA helicasa: Se une el DNA cerca de la horquilla de replicacion
• Topoisomerasa I: Relaja el DNA super enrrollado 
• Primasa: Hace cadenas pequeñas de RNA usando DNA como molde  

Replicacion En Los Eucariotas 

• El material genettico de los eucariotas esta dividido en varios cromosomas 
• El material genetico eucariota es mucho mas largo que el procara 
• Cuando se elimina el ultimo cebador, la ADN polimeraza no podra rellenar el hueco al no poder sintetizarse 

Muerte Celular:

• Necrosis: muerte cerebral 

- se produce cuando la célula sufre un daño grave

- Comprende un estado irreversible de la célula no se puede mantener la integridad de la membrana plasmática

• Apoptosis: Es una muerte celular que esta geneticamente programada o regulada, hay reacción del citoplasma, no hay proceso inflamatorio 

Código Genético 

En los seres vivos existen 20 aminoácidos diferentes, a partir de los cuales se forman las diferentes proteínas. Cada aminoácido es codificado por la secuencia de 3 nucleotidos de ARN mensajero, al cual se le llaman codones.

Expresión del Mensaje Genético:

• La información genética es la causa de síntesis de proteínas
• El punto de partida siempre va a ser Adenina, Uracilo, Guanina

Punto para parar: UAA

                           UAG

                           UGA

Dogma central de la biología molecular:

Flujo de la información genética propuesta por crick (1970)

ADN Transcripción ARN Transducción PROTEÍNA 

ADN

El mensaje genetico se realiza en dos etapas sucesivas en las que el ARN es un intermediario imprescindible.

ARN Mensajero:

• Copia de una parte del ADN
• Es el 5% o 8% del ARN que posee la célula
• Información utilizada por los ribosomas 
• Para que forme una proteína debe haber mínimo 50 codones 
• La vida de utilidad es muy corta 

ARN Ribosomico

• Forma los ribosomas
• 80% 85% del ARN de la célula 
• También se denomina ARN estructural 
• Participa en el proceso de unión de los aminoácidos para sintetizar las proteínas 

ARN Transferente

• Transporta los aminoácidos hasta los ribosomas
• Transporta un aminoácido especifico
• 10% ARN celular 
• Su forma contiene 4 brazos, 3 tienen bucles en los extremos.

Transcripción 

- Proceso de síntesis de ARN 

- Ocurre en el núcleo 

- Se necesita:

• Una cadena de ADN, que actué como molde
• Enzimas ARN - Polimerasa 
• Ribonucleotidos trifosfato de A,G,C y U 

Proceso:

° Iniciación

° Elongación

° Terminación

Iniciación  

- Comienza cuando la ARN polimeraza reconoce en el ADN una señal que indica el inicio del proceso igual centros promotores 

- Centros promotores igual secuencias cortas de bases nitrogenadas 

• La ARN polimerasa habré la hélice del ADN
• Van a quedar expuestas todas las bases nitrogenadas del ADN 
• Unión de los ribonucleotidos 

Elongación 

- Adición sucesiva de ribonucleotidos para formar el ARN 

- ARN polimerasa lee el ADN de 3 - 5 y sintetiza la nueva cadena de 5- 3 

- Cada cadena de ARN es complementaria del molde del ADN 

Terminación 

- La ARN polimerasa reconoce en el ADN una señal de terminación, se comienza a unir la Hélice de ADN cerrando la burbuja de copiado, se separa la ARN mensajero 

- En el ARN mensajero esta transcrita la información del ADN para formar proteínas cada pedazo dice cual es y cual es la ubicación de cada aminoácido que va a formar parte de la proteína

• Extremo 3 - siempre va a tener una secuencia de Adenina, que va a formar la Cola Poli -  A 
• Extremo 5 - Caperuza permite identificar ese extremo 5 donde es el proceso de transducción posterior 

Traducción 

Se debe hacer una síntesis de proteínas se necesitan:

• Ribosomas
• ARN mensajero
• Aminoácidos
• ARN transferencia
• Enzimas y Energía 

Expresión Genética

Deberan quedar bien claros los siguientes puntos:

- Ribosomas y RNA ribosomicas (rRNA) 

- RNA de transferencia (rRNA)
- Transducción: Iniciación, elongación, terminación

Ribosomas

• Tienen una unidad menor - une ARN mensajero 
• Unidad Mayor - Une a los aminoácidos 

y las dos unidades se acoplan cuando van a ser síntesis de proteínas 

Antes de que se inicie la síntesis: 

• Activación de los aminoácidos que van a ser unidos (citoplasma)
• Cada aminoácido a una molécula de ARNt especifica por su extremo 3 
• Complejo: Aminoacil - ARNt

Iniciación 

- Se va a tener un codon iniciador este siempre va a ser el mismo ( Adenina, Uracilo, Guanina) el cual se une a la subunidad o unidad menor del ribosoma 

- Fijación del primer aminoacil - ARNt, con el anticodon siempre va a ser: UAC

- Inicio: Unión de subunidad mayor 

- Complejo de activación

- La porcion de ARNm cubierta por el ribosoma corresponde a 6 nucleotidos = 2 codones

• Sitio P - sitio peptidil - crecimiento de la cadena de polipeptido
• Sitio A - sitio aminoacil : entra nuevo ARNt
• Sitio E - sitio de salida: sale el RNAt desacilado 

Elongación 

- La cadena peptidica se sintetiza por la union sucesiva de aminoácidos que se van situando en el ribosoma de acuerdo a la información de ARN mensajero 

- El ribosoma se desplaza a lo largo de ARN mensajero 

3 Subetapas:

• Unión de aminoacil ARNt al sitio A
• Formación del enlace peptidico 
• Traslocacion del dipeptido al sitio P 

Terminación 

- Codon sin sentido 

• No codifica ningún aminoácido
• UAG (ambar) UAA (ocre) UGA (opal)
• Factor de liberación (RF) Y UN GTP liberan la proteína del ribosoma 
• Disociación del ribosoma