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Santiago Torres MartínezCatedrático de Genética
Departamento de Genética y Microbiología
CIENCIA Y VIDA COTIDIANA
Murcia, 7 de octubre de 2013
Genética para andar por casa…….
Genética:
Parte de la biología que trata de la herencia y de lo relacionadocon ella.
DRAE
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Genética
Genes Transmisión
Semejanza entre progenitores y descendientes
Genética
Genes Transmisión
¿porqué nos parecemos?
Variación
¿porqué nos diferenciamos?
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¿Porqué nos parecemos a nuestros padres?
¿Porqué nos parecemos a nuestros hermanos, pero no somos iguales?
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¿Hay personas genéticamente idénticas?
SI, los gemelos idénticos (monocigóticos)
(En el 60-70% de los casos comparten la misma placenta aunque en separados sacos amnióticos)
espermaóvulo
Idénticos(monocigóticos)
No idénticos(dicigóticos)
(Placenta compartida) (Placentas separadas)
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Los gemelos monocigóticos son genéticamente idénticos, ¿pero son indistinguibles?
Los hermanos Bryan
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zurdo diestro
¿?
Gemelos monocigóticos (= idénticos)
Huellas dactilares
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¿Qué quiere decir ser genéticamente idénticos?
tener el mismo genoma
¿Qué es el genoma?
La totalidad de la informacióngenética que tiene un organismo
¿Dónde está la información genética?
en el ADN
El ADN es el material hereditario en humanos y en casi todos los organismos
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¿Dónde está el ADN?
huesos
pulmones
hígado
riñones
esperma
cerebro sangrecorazón
músculo
páncreas
óvulos
Célula humanaNúcleo
Cromosomas
¿Dónde está el ADN?
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Ácido DesoxirriboNucléico
¿Qué es el ADN?
Molécula de ADN
(cromosoma)
Bases químicas
A
T
G
C
¿Qué es el ADN?
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El ADN es una molécula química
Formada por dos cadenas como esta:
Nucleótidos
Molécula de ADN
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Watson y Crick con su modelo del ADN
Watson y Crick propusieron en 1953 la estructura del ADN
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El modelo de Watson y Crick cumplía tres requisitos fundamentales:
1. Potencial informativo (libertad de secuencia a lo largo de la cadena)
egadlmncadcenuynorennraeuomqirnoemoaclobrudahare,…enunlugardelamancha,decuyonombrenoquieroacordarme…yanomeacuerdonuncadelamadredebruno,micolega
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El modelo de Watson y Crick cumplía tres requisitos fundamentales:
2. Capacidad de autorreplicación (complementariedad de las bases)
ADN ADNADN
ADN
ADN
ADN
ADNEl ADN se duplica
Cada célula hija recibe una réplica del ADN
Se separan las células hijas
Célula
Cuando una célula se divide, cada célula hija recibe una réplica del ADN
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El modelo de Watson y Crick cumplía tres requisitos fundamentales:
3. Capacidad de mutación (posibilidad de cambios en la secuencia)
enunlugardelamancha,decuyonombrenoquieroacordarme…
en un lugar de la mancha, de cuyo nombre no quiero acordarme…
en un lugar de la lancha, de cuyo nombre no quiero acordarme…
en un lugar de la mkncha, de cuyo nombre no quiero acordarme…
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Célula humanaNúcleo
Cromosomas
El ADN está en el núcleo celular
CariotipoCromosomas
sexuales
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Óvulo recién fertilizado
Gametos
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(22 cromosomas + X ó Y)
(22 cromosomas + X )
espermatozoide
óvulo
(44 cromosomas + X + X )
(44 cromosomas + X + Y )
Óvulo recién fertilizado
¿Cuántas combinaciones distintas de cromosomas maternos y paternos se pueden dar a la hora de producir gametos?
2322212019181716151413121110987654321
2322212019181716151413121110987654321
Cada gameto, al azar, puede contener, por cada pareja de cromosomas, uno del padre o de la madre. Por tanto, una combinación posible puede ser:
2322212019181716151413121110987654321
En total: 223 = 8.388.608 combinaciones distintas de gametos, y
223 x 223 = 70.368.744.177.664 combinaciones distintas de cigotos
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Las posibles combinaciones son “infinitas”
Febrero 2001
El Proyecto Genoma Humano
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En qué consiste el Proyecto Genoma Humano
Identificar todos los genes humanos
Determinar la secuencia de los más de 3 mil millones de nucleótidos del DNA humano
Almacenar toda esta información en bases de datos públicas
Célula
Tres mil millones de nucleótidos (“letras”) llenarían unas 400 guías telefónicas de 500 páginas cada una
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Nuestro genoma tiene unos tres mil millones de bases
(unos 25.000 genes)
Gen 2 Proteína 2
Proteína 1
Región intergénica(sin información para proteína)
Gen 1
Los genes están en los cromosomas
Región intergénica(sin información para proteína)
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Gen
1
Gen 2 Gen 3Gen 4
Proteína 1
Proteína 2
Proteína 3Proteína 4
Los genes llevan información cifrada para fabricar proteínas
Gen
1
Gen 2 Gen 3 Gen 4
Lactasa
Miosina
Colágeno
Hemoglobina
Una enzima queprocesa un azúcarpresente en la leche
Una proteína mecánica que hace que los músculos se contraigan
Una proteína estructural que se encuentra en la piel y cartílagos
Una proteína de transporte que hace que los glóbulos rojos transporten oxígeno
Los genes llevan información cifrada para fabricar proteínas
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… GCAACTTCGGGATTCACTGCCACCT …… CGTTGAAGCCCTAAGTGACGGTGGA ..
aa1 aa2 aa3 aa4 aa5 . . . . .
proteína
nucleótidos
Código genético
… GCAACUUCGGGAUUCACUGCCACCU …
AD
NA
RN
aminoácidos
El código genético
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AAAAA
ADN ARN PROTEÍNA
núcleo
citoplasma
animales
plantas bacterias
humanos
El ADN es básicamente el mismo en todos los organismos
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Bacterias (≈ 3.000 genes)
Levaduras (≈ 6.000 genes)
Gusanos (≈ 19.000 genes)
Moscas (≈ 13.000 genes)
Gallo (≈ 20.000 genes)
Ratón (≈ 25.000 genes)
Perros (≈ 20.000 genes)
Chimpancé (≈ 25.000 genes)
Humanos (≈ 25.000 genes)
Plantas (≈ 25.000 genes)
¿Y después de la secuencia, qué?
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Nuestros genomas no son iguales
Persona 1 Persona 2
= Variaciones en el ADN
¿Qué tipo de variaciones ?
Secuenciaestándar
Variaciones:Cambios de una base por otra: Polimorfismos
Deleciones ó pérdidas
Inserciones
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Hay variaciones que no causan cambiosaparentes
Hay variaciones que causan cambios inocuos
Color de ojos
Altura
Forma de la cabeza
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No Disease Hemophilia
Hay variaciones que causan cambiosperjudiciales
Diabetes, Cáncer,Cardiopatías,Hemofilia
Hay variaciones que causan cambios latentes
Estas variaciones no son perjudiciales por sí mismas, peropueden conferir un cierto“riesgo”, que puede acrecentarseen ciertas condiciones (ambiente, hábitos, etc..). Estas variacionestambién pueden explicar porquéunas personas responden bien a ciertos tratamientos con fármacos y otras no.
En el ejemplo, los dos son fumadores y bebedores, perosólo uno de ellos desarrollarácáncer. Las variaciones quetienen en su ADN no son las quecausan el cáncer, sino queconfieren un riesgo, que puedemanifestarse frente a ciertassituaciones ambientales, como el tabaco (o el humo) o la ingesta de alcohol
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Información Genética Personal
Santiago Torres-Martínez
adn