UNIDAD 3: GENES Y MANIPULACIÓN GENÉTICA...el huso; los cromosomas ya se ven condensados. Metafase...
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UNIDAD 3: GENES Y MANIPULACIÓN
GENÉTICA
OBJETIVO DE LA CLASE
• Comprender el concepto de material genético, su ubicación y características a través de la explicación de experimento.
Tema 1: Localizando el material genético
Tema 2: Caracterizando el ADN
Objetivo de la clase
• Comprender qué es la información genética, su composición, estructura y características.
Fotografía 51 obtenida por Rosalind Franklin.
ADN: modelo de doble hélice
James
Watson
Francis
Crick
Material genético
Composición química del DNA
Características de la molécula de ADN
Fosfatos van unidos al azúcar en el C-5’ y el
C-3’
Hebras antiparalelas
Punta 3’ libre Punta 5’ libre
ACIDOS NUCLEICOS
Objetivos de la clase
• Comprender el proceso de empaquetamiento del ADN (desde ADN hasta cromosoma)
• Identificar los tipos, características y ordenamiento de los cromosomas.
• Histonas (1)
• Nucleosomas (2)
• Cromatina (3)
• Cromosomas (4)
Empaquetamiento del DNA
Elementos característicos del cromosoma (metafásico)
Tipos de Cromosomas
Los cromosomas humanos
• La característica más importante de los cromosomas homólogos es que ambos portan información para los mismos rasgos. Sin embargo, esto NO significa que posean la misma información genética.
Dotación cromosómica en las células
• Las células somáticas contienen el complemento diploide (2n) constituido por 23 pares de cromosomas.
• Las células reproductivas (gametos) contienen el complemento haploide (n) constituido por 23 cromosomas, un representante de cada pareja.
¿Qué es un cariotipo? • Es el juego completo de cromosomas de una célula,
ordenados por tamaño, forma y número.
• En él se distinguen dos tipos de cromosomas: los cromosomas sexuales y los cromosomas autosómicos.
Tema Nº3: División celular en células
eucariontes
• Relacionar la división de las células del organismo y su crecimiento con procesos de la vida.
Objetivo de la clase
Importancia de la división celular
Organismos unicelulares
Organismos pluricelulares
Reproducción asexual
Desarrollo y crecimiento
Regeneración
Ciclo celular y sus etapas
INTERFASE: Crecimiento.
• Durante la interfase la célula duplica:
• Su ADN
• Todos los componentes celulares
DIVISIÓN: Se producen dos células hijas.
• División del núcleo (mitosis)
• División del citoplasma (citodiéresis o citocinesis)
Etapas de la interfase
Durante este período, la célula aumenta de tamaño y se sintetizan enzimas y otras proteínas. Los organelos celulares comienzan a duplicarse.
Se replica el material genético y los cromosomas de las células que han iniciado el ciclo celular cuentan solo con una cromátida, pero al finalizar la replicación del ADN cada cromosoma tendrá dos cromátidas.
Estado de quiescencia o reposo en el que las células interrumpen su ciclo proliferativo. Durante este estado, la célula es metabólicamente activa, pero no realiza actividades de crecimiento, replicación del ADN o división.
Ocurre la división del núcleo denominada mitosis, proceso en el cual se reparte en forma equitativa el material genético en las dos células hijas. Una vez que el núcleo se ha dividido, el citoplasma también lo hace, proceso denominado citocinesis.
Se reparan errores que ocurren en la duplicación del ADN, los cromosomas comienzan a condensarse, y se generan estructuras relacionadas con la división del núcleo y del citoplasma.
Duplicación-ADN (Fase S)
Duplicación-ADN (Fase S)
Detección de la síntesis de ADN, midiendo su contenido.
Donde sí se produce
una variación numérica
a lo largo del ciclo
celular, es en la
cantidad de ADN, que
se representa por la
letra c minúscula (c),
que corresponde a la
cantidad de hebras
lineales o «copias» de
ADN que hay.
En la interfase de una
célula diploide normal, la
cantidad de ADN es 2c,
mientras que después
de la síntesis cambia a
4c.
División celular (M): características
“Mitosis” ocurre en células somáticas y células germinales. En esta fase ocurre la división nuclear (mitosis). Después de la mitosis, ocurre la división citoplasmática (citocinesis) Sus etapas son: Profase, Metafase, Anafase y Telofase. Se forma un aparato mitótico.
Centríolos: Son estructuras compuestas por nueve tripletes de microtúbulos acomodados en forma circular que se originan de los centros organizadores o centrosoma.
Huso: Es el conjunto de microtúbulos que nacen de los centríolos.
Etapas de la mitosis: Profase
Profase temprana: al inicio de la profase o profase temprana
la cromatina se condensa y acorta, y se empiezan a formar
fibras de microtúbulos (huso mitótico) entre los pares de
centriolos, separándolos hacia ambos extremos de la célula.
Profase tardía: El nucléolo y la envoltura nuclear
desaparecen; las fibras de microtúbulos se unen al
cinetocoro (estructura de anclaje entre cromosoma y fibra
del huso) de cada cromátida hermana, empezando a formar
el huso; los cromosomas ya se ven condensados.
Metafase Anafase
Los cinetocoros del centrómero interactúan con las fibras del huso alineando los cromosomas en el plano ecuatorial de la célula o plano metafásico.
Las cromátidas hermanas de cada cromosoma son arrastradas hacia los polos de la célula por las fibras del huso unidas al cinetocoro. Las fibras libres, mantienen los centriolos en ambos extremos.
Telofase
Cada set de cromosomas en su respectivo polo se
descondensa, la carioteca se restituye y el huso mitótico
desaparece.
Identificando las etapas de la mitosis
Citocinesis
Regulación del ciclo celular
En este punto, la célula regula el correcto alineamiento de los cromosomas en el plano ecuatorial de la célula para asegurar una distribución equitativa del material genético a las células hijas.
La célula debe cumplir algunos requisitos, como tamaño adecuado, disponibilidad de alimento, señales de crecimiento, y que el ADN no presente daños ni alteraciones.
En este punto se controlan el tamaño de la célula, la calidad de la replicación del ADN y las condiciones que presenta el entorno para la división.
Tipos de regulación
Regulación positiva
Protooncogenes Activan la proliferación
celular
Regulación negativa
Genes supresores de tumores
Inhiben la división celular o producen
apoptosis.
Proteínas ciclinas
Proteínas quinasas dependientes de ciclinas (Cdk)
Importantes en la promoción de las etapas de G1 a S y de G2 a mitosis.
p53
Cáncer, descontrol de la división celular
Descontrol del proceso de división celular
• Las células sufren mutaciones.
• Si la mutación se produce en los genes implicados en la regulación del ciclo celular, el individuo puede desarrollar un cáncer.