Tema 6: Genètica molecular humana (2015)

Resumen Catalán
Universidad Universidad Rovira y Virgili (URV)
Grado Biotecnología - 3º curso
Asignatura genètica molecular
Año del apunte 2015
Páginas 2
Fecha de subida 21/04/2016
Descargas 14
Subido por

Vista previa del texto

Tema 6. Genetica molecular humana Organització estructural: 3200Mb en 23 cromosomes: 22 autosòmics i 1 sexual, està totalment seqüenciat (Projecte Genoma Humà) Objectius PGH: - - Tenir la seqüència del genoma humà  lo important és extreure informació d’aquesta seqüència Es volen identificar els gens que hi ha en el genoma Generar mapes a la vegada que es fa la seqüenciació, hi ha marcadors que ja sabíem on estaven exactament però hi ha marcadors més nous que s’han anat trobant a la vegada que es feia la seqüenciació  mapes d’alta resolució que ens permetin seqüenciar i lligar amb malalties.
Compilar bases de dades de polimorfismes: per mirar associacions amb malalties, podem detectar riscos associats a desenvolupar una malaltia. Bases de dades on la gent pugui accedir i estiguin ben actualitzades o Potenciar innovació tecnològica: cada cop és més curt el temps requerit per fer seqüenciacions o Millorar tècniques de bioinformàtica (molt importants per poder lligar tots els fragments de seqüències que tenim que s’han de solapar) o Estandaritzar bases de dades o Caracteritzar la diversitat humana 2 impulsors en paral·lel: IHGSC públic i empresa privada: CELERA. Es va crear una competició. Va començar al 1990, tot i que tenim la seqüència completa, falten alguns fragments de cromatina, però té molt pocs errors. Van arribar alhora i cadascun ho va publicar en una revista diferent: Science i nature.
Van usar estratègies diferents per seqüenciar el genoma: - - IHGSC: estratègia ordenada de seqüenciació, va agafar uns voluntaris i van fer llibreries (primer es fan fragments grans), van ordenar les llibreries (quin clon va després i quin abans) i un cop ordenat, es talla en trossos més petits i es seqüencia.
Celera: va usar l’altra estratègia, va fer directament llibreries de fragments petits (2,10 i 50kb), les va seqüenciar i mitjançant algoritmes informàtic van fer solapament de seqüències i va anar seqüenciant, també van usar mapes genètics per ajudar a situar els fragments, a més usaven marcadors que IHGSC trobaven.
Durant el procés de seqüenciació es van identificar diferents SNPs (ens poden donar susceptibilitat de malalties): un cada 1,25 kb. Poden estar en regions codificants o no codificants  ens donen eines per en un futur tenir més coneixement de moltes coses (??).
Característiques del genoma humà - No tots els cromosomes són iguals (mides diferents, nombre de gens variant) 40% CG i 60% AT  dins dels gens 50% de cadascun Illes CpG: epigenètica, un dels canvis epigenètics serien aquestes metilacions. Els bacteris metilen el seu DNA com a mecanisme de defensa, quan són infectats per virus els detecten perquè aquests no estan metilats, de forma que seran destruïts per endonucleases de tipus II (enzims de restricció), també hi ha funcions de regulació d’expressió gènica. En humans també tenim metilacions per a la reparació del DNA (les citosines que van seguides de guanines tendeixen a metilar-se, quan repliquem mantenim una cadena parental i tenim una nova, en cas que hi hagi un error en la replicació, els sistemes de reparació de l’organisme saben que han de substituir la cadena que no està metilada, ja que en els primers estadis posteriors de la reparació encara no s’han metilat. Les citosines quan es metilen també poden patir un procés de desaminació espontània (que es tregui el grup amino i passi a timina), de forma que els dinucleòtids CpG són rars perquè s’han anat deseminant i han anat quedant els que són molt importants.
- Hi ha regions on sí que hi ha una gran freqüència d’aquestes illes, són les conegudes illes CpG, els nucleòtids solen estar hipometilats o desmetilats (esperaríem trobar-los metilats pel que hem explicat però no ho estan) i s’acostumen a trobar en promotor o regions reguladores de gens (la meitat dels gens del genoma tenen aquestes illes CpG en els seus promotors, actualment estan molt en estudi perquè s’ha vist que estan molt relacionats amb el silenciament dels gens  la metilació d’aquestes illes s’ha vist que està regulada en la transcripció d’aquests gens).
DNA repetitiu dispers en el genoma: s’ha vist que molts d’ells són elements transposables (% molt elevat del genoma humà està format per aquests fragments transposables), hi ha de DNA i de RNA: retroelements (que deriven d’algun virus-retrovirus que s’ha incorporat en el genoma). A classe hem vist els de LTR (Long Terminal Repeats). També hi ha alguns que no tenen LTR (LINEs i SINEs), no tots usen el mateix mecanisme. Hi ha molts elements transposbles però no s’estan movent contínuament movent-se pel genoma, fa 50 milions d’anys que han quedat inactivats, no es bellugen  poden haver anat canviant de lloc donant lloc en aquestes repeticions però desprès han mutat i han perdut la capacitat de moure’s. En canvi, de LINEs i SINEs hi ha alguns que sí que són actius (seqüències Alu) i el LINE1.
L1 és autònom perquè té capacitat de codificar dos ORF (transcriptasa reversa i nucleasa), Alu són més petites i no tenen ORF i en conseqüència no tenen capacitat per codificar les proteïnes que sí codifica L1, es bellugen perquè s’ha vist que són capaços de ser transcrits per una transcriptasa inversa d’un altre tipus de retroelements. Els de LTR sol necessiten transposasa. (LINE2 i MIR2 ja no són actius tot i que surten d’exemple en la foto).
Mini i microsatèl·lits són polimòrfics: durant la replicació, com que hi ha recombinació homòloga, poden canviar els nombres de repeticions en tàndem.
Transposons actius i satèl·lits són dinàmics: donen variabilitat, com les mutacions. Hi ha molts tipus de polimorfismes (Power) També poden haver mogut gens que s’han transcrit a RNA com si fossin retrotransposons, es col·loquen sense promotor però pot ser que es situïn darrere d’un promotor.
Patològics (ApoE4  donen susceptibilitat a malalties) Mecanismes que porten a la variabilitat genètica: A què es deu aquesta variabilitat? - Mutacions que s’han anat quedant Fenòmens de transposició, més actius del que pensàvem Recombinació homòloga en regions duplicades (indel) i fenòmens de recombinació no homòloga, hi ha cromosomes que perden informació (normalment no duren gaire) i altres que n’adquireixen.
B és un RFLP, al posar una sonda es generen fragments més llargs que en A. Si veiem dues bandes, són organismes heterozigots, si veiem sol una són homozigots i depenent de la posició de la banda sabrem si té l’al·lel A o el B.
...