Tema 1: introducció a la genètica molecular (2014)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Genética - 2º curso
Asignatura Biología Molecular de Eucariotas
Año del apunte 2014
Páginas 6
Fecha de subida 21/10/2014
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Biologia Molecular d'Eucariotes TEMA 1: INTRODUCCIÓ A LA GENÈTICA MOLECULAR A partr del descobriment de la doble hèlix d'ADN es comença a estudiar la genètca molecular (1953).
La DNA lligasa s'utlitza per a la clonació de gens.
Seqüenciació del DNA: hi havia dos mètodes, ara la majoria es basen en la metodologia de Sanger (no me entero de na, no vol entrar en detalls) El gen que es va introduir en els ratolins transènics està relacionat amb el creixement. Suposo que el ratolí transgènic és el pett.
En el primer borrador de la seqüenciació del genoma humà es va dir que teniem aprox 30.000 gens, ara es creu que el nombre està més a prop del 25.000 que del 30.000.
Quan es va descobrir l'ADN no se sabia per a què servia. La majoria de cientfcs que tenien la idea que la molècula portadora de l'herència havia de ser una molècula complexa perquè era una molècula amb molta importància.
De totes les molècules que coneixien, a nivell estructural la més complexa eren les proteïnes, i per tant es pensaven que aquestes eren les portadores de material genètc.
L'experiment de Grifth amb Streptococcus va ser “decisiu”.
Grifth tenia dues soques, una virulenta i l'altra no (soques d'Streptococcus). La soca virulenta és letal en ratolins. La R (rugosa) era 1 Biologia Molecular d'Eucariotes no virulenta, i la S (llisa) era virulenta, perquè tenia una coberta polisacarídica que li permeta evitar el sistema immunitari del ratolí i per tant TE MAAATA.
El que va fer Grifth va ser inactvar amb calor la soca virulenta, de manera que si inoculava els bacteris morts a un ratolí sa no li passava res; en canvi, quan inoculava una barreja dels bacteris S morts amb bacteris R vius, aquests ratolins morien, per tant hi havia un fux entre les dues soques.
Avery, MacLeod and McCarty (1944) El que van fer aquesta gent va ser lisar bacteris virulents. Aquests lisats es tractaven amb ribonucleases, desoxirribonucleases i proteases independentment. Cada un d'aquests pots s'inoculava a ratolins que tenien bacteris no virulents. Només sobrevivien els ratolins que rebien la barreja tractada amb desoxirribonucleases, de manera que aquests cientfcs van demostrar que el principi de transmissió de la informació genètca era a partr del DNA i no de les proteïnes com creien previament.
Quan Grifth mata els bacteris virulents i injecta aquests juntament amb els no virulents dins el ratolí, el que fa és inocular un DNA que pot passar d'uns bacteris a uns altres, que mitjançant recombinació podrà passar als bacteris que no tenen la coberta de polisacàrids, que integraran el gen al seu cromosoma i de cop podran formar la coberta.
L'experiment d'Avery no va ser concloent, perquè la comunitat cientfca es resista a creure que l'ADN és la molècula amb actvitat genètca. Finalment hi va haver un experiment amb bacteriòfag que va fnalitzar tot el merder: Experimento de Hershey y Chase (1952) Durant la fase d'infecció, un bacteriòfag inserta el seu DNA en un bacteri per donar lloc a molts virus. Però això vol dir que el DNA es traspassa però no ho fan les proteïnes.Van marcar radiactvament el DNA de manera que aquest, dins el bacteri, va poder produïr nous virus marcats amb fòsfor radiactu. Les proteïnes, que es van marcar en un altre grup de bacteriòfags, es va descobrir que no portaven informació genètca perquè quedaven marcats els virus de l'exterior del bacteri, i no els nous de l'interior.
2 Biologia Molecular d'Eucariotes El dogma central deia que hi havia una transmissió unidireccional del nucli al citoplasma. El que deia era que tots els processos es duien a terme dins el nucli, i que posteriorment arribaven al citoplasma. De totes maneres s'ha vist que la transmissió no és sempre unidireccional; ja que també es passa de RNA a DNA. A més també hi ha informació genètca que no es troba en forma de DNA; hi ha per exemple virus que són RNA.
Actualment se sap que: DNA <--> RNA --> proteïnes voy a tomar apuntes en castellano para ana, te cu beia for.
Los priones son un mundo a parte porque lo dice la profe y yata QUÉ ES EL GENOMA? Pos no ze jejej No todos los genes codifcan para proteínas. Hay genes que codifcan para RNA de transferencia, ribosómico, etc. Son todos muy lokis.
TRANSCRIPTOMA: conjunto de RNA que contene una célula. Hay RNA que codifcan proteínas pero tenemos otros que regulan genes, etc. Que nunca codifcarán proteínas pero tambien son importantes porque lo importante es partcipar.
PROTEOMA: na, lo que dice.
3 Biologia Molecular d'Eucariotes Hay una gran proporción de RNA en el núcleo no codifcante (como se puede observar en la imagen anterior). Solo el 4% codifca para proteínas.
El RNA codifcante se transcribe, y se forma Pre-RNA (hnRNA = RNA nuclear heterogéneo), que es el que va a dar lugar a la síntesis de proteínas. Es un RNA inmaduro, se van a producir cambios en este hasta que de lugar a un mRNA maduro (eliminación de intrones, etc.). Todo esto ocurre en el núcleo El RNA funcional (96%), que no codifca proteínas, se divide en diferentes tpos: • Los pre-RNA ◦ Pre-rRNA: formará el RNA ribosómico. No es funcional hasta que sufre modifcaciones para transformarse en rRNA funcional.
◦ Pre-tRNA: Ocurre lo mismo que en el ribosómico. El pre-RNA de transporte tendrá que sufrir modifcaciones para poder ser funcional.
• snRNA: RNA corto, muy pequeño, son lo que llamamos RNA nucleares. Small nuclear RNA. Tiene normalmente una función de asociarse a proteínas, formando las ribo-nucleo-proteínas, que van a partcipar en la eliminación de los intrones.
• snoRNA: small-nucleolar-RNA: RNA cortos que partcipan en los procesos de maduración del pre-tRNA a tRNA y del prerRNA a rRNA.
• miRNA: También RNA cortos. Regulan la expresión de algunos genes. Los genes no siempre se expresan, en diferentes tpos de tejidos, por ejemplo, se expresan diferentes genes, solo los genes necesarios en cada sito. Otro ejemplo serían los genes que tenen mucha importancia en el período embrional, que después se tenen que parar.
◦ Ejemplo: Cada miRNA actua sobre un gen diferente. Por ejemplo, tenemos el gen A y un gen para miRNA (A). El gen A codifca para un RNA concreto. El miRNA(A) se une a un trozo del RNA producido por el gen A, que como tene unido un trozo de RNA pequeño, no se puede traducir, y por lo tanto se degrada y elimina. Esta es solo una forma de regulación, no todos los genes se regulan de esta manera.
• SiRNA: Son RNA pequeños de interferencia (small-interference-RNA): su funcionamiento es muy parecido al de los miRNA.
La única diferencia es que la mayor parte de las veces no estan codifcados por el propio genoma. Provienen, por ejemplo, de genomas víricos que se han integrado en nuestro genoma, o de elementos trasponibles que se han integrado también.
Entonces, muchos de estos RNA de inteerferencia que provienen de agentes extraños, son RNA que sirven para luchar contra esos agentes (a parte de regular genes propios de la célula).
◦ Si tenemos un RNA que proviene del genoma de un virus, cuando ese virus nos infecta, nuestro cuerpo es capaz de unir ese siRNA al genoma del virus y eliminarlo, o algo así, no ze.
LA ESTRUCTURA DE LOS GENES LOS Genomas eucariotas normalmente tenen intrones.
Los intrones se pueden eliminar mediante splicing. Hay zonas que se van a traducir y otras que solo se transcriben y posteriormente no se traducen.
• Regiones Upstream y Downstream: son regiones reguladoras del gen y necesarias para que el gen se transcriba 4 Biologia Molecular d'Eucariotes • Exones: Las secuencias de los exones van a dar lugar a un RNA que va a dar lugar a una proteína, y posteriormente los intrones se eliminan del RNA. Los intrones se transcriben, pero no se traducen.
5 Biologia Molecular d'Eucariotes ORGANISMOS GENÉTICOS MODELO: – Drosophila Melanogaster – Mus musculus – Arabidopsis thaliana – Escherichia coli – Caenorhabdits elegans – Saccharomyces cerevisae Para los organismos genétcos modelo, es importante que: • Sea un animal que coma poco.
• fácil mantenimiento.
• Ocupa poco.
• Tiene muchos descendientes a la hora de reproducirse, y que tengan un alto índice de reproducción (gran número de nuevas generaciones por año, y que por lo tanto tengan un crecimiento muy rápido).
• De fácil manipulación.
• Que tengan genoma pequeño, de esta forma es más fácil estudiarlos.
Genes Intron Secuencias repettvas (muchas de las cuales elementos trasponibles) Pseudogenes humanos Muchos Genomas de diferentes especies, aunque sean de mayor tamaño, están formados mayoritariamente por secuencias repettvas, por lo tanto, un mayor genoma no signifca un genoma más complejo.
Ergo: las plantas son caca (que no, que e bromi, que son mu sanas pal cuerpo) 6 ...