2. Objetivos
Describir los diferentes niveles de organización física de la
información genética en eucariotas.
Indicar la nomenclatura asociada a los diferentes niveles y
formas de organización física de la información genética en
eucariotas.
Distinguir los diferentes tipos de genética que existen.
Explicar las principales leyes y conceptos de la genética
mendeliana.
3. Sumario
• Antecedentes históricos.
• Niveles de organización del ADN.
• Mitosis y Meiosis.
• Genética.
• Áreas de la Genética.
• Conceptos Básicos de la Genética.
• Leyes de Mendel.
• Herencia en Humanos.
9. Genética
• Rama de las ciencia biológicas que se dedica a el estudio de la
naturaleza, organización, función, transmisión, expresión, y
evolución de la información genética (herencia biológica)
codificada de los organismos.
• Su objetivo principal es explicar el modo en que los rasgos y las
características se transmiten de progenitores a hijos.
10. Áreas de la genética
• Clásica.
• Molecular.
• Evolutiva y de poblaciones.
• Ingeniería Genética.
12. Conceptos básicos de genética
o Gen: Es la unidad estructural y funcional de la herencia,
transmitidas de progenitores a hijos a través de los gametos, y
que regulan la manifestación de los caracteres heredables.
o Alelo: Es cada una de las formas alternativas de expresión de un
gen. En genética se representan generalmente con letras (
A o a)
Hay 2 tipos:
• Dominantes (AA o Aa)
• Recesivos (aa)
13. o Locus (Loci): Es el lugar que ocupa cada gen a lo largo del
cromosoma. El termino Loci hace referencia al plural de locus.
o Genotipo: Conjunto de genes que contiene un organismo,
heredado de sus progenitores.
o Fenotipo: Es la manifestación externa del genotipo.
Fenotipo= genotipo + acción ambiental.
14. o Homocigoto: Individuo que para un determinado gen posee alelos
iguales.
Hay de 2 tipos:
Dominante
Recesivo.
o Heterocigoto (híbrido): Individuo que para un determinado gen
posee alelos diferentes.
15. o Herencia genética: es el proceso por el cual las características
de los individuos se transmiten a su descendencia, ya sean
características fisiológicas, morfológicas o bioquímicas de los
seres vivos bajo diferentes condiciones ambientales.
Patrones de herencia
• Autosómica.
• Ligada al sexo.
• Citoplasmática.
17. o Carácter genético heredable: Son cada una de las
características de un individuo consecuencia de la actividad de
sus genes.
o Cualitativos: son aquellas que presentan 2 alternativas reguladas
por un único gen. (ej. Color de los ojos).
o Cuantitativos: a pesar de que también están reguladas por genes,
estas presentan diferentes graduaciones entre 2 valores extremos.
(ej. Estatura) la estatura esta determinada por acción acumulativa.
18. o Generación Parental (P): termino que se utiliza para referirse a
la primera generación (padres).
o Primera generación filial (F1): primera generación producto del
cruce de 2 progenitores.
o Segunda generación filial (F2): segunda generación producto
del cruce de 2 progenitores de la primera generación.
o Retrocruzamiento (Back-Cross): consiste en cruzar un individuo
con fenotipo dominante con uno de fenotipo recesivo, para
averiguar si este realmente es puro o híbrido.
20. Segunda Ley: Ley de la segregación de los caracteres
antagónicos en la F2.
21. Tercera Ley: Ley de combinación independiente de los
caracteres hereditarios
22. Alelismo múltiple
Es cuando un gen presenta mas de 2 alelos; cada uno con sus
características de dominancia, recesividad o Codominancia.
23. Herencia en la especie humana
• Los diferentes caracteres hereditarios en la especie humana
pueden ir sobre autosomas o sobre cromosomas sexuales X o Y.
– Autosoma: similar a las leyes Mendelianas.
– Ligada al sexo:
24. Herencia ligada al cromosoma X
• Algunas patologías asociadas a este tipo de herencia:
Daltonismo:
Ceguera parcial
de los colores
26. Conclusión
• La genética es la ciencia que se encarga de
comprender la herencia biológica que se transmite de
generación en generación.
• Actualmente ha contribuido a otras ciencias como la
Biología molecular y la Ingeniería Genética.
• Gracias a ella se han realizado numerosos
descubrimientos que han beneficiado a la humanidad,
como es el diagnostico de muchas enfermedades y
terapias génicas.
Notes de l'éditeur
1865: se publica el trabajo de Gregor Mendel.
1900: Hugo de Vries, Carl Correns y Erich von Tschermak redescubren el trabajo de Mendel.
1910: Thomas Hunt Morgan demuestra que los genes residen en los cromosomas.
1923: se comienza a realizar los primeros mapas genéticos y se demuestra la disposición lineal de los mismo en los cromosomas.
1928: se denomina mutación a toda alteración en la secuencia nucleotídica de un gen, sea esta evidente o no en el fenotipo.
1941: Edwar Tatum y George Beadle demuestran que los genes codifican proteinas.
Oswald Theodore Avery, Colin McLeod y Maclyn McCarty demuestran que el material genetico es el ADN.
1950: Erwin Shargaff descubre que las proporciones de bases nitrogenadas son exactas.
1953: Watson y Crick determinan el modelo de doble helice del ADN
Estos son los niveles organizativos del ADN.
*ADN: es la molécula de la vida. Compuesto por desoxiribonulcleótidos unidos por enlaces fosfodiéster y por puentes de hidrógenos. Es bicentenario, con cadenas anti paralelas y complementarias. Su anchura es de 2nm, presenta vueltas cada 34 Amstrong, en cada vuelta hay aproximadamente 10bp, posee una hendidura mayor de 22 Amstrong y una menor de 12.
*Histonas: son proteínas especializadas cuya finalidad es enrollar y organizar al ADN. Existen 4 tipos (H1, H2A y H2B, H3 y H4). Forman un octámero el cual enrolla al ADN en 147 bp. El ADN enrollado y el octámero (nucleosoma)miden aproximadamente 11nm.
*solenoide: es una estructura helicoidal formada por el apilamiento o enrollamiento de los octámeros en forma de cilindro. Mide 30 nm.
*Asas: formadas por la alineación de los solenoides. Mide 300 nm; también denominados bucles.
*Cromosoma: es la estructuración mas compleja y ordenada del ADN. Miden 1400nm.
De lo anterior podemos destacar:
*Cromosomas: 1) Cromátida, 2) centrómero, 3) brazo corto, 4)brazo largo.
Los cromosomas se clasifican (según posición del centrómero):
Metacéntricos: centrómero en medio de los brazos de igual longitud.
Submetacéntricos: cuando la longitud de un brazo es menor que la del otro.
Acrocéntricos: un brazo muy corto y el otro largo.
Telocéntricos: solo se aprecia un brazo.
*Cromatina: estructura formada por ADN, histonas y proteínas no Histonas.
Hay 2 tipos:
Heterocromatina (inactiva)
Facultativa: aquella que carece de información genética.
Constitutiva: aquellos genes que no se expresan (ej. El cromosoma extra de la mujer, el cual se inactiva y forma el cuerpo de Barr).
Eucromatina (activa).
*Ciclo celular: secuencia ordenada de todo lo que acontece durante la vida de la celular. Se divide en interfase y mitosis.
Interfase: se divide en 3 etapas:
G1: dura 6-12 horas. Se da síntesis de ARN y proteínas.
S: dura 10-12 horas. Se da la replicación del ADN.
G2: dura 3-4 horas. Síntesis de ARN y proteínas.
Mitosis: división celular en la cual una célula madre da origen a 2 hijas idénticas. Dura 30 minutos.
Profase, metafase, anafase y citocinesis.
*Mitosis: una célula madre da origen a 2 células hijas.
*Meiosis: una célula da origen a 4 (varón) o 1 (mujeres) células con la mitad de la información genética (n).
*Cariotipo: es la representación grafica y ordenada de los cromosomas humanos.
Esta divido en grupos:
Grupo A: Se encuentran los pares cromosómicos 1, 2 y 3. Se caracterizan por ser cromosomas muy grandes, casi metacéntricos. En concreto, 1 y 3 metacéntricos; 2 submetacéntrico.
Grupo B: Se encuentran los pares cromosómicos 4 y 5. Se trata de cromosomas grandes y submetacéntricos (con dos brazos muy diferentes en tamaño).
Grupo C: Se encuentran los pares cromosómicos 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, X. Son cromosomas medianos submetacéntricos.
Grupo D: Se encuentran los pares cromosómicos 13, 14 y 15. Se caracterizan por ser cromosomas medianos acrocéntricos con satélites.
Grupo E: Se encuentran los pares cromosómicos 16, 17 y 18. Son cromosomas pequeños, metacéntrico el 16 y submetacéntricos 17 y 18.
Grupo F: Se encuentran los pares cromosómicos 19 y 20. Se trata de cromosomas pequeños y metacéntricos.
Grupo G: Se encuentran los pares cromosómicos 21, 22, Y. Se caracterizan por ser cromosomas pequeños y acrocéntricos (21 y 22 con satélites).
Este es un concepto bastante completo; ya que la genética se encarga de estudiar la naturaleza química de la información genética, así como también la manera en como se organiza. Por otro lado, también trata de explicar los fenómenos que acontecen durante el ciclo celular.
*Clásica: Se preocupa del estudio de los cromosomas y los genes y de cómo se heredan de generación en generación.
*Molecular: Estudia el ADN, su composición y la manera en que se duplica. Así mismo, estudia la función de los genes desde el punto de vista molecular.
*Evolutiva y de poblaciones: Se preocupa del comportamiento de los genes en una población y de cómo esto determina la evolución de los organismos.
*Ingeniería Genética: es la especialidad que utiliza tecnología de la manipulación y trasferencia del ADN de unos organismos a otros, permitiendo controlar algunas de sus propiedades genéticas.
Como toda ciencia, la genética tiene un sin numero de conceptos; sin embargo cada uno de esos conceptos lo desarrollaremos a lo largo de todo lo que resta de este semestre.
*Dominantes: son aquellos que se expresan en el fenotipo.
*Recesivos: no se expresan en el fenotipo.
*En cromosomas homólogos, los genes que contienen información para el mismo carácter ocupan el mismo locus.
*Genotipo: “genoma”
*El fenotipo esta determinado por la influencia ambiental. Ej. Las personas que viven a una altitud mayor quela nuestra, tienen considerablemente mas hemoglobina que nosotros. Lo mismo acontece con las personas que bucean.
*El heterocigoto se obtiene al cruzar dos individuos homocigotos. Si difieren en un solo carácter se llaman monohíbridos; si lo hacen en 2 caracteres, dihíbridos y si se presentan en mas se denominan políhibridos.
*Autosómica: determinada por los genes que se encuentran en los autosomas.
*Ligada al sexo: determinada por los genes que se encuentran en los gonosomas (cromosomas sexuales).
*Citoplasmática: determinada por los genes que se encuentran en los cromosomas celulares como las mitocondrias (herencia materna)
*Dominante: aquella que esta determinada por la presencia de un alelo dominante. Puede ser que haya 2 alelos dominantes o 2 recesivos. (AA o Aa)
*Recesivo: aquella que esta determinada por la presencia de un alelo recesivo. (aa)
*Intermedia: se produce cuando un individuo posee 2 alelos con la misma expresividad (equipotentes), esto provoca la aparición de un fenotipo intermedio. (ej. Cruzar una roza blanca con una roja, da como resultado una rosada)
*Codominancia: es cuando 2 alelos se manifiestan simultáneamente; dando origen a un fenotipo con los 2 rasgos la mismo tiempo. (ej. Cruzar una gallina de color blanca con un gallo de color negro da como resultado, individuos con plumas negras, blancas y grises)
Si se cruzan de dos razas puras (homocigóticas) diferentes para un carácter, la descendencia que se obtiene, en la primera generación (F1) es idéntica para ese carácter, con el fenotipo del parental dominante y genotipo híbrido.
Los individuos de la F2, resultantes del cruzamiento entre sí de los híbridos de la F1, son diferentes fenotípicamente unos de otros; esta diferencia se explica por la segregación (separación) de los factores responsables de dichos caracteres que, en un principio, se encuentran juntos en el híbrido, y luego se reparten entre los distintos gametos. Estos factores se reúnen nuevamente en la fecundación.
Los caracteres hereditarios no antagónicos se heredan independientemente unos de otros, debido a que los factores responsables de dichos caracteres se transmiten a la descendencia por separado y se combinan de todas las maneras posibles, al azar.
Recordar patrón 9:3:3:1