Biología (plan 1997) 2013-1

Quinto Semestre, Genética I

Curso Teórico-práctico

Dra. Adriana Muñoz Hernández/ Biól. Blanca Rosa Hernández Bernal/ P. de B. Marlene Viridiana Salgado Carrillo/P. de B. Mayra Castillo Manzanilla

BLOQUE I

Introducción. Organización del material genético. Estructura y organización del material hereditario. Tipos de material hereditario. Estructura del RNA. DNA y proteínas asociadas. Organización del material hereditario de partículas, virus, bacterias y eucariontes. Morfología y clasificación de los cromosomas. Contenido genómico. Transcripción y Procesamiento del RNA. Abundancia de RNA en bacterias. Abundancia de RNA en eucariontes. Síntesis de proteínas. Niveles de control, Transcripcional, Procesamiento del ARN, Traducción del ARN, Degradación del ARN mensajero, Encendido y apagado de genes (potenciadores y silenciadores). Replicación del DNA y Replicación cromosómica. Recombinación.

BLOQUE II

Mutaciones. Definición y clasificación de las mutaciones. Mecanismos. Expresión. Origen: espontáneas o inducidas. Mutaciones estructurales. Mutantes mitóticos, meióticos y de la división celular. Mutaciones inducidas por: agentes físicos (radiaciones ionizantes y no ionizantes). Agentes químicos: análogos de base (5DBrU, 2AP), intercalantes (BDUr, naranja de acridina), agentes alquilantes (MMS, MMC), acetilantes, ácido nitroso. agentes biológicos. Secuencias de inserción en procariotos. Transposones en plantas. Bacteriófago Mu. Elementos Ty en levaduras. Transposones en Drosophila. Reparación del DNA: fotorreparación, reparación por escisión, reparación postreplicadora y mecanismo SOS (respuesta ADA y SOS). Enfermedades genéticas en humanos resultantes de errores en la replicación y en la reparación. Encontrando y detectando mutaciones. Fenocopias. Efectos S dependiente y S independiente. Cambios numéricos y estructurales. Importancia de las aberraciones en la evolución.

BLOQUE III

El ciclo celular bacteriano: Organización. Replicación del DNA. Segregación del nucleoide y división celular. Mecanismos parasexuales de intercambio genético en bacterias y virus. Genética de procariotos y virus. Sistemas parasexuales: Transformación bacteriana, Conjugación bacteriana, Sexducción bacteriana, Transducción en bacterias, Bacteriófagos. Regulación en procariotos y fagos. Sistemas de regulación inducible. Sistemas de regulación represible. Retrorregulación en fago l.

Ciclo celular. Mitosis. El ciclo celular eucariótico: Control del ciclo celular: G1 → S, S → G2, G2 → M, M → G1. Ciclos celulares embrionarios. Segregación de cromosomas homólogos y cromátidas hermanas. Endomitosis. Ciclos de vida en eucariontes. Ciclos haplóntico, diplóntico y haplodiplóntico. Reproducción en virus.

BLOQUE IV

Meiosis. No disyunción de los cromosomas sexuales. Cromosomas X unidos. Inversiones y entrecruzamientos en la meiosis. Principales síndromes ocasionados por los rearreglos cromosómicos. Determinación del sexo: Determinación cromosómica. Mecanismos XX-XY, XX-XO, ZZ-ZW, ZZ-ZO, X-Y.

Equilibrio génico. Indice sexual. Intersexos y metasexos en Drosophila y Caenorhabditis. Heterocromatina: constitutiva y facultativa. Cromatina sexual e hipótesis de Lyon. Mecanismos moleculares de la determinación sexual en Drosophila y en humanos. Haploidía-diploidía. Determinación génica. Genes simples: A/a, +/-. Determinación ambiental. Factores químicos, físicos y biológicos.

BLOQUE V

Segregación y distribución independiente de los genes. Metodología y simbología mendelianas. Homocigosis y heterocigosis. Dominancia y recesividad. Cruzamiento monohíbrido. Método dicotómico para obtener los gametos. Uniformidad de la primera generación. Segregación de genes. Paralelismo de los mecanismos meióticos con la segregación de los genes. Manera dicotómica de conformar los gametos. Proporciones en la F2. Confirmación de la segregación mediante el cruzamiento de prueba. Retrocruzamientos. Modificación a las proporciones mendelianas. Modificaciones del patrón de dominancia. Herencia intermedia. Dominancia incompleta. Codominancia. Letales recesivos. Herencia ligada al sexo. Ligada al X. Herencia holándrica. Herencia incompletamente ligada al sexo. Herencia influida por el sexo. Herencia limitada al sexo. Letales dominantes. Amplitud en la expresión de los genes. pleiotropía. Penetración. expresividad variable. Alelos múltiples.

BLOQUE VI

Cruzamiento dihíbrido. Esquema dicotómico para establecer los gametos. Distribución independiente de los genes. Paralelismo de los mecanismos meióticos con la distribución independientes de los genes. Cruzamientos en fase de acoplamiento y en fase de repulsión. Proporciones en la F2. Cruzamiento trihíbrido. Proporciones en la F2. Aplicaciones de pruebas estadísticas sobre los resultados de las segregaciones y las distribuciones independientes obtenidas experimentalmente. Interacciones génicas. Sin epistasis. Epistasis dominante (sencilla, doble). Epistasis recesiva (sencilla, doble).

BLOQUE VII

El ambiente y la expresión de los genes. Caracteres cualitativos y cuantitativos. Herencia poligénica. Ejemplos: color de las semillas del trigo, color de la piel humana, longitud de la mazorca del maíz. Estimación de la cantidad de genes aditivos, de acuerdo con las proporciones fenotípicas en la segunda generación. Componentes de la variación. Heredabilidad. Respuesta a la selección.

BLOQUE VIII

Teoría cromosómica de la herencia. Ligamiento, entrecruzamiento, mapeo cromosómico en eucariotos y genómica. Localización de los genes en los cromosomas. Arreglo lineal de los genes en los cromosomas. Evidencias citológicas de los entrecruzamientos. Ligamiento completo e incompleto. Cruzamiento de dos puntos. Cruzamiento de tres puntos y entrecruzamiento doble. Interferencia y coincidencia. Formación de mapas genéticos y sus unidades de mapa (centimorgan). Mapeo molecular (genómica). Genómica estructural. Metodologías para asignar loci a cromosomas específicos hibridación in situ, mapas de restricción, radiaciones, etc. Secuenciación genómica. Caracterización de proteomas: sondas de cDNA, miniarreglos y microarreglos. Genómica comparada.

BLOQUE IX

Mapeo de genes bacterianos. Análisis de la estructura fina del gen. Mapeo por deleción. Definición de genes por pruebas de complementación. Mapeo en virus. Regulación en procariotos y fagos. Sistemas de regulación inducible. Sistemas de regulación represible. Retrorregulación en fago l.

BLOQUE X

Herencia extranuclear. Genoma de las mitocondrias. Genoma de los cloroplastos. Esterilidad masculina en plantas, factores citoplasmáticos en levaduras, resistencia a la estreptomicina en Chlamydomonas, partículas sigma en Drosophila, partículas kappa y mu en Paramecium. Efectos maternos. , helicoidización de la concha en caracoles, color de los ojos en Gammarus y Ephestia, factores de la leche y susceptibilidad al cáncer en ratones.

BLOQUE XI

Genética del desarrollo. Regulación genética durante el desarrollo. Elementos reguladores en eucariontes. Cascadas reguladoras: mecanismos regulatorios y decisiones en el desarrollo. Interacciones génicas en el desarrollo. Genes homeóticos. Complejos de genes homeóticos. Expresión de genes Hox. Genes Pax. Oncogenes y mutaciones supresoras de tumores.

BLOQUE XII

Comportamiento de los genes en las poblaciones. Equilibrio génico en las poblaciones mendelianas determinado por la fórmula de Hardy-Weinberg. Factores que alteran el equilibrio génico: mutación, selección, migración, endogámica y deriva génica. Frecuencia alélicas en las poblaciones naturales y métodos para determinarlas. Cálculo de la proporción de heterocigotos y de homocigotos dominantes a partir de la proporción observada de homocigotos recesivos. Equilibrio de alelos múltiples.

EVALUACIÓN DEL CURSO

Exámenes = 15%

Evaluación Final = 10%

Examen Departamental = 10%

Trabajo Final = 20% (entrega de una lámina + 1 ensayo = 15% y una exposición = 5%)

Tareas = 5%

Prácticas (10) = 20%

Series de ejercicios = 20%

Para poder aprobar la materia es indispensable tener una calificación aprobatoria tanto en la teoría como en laboratorio.

Es indispensable contar con un libro formal de Genética (se sugiere cualquiera de la siguiente lista).

BIBLIOGRAFÍA

1. Brooker J. R. (1999) GENETICS: Analysis and Principles. The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc. 800 pp. ISBN 0-8053-9175-4
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3. Pierce B. (2004) Genetics: A conceptual approach. W. H. Freeman, 2a ed.
4. Hartl D. L. y Jones E.W. (1998) Genetics, principles and analysis. Jones and Bartlett Publishers Sidbury, Massachusetts, 840 pp.
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6. Russell J. P (1998) GENETICS. 5a. Ed. The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc. 900 pp. ISBN 0-321-00038-2
7. Tamarin, R.M. (1996) Principios de Genética. Ed. Reverté, 607 pp.
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10. Ayala, F.J. y J. A. Kriger (1985) Genética moderna. Ed. Omega, México
11. Puertas-Gallego M.J. (1992). Genética, Fundamentos y Perspectivas. McGraw-Hill & Interameticana de España.
12. Alberts B, Bray D, Lewis J, Raff M, Roberts K y Watson J.D. (1996) Molecular Biology of The Cell. 3a. Ed. Garland Publishing, Inc. 1294 pp. ISBN 0-8153-1620-8
13. Chinnici J. y Matthes D. (1999) GENETICS: PRACTICE PROBLEMS AND SOLUTIONS. The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc. 273 pp.