Download - Genetica molecular contada a cirujanos
Biología Molecular contada a cirujanos…
…por dos cirujanos:
Dr. Iñigo Augusto PonceDr. JM Enríquez-Navascués
BIOLOGÍA MOLECULAR BÁSICA
1.- Introducción. Herencia y genética
2.- Estructura de cromosomas, DNA y genes; Transcripción y
traducción. Síntesis de proteínas y RNA funcional
3.- Control de la expresión genética
4.- Comunicación inter e intracelular. Ligandos y receptores
5.- El ciclo celular y su regulación
6.- Apoptosis. Concepto y control
G. Mendel, 1866 Clonación de “Dolly”, 1997
• H. Vries, 1900:con la Drosophila se redescubre a Mendel
• W Sutton,1910: “Teoría mendeliana-cromosómica” de la
herencia y evolución”
• C. Darwin,1858:
”Origen de las especies”
Herencia y Genética
…de naturaleza física (material) de los genes al código genético…
• El DNA de los cromosomas como
agente genético ( Avery, McLeod, 1944)
• Estructura en doble hélice del DNA (Watson y Crick, 1953)
• Kariotipo humano : son 46 cromosomas(JH Tijo, 1955)
• Código genético (tripletas: codon-Aa) (Niremberg y cols*, 1966)
Del código al genoma humano (genómica o ingienería)
• Enzimas de restricción (Meselson, 1968)
• DNA recombinante (Cohen-Boyer, 1972)
• Secuenciación de DNA (Sanger, 1976)
• Descubrimiento de los intrones (1977)
• Descripción de Oncogenes (1979)
• 1er mapa genético de una enfermedad, 1983
• Protein Chain Reaction (K.Mullis, 1986)
• Descripción de los Microsatélites (1989)
• 2004: 1er microarray (chip). Medicina personalizada
Del código al genoma humano (genómica o ingienería)
BIOLOGÍA MOLECULAR BÁSICA
1.- Introducción. Herencia y genética
2.- Estructura de cromosomas, DNA y genes; Transcripción y
traducción. Síntesis de proteínas y RNA funcional
3.- Control de la expresión genética
4.- Comunicación inter e intracelular. Ligandos y receptores
5.- El ciclo celular y su regulación
6.- Apoptosis. Concepto y control
Estructura del DNA
• Replicación
DNAp copia
del C 5’ al C 3’
Cromosomas: organización del DNA nuclear
Cromosomas: organización del DNA nuclear
• Cromosoma 2
Regiones y Bandas
• Cariotipo céls.somática (diploide, 23 pares)
• Cariotipo de cél germinal (haploide, 23 c)
•Telómero
•Brazo p (corto)
•Centrómero
•Brazo q (largo)
•Telómero
• Locus : posición de un gen • Alelo: “versión” de un gen en un locus
Síntesis de RNA y proteínas
Transcripción (RNAp y m) Traducción (RNA t y proteínas)
Estructura de un gen
Gen: secuencia de DNA*, constituida por :
exones (secuencias codificantes) e intrones (no codificantes)
• Reguladores, Promotores (inician de transcripción) y Potenciadores*
• Cada gen ocupa una posición específica en el DNA de un cromosomaConcreto (locus)
• Cada cel tiene dos copias de cada gen o alelos. Pueden ser idénticos(homocigotos) o ligeramente distintos (heterocigotos)
Transcripción (núcleo)
preRNAm
• Splicing• Capping
• PoliA
RNAm
Traducción (citoplasma)
preRNAm
RNAm
Ribosomas : Traducción y síntesis de proteínas
…pero los genes también sintetizan otras macromoléculas como RNA funcionales…
BIOLOGÍA MOLECULAR BÁSICA
1.- Introducción. Herencia y genética
2.- Estructura de cromosomas, DNA y genes; Transcripción y
traducción. Síntesis de proteínas y RNA funcional
3.- Control de la expresión genética
4.- Comunicación inter e intracelular. Ligandos y receptores
5.- El ciclo celular y su regulación
6.- Apoptosis. Concepto y control
Regulación de la expresión genética
• Activación de un grupo determinado de genes. ON / OFF
-Desarrollo (embriogénesis)
-Diferenciación, morfogénesis (organogénesis)
-Proliferación: división/ quiescencia/ apoptosis (momento preciso)
• Secuencias codificantes de productos funcionales
• Secuencias reguladoras
• Respuesta a señales externas
La regulación es un fenómeno complejo…
Regulación de la expresión genética
2 Factores de transcripción
1 Cromátides(epigenéticos)
5Activación proteínas(chaperonasproteosomasubiquitinas.
… )
4Traducción( microRNA)
3
Splicing /
/ capping
del RNAm
Factores de transcripción
Factores de transcripción
DNA-binding proteins:
HTM, motif helix-turn-helix
HLH, motif helix-loop-helix
Leucine zipper
Zinc finger
1.-
2.-
3.-
BIOLOGÍA MOLECULAR BÁSICA
1,.- Introducción. Herencia y genética
2.- Estructura de cromosomas, DNA y genes; Transcripción y
traducción. Síntesis de proteínas y RNA funcional
3.- Control de la expresión genética
4.- Comunicación inter e intracelular. Ligandos y receptores
5.- El ciclo celular y su regulación
6.- Apoptosis. Concepto y control
Oye !!! Quetienes que proliferar
Necesitamos! glucosa!
Hey !!! ¿Podrías migrar?
¿Porqué nos toca siempre a nosotras suicidarnos antes?
Comunicación (señalización) intercelular
Comunicación (señalización) intercelular
LIGANDOS
• Hidrófilos Péptidos; Aa’sNucleótidosProteínas; CK’s
• HidrófobosEsteroidesTiroxinaVit D
• GasesONCO
RECEPTORES
• transmembrana
• citoplasmáticos/ nucleares
CytoplasmaticNuclears
Receptors R
R
Comunicación (señalización) intercelular 1.-
2.-
adenilciclasa
Ca++AMPc
(2os mensajeros)
PK, Protein Kinasa
sek
meek
Cytokine
TranscriptionAltered gene expresion
Fosfolipasa C
α, β, γ
Kinasas casquade
Grb2 sos
RAS
RAF, MEKJNK, MYC…
Cytoplasmamachinery
Receptores de superficie (MC)
1.- a. canales iónicos 2.- a. proteína G 3.- acoplado a enzimas
Señalización intracelular
BIOLOGÍA MOLECULAR BÁSICA
1.- Introducción. Herencia y genética
2.- Estructura de cromosomas, DNA y genes; Transcripción y
traducción. Síntesis de proteínas y RNA funcional
3.- Control de la expresión genética
4.- Comunicación inter e intracelular. Ligandos y receptores
5.- El ciclo celular y su regulación
6.- Apoptosis. Concepto y control
Ciclo celular
Ciclo celular
Estado Fase Descripción
Quiescente G0 Reposo
Interfase G1
SG2
Crecim. CheckDNA replicaciónCrecim. Check
Mitosis M División celular
G1: (+) GF’s ; (-) intercells contacts
G2: protein and mRNA syntesis
Control o regulación del ciclo celular
• Moleculas reguladoras
-Ciclinas
-Ciclinas dependientes de kinasas
(CDK’s)
• Genes inhibidores
2 familias ed genes:
-CIP / KIP: P21 , P27
I-NK4a / ARF: P16
• “Checkpoints”
Reparación daño DNA
-G1 / S y G2 / M, controlado por P53
BIOLOGÍA MOLECULAR BÁSICA
1.- Introducción. Herencia y genética
2.- Estructura de cromosomas, DNA y genes; Transcripción y
traducción. Síntesis de proteínas y RNA funcional
3.- Control de la expresión genética
4.- Comunicación inter e intracelular. Ligandos y receptores
5.- El ciclo celular y su regulación
6.- Apoptosis. Concepto y control
Apoptosis
• Proceso fisiológico de supresión celular
• Apotosis vs. Necrosis
• Regulación:
- estímulos apoptóticos - ejecución de la apoptosis (caspasas) - control : prot. (Bcl, Bax, etc) de genes Bcl2
Apoptosis
“La unión de un ligando inductor de
la muerte al receptor desencadena
la señal de muerte…”