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GENETICA y TECNICAS DE BIOLOGIA MOLECULAR
Química Biológica Patológica
Dra. Silvia [email protected]
Tema:1 (1)
I- Parte
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Presentación del CURSO
Integrantes:Dra. Maria Sofía GiménezDra. Silvia Mabel VarasLic. María Rosa Fernández Dra. Mariana Lucila FerramolaDra. María Gabriela LacosteLic. José Luis Arias
Química Biológica Patológica
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El presente curso:
Es un curso en permanente modificación y actualización de sus contenidos
Precisa conocimiento previos Integra conocimientos obtenidos
en cursos previos de la carrera.
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Herramientas de comunicación:
BLOG: http://qbpatologica.wordpress.com
Cartelera 2º Piso Barco Horarios de Consulta: Viernes 15hs
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LIBRO del Curso Bioquímica Molecular Gimenez MS y col. Capítulos: Cáncer, pag.128 Apoptosis, pag.108 Fibrosis Cística, pag.253 Porfirias, pag.293 Fenilcetonuria, pag.354
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Actividades Extras y Obligatorias: Tema 5. Gota Tema 10: Glucogenosis Guía de estudio
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RESUMEN
En la cursada se va ver y examinar ≈60% del programa
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GENETICA y TECNICAS DE BIOLOGIA MOLECULAR
Química Biológica Patológica
Dra. Silvia [email protected]
Tema:1 (1)
I- Parte
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Ruta o Vía Metabólica
AB C DE F GP
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Ruta o Vía Metabólica
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Una ruta metabólica se realiza en alguna organela en particular
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Errores congénitos del metabolismo (ECM)
“Trastorno bioquímico determinado
genéticamente en el que la falta (o hay una
alteración) de una proteína que origina un
bloqueo metabólico con consecuencias
clínicas”
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Antecedentes
Garrod 1908: albinismo, alcaptonuria, cistinuria, pentosuria familiar
Følling 1934: descripción de la fenilcetonuria (PKU)
Métodos cromatográficos 1940-1980 ADN - Bases moleculares de la genética
1950-1960 Genoma humano 2001-2013 Genómica Productos génicos 1990-2013 Proteómica
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Garrod,1903
The Metabolic and Molecular Bases of Inherited Disease (MMBID)
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1. Alteración del transporte de membrana.
Alteraciones primarias de los ECM
B C2
AintracelularAextracelular
4
Apoenzima+
cofactor
1
Membrana
D
3
2. Bloqueo enzimático de B a C:
a) Deficiencia de C.
b) Acúmulo de A y B (soluble ó insoluble).
3. Aumento de D (vía alternativa) por exceso de B.
4. Defecto entre la interacción de apoenzima-cofactor obligatorio.
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Defectos I: Receptores de
membrana:- RLDL, LRP1, LRP2, etc.- Hormonas: TSH,
insulina, glucagón
Transportadores de MEMBRANA PLASMÁTICA:
- Familia ABC( A1, C2, C7)
- Familia SLC (SLC3, SLC7 aa)
- Simporter NIS- Pendrina
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Defectos II: Enzimas:- Glu6P-D- GALT- UGT-1 A1- Tiroperoxidasa- ALA dehidrasa- PBG deaminasa- LPL
Cofactores:- Apo CII- Biotina
Proteínas:- globina- globina- Tiroglobulina- Distrofina
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Tipos
Aminoácidos Lípidos y lipoproteínas
Lipidosis, mucolipidosis Dislipemias
Hidratos de carbono Glucogenosis Galactosemia, fructosemia Malabsorción
Proteínas Hb Porfirinas
Purinas, hiperuricemias Hormonas
Tiroides Suprarrenal
Enfermedades lisosomales Esfingolipidosis Mupolisacaridosis Lipidosis Otros
Enfermedades del sistema de transporte a traves de membrana
Fibrosis Cistica
Trastornos Tejido muscular Distrofias
Enfermedades Multifactoriales Diabetes Obesidad
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Epidemiología
PKU, FENILCETONURIA 1/10.000Hipotiroidismo 1/2.500Galactosemia 1/10.000Deficiencia de Biotidinasa 1/70.000Hipoplasia suprarrenal congénita 1/12.000Fibrosis quística 1/2.500Deficiencia de la Biotinidasa 1/70.000Distrofia muscular de Duchenne 1/4000Hemoglobinopatias (talasemias) 1/500Drepanocitosis (raza negra) 1/1.400
Enfermedad Incidencia
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Genetica mendeliana
Fraile Gregor Johann Mendel
20-7-1826/ 6-1-1884
Pisum sativumGuisante, arveja o chícharo
•1843, en el convento de agustinos de Brünn
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Desordenes Genéticos: Categorías
1. Cromosomales
2. Monogenéticos o Mendelianos
3. Multifactoriales
7/1000: Dominantes 2,5/1000: Recesivos 0,4/1000: Ligado X Mitocondrial
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HERENCIA AUTOSOMICA
Recesiva La herencia afecta,
habitualmente, a las uniones de dos heterocigotas
Riesgo de un 25% enfermo de padres heterocigotas.
Dos individuos afectados tienen 100 % de descendencia afectada.
Suele existir alto grado de consaguinidad.
Ex: Albinismo, Fibrosis cistica, Talasemia, etc.
Dominante Todos los individuos
afectados deben tener al menos un padre afectado.
Una persona afectada tiene un 50% de posibilidades de trasmitir el rasgo a c/u de sus hijos.
Dos individuos afectados pueden tener hijos no afectados.
En algunos casos el fenotipo homocigoto puede ser más grave que el fenotipo heterocigoto o ser diferente a aquél.
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Herencia ligada a XDominante
Todas las hijas de los varones afectados están afectadas y ninguno de los hijos está afectado.
Una mujer heterocigota afectada trasmitirá el rasgo a la mitad de sus hijos, estando igualmente afectados los varones y mujeres.
En promedio habrá doble n° de mujeres afectadas que de varones.
Ex. Deficiencia de Glu6P deshidrogenasa, distrofia muscular, etc.
Recesiva Están afectados los varones
hemicigotos y las mujeres homocigotas
Los varones afectados trasmiten el gen a todas sus hijas, pero a ninguno de sus hijos.
Las hijas de varones afectados son habitualmente heterocigotas (portadoras) y no estan afectadas.
Ex: daltonismo o ceguera para los colores verde y rojo.
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Nomenclatura de los Cromosomas(Francia, 1971)
1
P
Q
1
2
3
1
2
Regiones Bandas
P (Petit)
Q( Queve)
1 q 1.2
Cromosoma
Brazo
Región
Banda
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Patogenia Alteraciones del DNA nuclear o mitocondrial
Mutaciones Alteraciones de la síntesis/procesamiento del RNA
Genes AB BC CD DE
Proteínas (Enzimas)
ab bc cd de
A B C D E
Metabolismo intermediario
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Mutación PuntualesMutaciones sin sentido (nonsense) cerca del 11% de las sustituciones en regiones codificantes. Es el cambio de una base por otra que genera un codón stop.
Mutaciones con cambio de sentido (missense) cerca del 45% de las mutaciones. Existe un cambio de base genera otro codón para un aa distinto al original.
Mutaciones silenciosa, el cambio de una base no marca un cambio de los aa.
Mutaciones de elementos de control o regulatorias, (1,8%).
Mutaciones en secuencias consenso del splicing (9,6%).
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Mutaciones Del/Ins
Grandes deleciones (6,1%)
Pequeñas deleciones (15,8)
Rearreglos Complejos (0,9%)
Grandes Inserciones y Duplicaciones (1,2%)
Expansión de repeticiones de trinucleótidos (0,3%)
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Espectro de diferentes tipos de mutaciones en genes humanos
(Human Gene Mutation Database)
14.363 mutaciones en 783 genes
Mutaciones con cambio de sentidoMutaciones sin sentido
6,1%
15,8%
45,1%
11,2% 9,6%
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Resumen de Mutaciones informadas
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Mutaciones Puntuales: Sustituciones de una única par de base en genes que causan enfermedades hereditarias
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DELECIONES DE GENES Las deleciones son responsables de mas
500 enfermedades hereditarias en humanos.
Y estas deleciones pueden ser clasificadas en base a la longitud del ADN delecionado.
Algunas deleciones consiste de solo unas pocas pares de bases hasta varias cientos de kilobases
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Grandes deleciones son comunes en la distrofia muscular de Duchenne, GH, RLDL y el gen de 1-globina, SAG: 21 hidroxilasa, etc.
GRANDES DELECIONES DE GENES
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Existe un total de 2.368 deleciones de genes causantes de enfermedadescon una longitud de 20 bp o menos
PEQUEÑAS DELECIONES 15,8%
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MUTACIONES PUNTUALES QUE AFECTAN SPLICING
- La porcion 5’ se llama “sitio dador” y la 3’ “sitio aceptor”.
- Todos los genes eucariotas tienen una secuencia GT en el extremo 5’ y una secuencia AG en el extremo3’ de cada intron.
- Hay un punto de ramificación cercano al sitio 3’ del intron ( es un
sitio consenso muy conservado CTRAY
R: A o G
Y: C o T
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NOMENCLATURA DE MUTACIONESDE SPLICING
http://www.hgvs.org/mutnomen/recs-DNA.html
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58%
34%
8%Creación nuevos
sitios
9,6%Total
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TIPO DE MUTACION
DEFINE LA TECNICA DE BIOLOGIA MOLECULAR A USAR PARA EL DIAGNOSTICO MOLECULAR