Introducción a la Genética (Grado en Farmacia) PDF

GENÉTICA Grado en Farmacia Grado en Farmacia-Biotecnología Curso 3º Ve más allá  T1 Aspectos generales sobre la genética humana...

GENÉTICA Grado en Farmacia Grado en Farmacia-Biotecnología Curso 3º Ve más allá  T1 Aspectos generales sobre la genética humana Albinismo: 1/20.000 S * Hopi 1/200 enfermedad genética : defects genétic * Autosómicas recesiva © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 2  Definición de genética. sociedad * papel importante en la La Genética es la ciencia que estudia la variación y bases hereditarias de los organismos (información genética) 3 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  ORIGEN DE LA GENÉTICA 4 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  CONCEPTO DE GENÉTICA La genética mendeliana o genética clásica es la ciencia que establece las leyes que explican la herencia biológica, es decir, la transmisión de las características biológicas. Con Mendel, el estudio de la herencia biológica se convierte en ciencia: LA GENÉTICA En el siglo XXI la Genética se ha convertido en la esperanza de la Humanidad para resolver algunos de sus problemas más acuciantes: curación y prevención de enfermedades, producción de alimentos, obtención de fármacos y productos, creación de órganos sanos, etc. transgénicos * 5 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Conceptos primitivos sobre LA HERENCIA Según el PREFORMACIONISMO todos los rasgos serían heredados de un solo progenitor Robert Hooke descubre las células en 1665 Las lentes generaron gran entusiasmo por el mundo nuevo de lo muy pequeño propiciando la idea del PREFORMACIONISMO Dentro del óvulo o del espermatozoide existe un adulto en miniatura, UN HOMÚNCULO, que crece durante el desarrollo Según la PANGÉNESIS las características adquiridas durante la vida se heredan La información genética de cada parte del cuerpo viaja a los órganos reproductores donde es transferida a los gametos (Aristoteles y Darwin) Permanecieron como conceptos desde los griegos hasta los siglos XVIII y XIX 6 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Concepto moderno sobre LA HERENCIA Teoría PLASMÁTICA - GERMINATIVA A finales del siglo XIX, August Weismann (1834 – 1914) sepultó la idea de la herencia de las características adquiridas y propuso la teoría plasmática - germinativa 7 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Historia de la genética Cro aprender para el examen) 1665. Robert Hooke (Reino Unido, 1635-1703) publica el libro Micrographia con dibujos de una lámina de corcho vista al microscopio y utiliza por primera vez la palabra “célula” para describir las celdillas que observa. 1839. Matthias Jacob Schleiden (Alemania, 1804-1881) y Theodor Schwann (Alemania, 1810-1882) publican de forma conjunta el trabajo Investigaciones microscópicas sobre la concordancia de la estructura y el crecimiento de las plantas y los animales, estableciendo las bases de la teoría celular. 1865. Gregor Johann Mendel (República Checa, 1822-1884) presenta en la Sociedad de Historia Natural de Brünn su trabajo Experimentos sobre hibridación de plantas, que le permiten formular las conocidas leyes de Mendel. Estas pasan desapercibidas hasta 1900. 1871. Johan Friedrich Miescher (Suiza, 1844-1895) presenta el trabajo Sobre la composición química de las células del pus, donde describe el descubrimiento de una nueva biomolécula muy abundante en el núcleo, la nucleína, para nosotros hoy el ADN. 1882. Walther Flemming (Alemania, 1843-1905) traslada en su obra Sustancia celular, núcleo y división celular, que todos los núcleos celulares provienen de un núcleo previo. Determina el concepto de mitosis, y observa y pone nombre a la cromatina. Estos hechos hacen que se lo considere uno de los padres de la citogenética. 1900. Erich Tschermak (Austria, 1871-1962), Hugo Marie de Vries (Países Bajos, 1848-1935) y Carl Correns (Alemania, 1864-1933), tres botánicos genetistas que publican en 1900 tres trabajos independientes con conclusiones similares a las de Mendel. Se rescatan las leyes de Mendel. 8 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Historia de la genética 1903. Walter Stanborough Sutton (Estados Unidos, 1877-1916) propone en su trabajo (Sutton, 1903) que los cromosomas son portadores de las unidades de la herencia y que la forma de repartirse durante la meiosis pueden ser la base física de las leyes de Mendel. Junto con Theodor Heinrich Boveri (Alemania, 1862-1915) establece las bases de la teoría cromosómica de la herencia. 1909. Wilhelm Ludvig Johannsen (Dinamarca, 1857-1927) acuña la palabra “gen”. Además, en 1911 en el contexto de los estudios poblacionales propone las palabras “genotipo” y “fenotipo”. 1915. Thomas Hunt Morgan (Estados Unidos, 1866-1945) publica los estudios sobre Drosophila melanogaster que apoyan de forma definitiva la teoría cromosómica de Sutton y Boveri y establece que los cromosomas son las estructuras celulares que portan los genes. Previamente, en 1910 describió un patrón de herencia ligado al sexo. Recibe el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1933 "por sus descubrimientos sobre el papel del cromosoma en la herencia". 1923. Archibald Edward Garrod (Inglaterra, 1857-1936) publica Errores congénitos del metabolismo. Proporciona conocimiento muy relevante sobre algunas enfermedades hereditarias de carácter metabólico y sugiere la hipótesis “un gen, una enzima”. 1928. Frederic Griffith (Inglaterra, 1879-1941) demuestra que las bacterias son organismos capaces de transferir información genética a través de un material que llama “factor transformante”. 1941. George Wells Beadle (Estados Unidos, 1903-1989) y Edward Lawrie Tatum (Estados Unidos, 1909-1975) confirman la expresión realizada por Garrod “un gen, una enzima” y proponen que los genes son portadores de la información necesaria para la síntesis de una enzima. Ambos comparten el Premio de Fisiología o Medicina en 1958 "por su descubrimiento de que los genes actúan regulando acontecimientos químicos definidos". 1944. Oswald Theodore Avery (Canadá, 1877-1955), Colin Munro McLeod (Canada, 1909-1972) y Mclyn McCarty (Estados Unidos, 1911-2005) demuestran que el factor transformante descrito por Griffith es el ADN y no las proteínas. Lo denominan “principio transformante” (Avery et al., 1944.). No recibieron el Premio Nobel por este descubrimiento. 9 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Historia de la genética * genes saltarines 1940s-1950s. Barbara McClintock (Estados Unidos, 1902-1992) descubre la trasposición de los elementos genéticos móviles que la hacen valedora del Premio Nobel en Fisiología o Medicina en 1983. 1950. Erwin Chargaff (Ucrania, 1905-2002) establece que la proporción de purinas siempre es igual a la de pirimidinas en todas las células de una especie dada y que la composición del ADN en relación con la cantidad de purinas y pirimidinas varía entre las distintas especies. Establece lo que se denomina las “reglas de Chargaff” y aporta un hallazgo esencial para el descubrimiento posterior de la doble hélice del ADN. 1952. Rosalind Elsie Franklin (Reino Unido, 1920-1958) trabaja sobre la difracción de los rayos X en el ADN. Un doctorando de su laboratorio que está bajo su supervisión obtiene la fotografía 51 que da la clave para que un año después se publique la estructura molecular del ADN. 1953. James Dewey Watson (Estados Unido, 1928) y Francis Harry Crick (Reino Unido, 1916-2004) publican la estructura molecular de la doble hélice del ADN (Watson & Crick, 1953). Para el descubrimiento es clave la fotografía 51 que les muestra Maurice Hugh Wilkins (Nueva Zelanda, 1916-2004) sin el permiso de Rosalind Franklin. Watson, Crick y Wilkins reciben reconocimiento con el Premio Nobel en Fisiología en Medicina en 1962 "por sus descubrimientos sobre la estructura molecular de los ácidos nucleicos y su importancia para la transferencia de información en la materia viva". Para entonces Rosalind Franklin ya había muerto y no se reconoce su papel. 1958. Matthew Meselson (Estados Unidos, 1930) y Franklin William Stalh (Estados Unidos, 1929) establecen el modelo de replicación semiconservativa del ADN. 1961. Sydney Brenner (Sudáfrica 1972-2019), Matthew Meselson y François Jacob (Francia, 1920-2013) prueban la existencia del ARN mensajero. 1966. Marshall Warren Nirenberg (Estados Unidos, 1927-2012) y Har Gobind Khorana (India, 1922-2011) terminan de descifrar el código genético. Reciben el Premio Nobel en Fisiología o Medicina en 1968 junto con Robert W. Holley (Estados Unidos, 1922-1993) "por su interpretación del código genético y su función en la síntesis de proteínas". 10 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Historia de la genética 1972. Walter Fiers (Bélgica, 1931-2019) y sus colaboradores consiguen obtener por primera vez la secuencia de un gen completo. Son 510 pares de bases (pb) del gen que codifica para la proteína de la cubierta de un ARN viral. 1982. Richard Palminter (Estados Unidos, 1942) y Ralph Lawrence Brinster (Estados Unidos, 1932) crean el primer ratón transgénico. 1985. Kary Banks Mullis (Estados Unidos, 1944-2019) inventa y desarrolla la Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR, por sus siglas en inglés, Polymerase Chain Reaction), técnica molecular que revoluciona un gran número de ramas de la genética y que lo hace valedor del Premio Nobel en Química en 1993. 1996. Ian Wilmuy (Reino Unido, 1944) clona el primer mamífero desde una célula adulta, la oveja Dolly. 2001. El Consorcio de Proyecto Genoma Humano (PGH) y Celera Genomics publican en Nature y Science, respectivamente, el primer borrador del genoma humano. 2003. El genoma humano se conoce casi de manera completa. Se completa la secuencia del genoma humano con un 99% descifrado. · bacterias con mecanismos de defensa: bacteriófago. 2005. Francisco Juan Martínez Mojica (España, 1963) descubre que unasrepeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente espaciadas, bautizadas por él como CRISPR (por sus siglas en inglés: Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats) son el mecanismo natural mediante el cual las bacterias se defienden de los virus. 2012. Emmanuelle Charpentier (Francia, 1968) y Jennifer Anne Doudna (Estados Unidos, 1964) desarrollan la tecnología CRISPR-Cas9 basada en el descubrimiento de Mojica, las tijeras moleculares que permiten hacer cortes en cualquier genoma para editarlo. En 2020 reciben el Premio Nobel en Química "por el desarrollo de un método de edición del genoma". 2022. El genoma humano es terminado de forma completa. La mejora de la tecnología molecular, en particular la secuenciación de alta resolución facilita la lectura y ensamblaje final del genoma humano. 11 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  HISTORIA DE LA GENÉTICA El año 1900 representó un punto de inflexión: Se publicaron los experimentos de Mendel, Se reconoció la importancia de sus conclusiones y Se comenzaron a realizar estudios genéticos similares con ratones, pollos y otros organismos, confirmando que muchos rasgos seguían las leyes de Mendel En 1902, Walter Sutton propuso que los genes se localizaban en los cromosomas En 1910 Thomas Morgan (1866-1945) descubrió el primer mutante genético en la mosca de la fruta En los años 30 Ronald Fisher, John Haldane y Sewall Wright sentaron las bases de la genética de poblaciones En la década de los 40 los genetistas comenzaron a utilizar bacterias y virus En 1953 James Watson y Francis Crick junto con Maurice Wilkins y Rosalind Franklind describieron la estructura tridimensional del ADN, con lo que se inaugura la era de la genética básica GENÉTICA MOLECULAR · 12 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Acontecimientos que pasan desapercibidos Nace la genética. Mendel siembra la semilla de una nueva ciencia Realizó sus experimentos usando la planta del guisante Pisum sativum, si bien sus conclusiones son válidas para cualquier especie diploide. El éxito de sus experimentos se debe a La sencillez en el planteamiento Usó solamente variedades puras (homocigotos) para el carácter analizado Eligió un único carácter para obtener proporciones numéricas fáciles de identificar Controló de forma estricta las condiciones de polinización de las Mendel, fraile agustino de origen checo (1822-1884, s. XIX) es considerado fundador plantas, evitando autofecundaciones de la genética. y fecundaciones incontroladas Realizó un estudio estadístico muy © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados riguroso de los resultados obtenidos 13  & Áreas principales de la genética - - / Genética clásica: transmisión y localización de los genes en los cromosomas Genética molecular: naturaleza química del propio gen: la estructura y el control de la expresión del material genético (replicación, transcripción y traducción) Genética del desarrollo: procesos de control y regulación de los genomas Genética evolutiva (de poblaciones): los procesos evolutivos que cambian las frecuencias de genes en las poblaciones Genética cuantitativa: rasgos fenotípicos que no siguen los patrones mendelianos clásicos Filogenia: Relaciones evolutivas entre las distintas especies, para clasificarlas y ordenarlas jerárquicamente en categorías taxonómicas Ingeniería genética: Manipulación molecular del genoma de organismos Epigenética: modificaciones moleculares sobre el genoma a lo largo de la vida. modificaciones para la regulación control de la expresión génica condicionados por el ambiente Genética humana: Variación y herencia en los seres humanos Epidemiología genética: estudio de las prevalencias de distintas enfermedades de base hereditaria e interacciones genotipo-ambiente Genética clínica: se ocupa del diagnóstico y tratamiento de enfermedades genéticas Farmacogenética: estudio de respuestas a fármacos en base a determinadas características genéticas… hacia la medicina personalizada Genómica: análisis e interpretación de los genomas (conjunto de genes de un organismo) 15 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  LA GENÉTICA ES IMPORTANTE PARA LOS INDIVIDUOS, PARA LA SOCIEDAD Y PARA IMPACTO DE EL ESTUDIO DE LA BIOLOGÍA LA GENÉTICA Mejora genética: – Agricultura, ganadería, textil…: Se han logrado rasgos genéticos deseables: resistencia a enfermedades, calidades nutricionales específicas, características que faciliten la cosecha Medicina – Enfermedades genéticas heredadas (fibrosis quística, fenilcetonuria, distrofia muscular...) – Enfermedad genética somática (cáncer) – Aberraciones cromosómicas (síndrome de Down, síndrome de Turner…) – Forense (DNA forense) 16 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Ingeniería genética – Terapia genética – Biotecnología, producción de fármacos…: Hoy se producen comercialmente hormona IMPACTO DE de crecimiento, insulina y factores de coagulación por medio de microorganismos LA GENÉTICA modificados mediante manipulación génica (insulina, interferón, hormona crecimiento,...) – Clonación Evolución – La genética genera diversidad de formas de vida. – La biología del desarrollo se apoya fuertemente en la genética: los tejidos y los órganos se forman gracias a la expresión regulada de los genes (La clave para el desarrollo está en la regulación de la expresión génica) Racismo 17 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Áreas principales de la genética Impactos en otras área de conocimiento: La medicina La agricultura y la ganadería El derecho La sociología La filosofía La ecología La economía 18 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Dogma de la Biología Molecular: expresión de la información genética ¿Cómo es transmitida la información genética? El ADN no es molécula encargada de guiar la síntesis de proteínas Esta función corresponde al ARN. También dirige la formación de proteínas./ sinte sis Francis Crick denominó a este flujo: el Dogma Central de la Biología Molecular. Proceso por el cual las moléculas de ARN se sintetizan a partir de AND (transcripción), y las proteínas se sintetizan a partir del ARN (traducción) Esto ocurre en la mayoría de células y organismos: ADN -> Proteínas Excepto en algunos virus y priones. Virus de ARN, tiene que tener lugar la retrotranscripción. Priones, se propagan sin que tengan lugar los procesos de La información genética contenida en los genes (ADN, o DNA por transcripción traducción (alteran a proteínas con sus siglas en inglés) pasa a moléculas de ARN (o RNA por sus siglas misma secuencia, alterando su conformación) en inglés) (transcripción) y del ARN a proteínas (traducción). 19 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Herencia y genes: replicación del ADN * no todos los genes edifican proteinas. Información hereditaria en el ADN pasa de la misma manera de progenitores a descendientes en diferentes organismos. Secuencias de ADN específicas forman los genes que darán lugar a la síntesis de proteínas. Los organismos transmiten a sus descendientes su información genética. También ocurre a nivel celular. En 1953 Watson y Crick determinan la estructura tridimensional del ADN. * grups fosfato Doble hélice, formada por 4 pares de bases que se emparejan específicamente, dando lugar a hebras complementarias. El material genético se duplica en un proceso denominado replicación. Necesario cada vez que la célula se divida. Tiene lugar en el núcleo celular de células eucariotas y en el 20 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados citosol de las procariotas  El rol del ARN mensajero, pasando del ADN al ARN: nociones básicas del proceso de transcripción b unen ac Transcripción: proceso por el cual los genes se leen y copian a ARN odificante hebra El ARN está compuesto por polímeros lineales b de ribonucleótido, de una sola hebra (ácido nucleico monocatenario) ARN Polimerasa Bases: A, G, C y U (en lugar de T del ADN) > - Las enzimas que participan en la transcripción son las ARN polimerasas nebra moide Un pequeño porcentaje del ADN es codificante para ARNm 21 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Flujo genético de la información: transcripción (ADN-ARN) y traducción La información genética codificada en el ADN se transcribe a una copia de ARN (transcripto primario) y secundaris Modificacion: - Adición del casquete 5’ de metil-guanosina (CAP) (protege al RNAm de exonucleasas, y como señal de unión al ribosoma) y la cola de poli-A (adenina; amortiguación actividad exonucleasa y transporte al citoplasma), - Escisión de los intrones y unión de los exones (splicing) En los ribosomas se pasa de una secuencia de ribonucléotidos del ARNm a una secuencia de aminoácidos por la Traducción 22 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Serie de codones # Código genético: serie lineal de tripletes de nucleotidos (codones) presentes en las moleculas de RNAm Mensaje codificado...CCGGAACGG... 23 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Código genético: conjunto de reglas que define la traducción de una secuencia de nucleótidos en el ARN a una secuencia de aminoácidos en una proteína 3 nucleotidos (triplete o codon) determina un aminoácido específico triplete de iniciación : AUG tripletes sin sentido o terminación (no codifican para ningún aminoácido): UAA , UAG y UGA 64 codones posibles (4x4x4) 61 codones codifican para aa específicos 24 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Características del código genético (descifrado en 1966) NO ES AMBIGUO: Un triplete o codón sólo codifica un aminoácido Ala (A) Arg (R) GCU, GCC, GCA, GCG CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG ESTÁ DEGENERADO: Existen varios codones para el mismo Asn (N) AAU, AAC aminoácido Asp (D) GAU, GAC Cys (C) UGU, UGC ES CASI UNIVERSAL: UGA en el ADN mitocondrial significa triptófano Gln (Q) CAA, CAG Glu (E) GAA, GAG Gly (G) GGU, GGC, GGA, GGG misma His (H) CAU, CAC a ser la. siempre va * Ile (I) AUU, AUC, AUA La estructura del ADN, la doble hélice, es independiente de la Leu (L) UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG secuencia concreta de nucleótidos que la compone Lys (K) AAA, AAG Met (M) AUG Phe (F) UUU, UUC La secuencia de nucleótidos es importante, no para la estructura, Pro (P) Sec (U) CCU, CCC, CCA, CCG UGA sino porque codifica una secuencia de aa que constituyen una Ser (S) UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC proteína Thr (T) ACU, ACC, ACA, ACG Trp (W) UGG Tyr (Y) UAU, UAC Un gen consta de una serie de codones que se leen Val (V) GUU, GUC, GUA, GUG Comienzo AUG secuencialmente desde un punto de inicio a uno de terminación. Parada UAG, UGA, UAA 25 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  CONCEPTOS BÁSICOS DE LA GENETICA CLASICA 26 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  TERMINO DEFINICIÓN CARÁCTER Atributo característico que comparten los Los diferentes alelos ocupan el mismo individuos de un mismo grupo taxonómico y locus en los cromosomas homólogos se transmiten de padres a hijos GEN Factor genético (una región del ADN) que ayuda a determinar una característica ALELO Una de las dos o más formas alternativas de un gen Lugar específico ocupado por un alelo en Locus de Locus del LOCUS un gen mismo gen un cromosoma Alelo A Alelo a HETEROCIGOTO Un individuo que posee dos alelos diferentes en un locus determinado Un alelo codifica …y otro alelo codifica HOMOCIGOTO Un individuo que posee dos alelos iguales en semillas lisas… semillas rugosas un locus determinado GENOTIPO Conjunto de alelos que posee un organismo Carácter: liso/rugoso individual Individuo heterocigoto FENOTIPO Apariencia o manifestación de una Alelo A: dominante, se expresa característica Alelo a: recesivo, no se expresa 27 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Los caracteres cuantitativos y cualitativos están determinados por el genotipo. CARÁCTER: característica biológica que se transmite de una generación a la siguiente. · cualidad CARÁCTER CUALITATIVO: presenta una CARÁCTER CUANTITATIVO: presenta una variabilidad limitada. ej. el grupo sanguíneo ABO variabilidad muy elevada. ej. la talla, color de ojos (4 posibilidades) números * (Eu- y feo-) Melanina-lipocromo (7) AB 4% B 11% O 45% (6) melanina del epitelio del iris y de la parte A anterior del iris y la densidad del estroma del iris 40% (8) (9) 28 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  CARÁCTER CUALITATIVO: presenta una variabilidad limitada Alelo de Alelo Genotipo Fenotipo la madre del del hijo del Hijo padre A A AA A A B AB AB A i Ai A En plasma B A AB AB B B BB B De B i Bi B superficie i i ii 0 Donan a AB eritrocitos y Solo dona a Donante a su grupo plasma y AB eritrocitos y universal eritrocitos plasma a de eritrocitos, todos no plasma Codominancia: el fenotipo del heterocigoto expresa simultáneamente ambos fenotipos 29 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  CARÁCTER CUANTITATIVO: presenta una variabilidad muy elevada · desmulación de melanina b provoca 30 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Las mutaciones son cambios permanentes y heredables en la información genética Albinismo: defecto en una de las enzimas necesarias para la producción de melanina, el pigmento que oscurece la piel, cabello y ojos. Se hereda como rasgo autosómico recesivo nieto 31 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Usan mareadores celulares. PROYECTO GENOMA HUMANO Y GENÓMICA * tratar enfermedades hereditarias cortar el. · gensma , secuenciar el genoma. (de forma aleatorial Objetivo: Estudio de la estructura y la función del genoma completo (hoy: Genómica) Obstáculo: tamaño. Solución: cortar y secuenciar los fragmentos, luego ordenarlos. Técnicas: mapas genéticos y físicos o secuenciación del genoma completo por fragmentos escogidos al azar (comparando las superposiciones de las secuencias de fragmentos pequeños). ORIGEN: EEUU en 1990. Proyecto público (Consorcio Internacional de Secuenciación del GH) y privado (Celera Genomics) biomarcadores A  Búsqueda de “marcadores de ADN”: secuencias de ADN con una posición cromosómica conocida y que fuesen fáciles de estudiar: - microsatélites, minisatélites, SNPs (polimorfismos). - estudios de ligamiento ** 1995: secuenciación del primer organismo vivo: Haemophilus influenzae. ** 1997: E coli 32 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  PROYECTO GENOMA HUMANO Y GENÓMICA En 1998, revisión de nuevos objetivos:  Continuar el desarrollo de tecnologías de secuenciación y herramientas bioinformáticas  1º borrador secuenciación completa → 2000.  Estudio de variación y polimorfismos del genoma humano  Genómica comparada: genomas de ≠ especies (que identifiquen mecanismos biológicos conservados durante la evolución)  Desarrollar tecnología necesaria para la genómica funcional (función de genes)  Formar en la disciplina de la “genómica” a científicos y académicos  Implicaciones éticas, legales y sociales, que analicen la influencia que tendrá este proyecto sobre los individuos y sociedades 33 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  PROYECTO GENOMA HUMANO Y GENÓMICA Secuenciación completa: 2003 Resultados más relevantes:  < 2% es codificante  Aprox. 20.000 genes  ≈ 50% es ADN repetitivo  1 gen / 100 kb  Tamaño medio de un gen humano: 20 - 30 kb  ≈ 7-8 exones / gen  1 exón tiene ≈ 150 pb  Intrones: gran variación en tamaño  G + C = 41%  Genes se concentran en zonas ricas en G+C  No es homogéneo (zonas ricas en genes con otras que no; CR19 el más poblado en genes) 34 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  El Centro Nacional para la Investigación del Genoma Humano Acerca del PGH Genes y enfermedades http://www.nhgri.nih.gob/HGP http://www.ncbi.nim.nih.gov/disease/ Genoma humano Identificar todos los genes humanos Determinar la secuencia del DNA humano Diagnostico de enfermedades Almacenar esta información Asesoramiento genético Relacionar la función Pruebas genéticas Asuntos éticos, legales y sociales Enfermedades específicas en enlace a OMIM Herencia mendeliana en el hombre Mapa del genoma humano Genes y enfermedades PROYECTO GENOMA http://www.nhgri.nih.gob/genemap99 Localización cromosómica de los genes http://www.imi.gov/hgmis/launchpad Información acerca de cada cromosoma HUMANO Y Genes y enfermedades humano Marcadores genéticos Genes de enfermedades Mapa de tránscritos Estatus del mapa de genes completado Referencias Enlaces a OMIM y otros GENÓMICA Red de bases de datos Genes y enfermedades http://www.ncbi.nlm.nih.gob/database http://www.genome.gov/education Banco de genes Provee información acerca del PGH Pubmed Recursos educativos OMIM Redes European Molecular Biblioteca y referencia Laboratorio El centro Sanger Muchos otros Genomas de otros organismos http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/querty.fcgi?db=genomeprj Bacterias Fagos Plásmidos Levaduras Caenorhabditis elegans Drosophila melanogaster Arabidopsis thaliana y otras plantas Plasmodium flaciparum Ratón Otros 35 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  PROYECTO GENOMA HUMANO Y GENÓMICA Enorme variación genética a nivel inter- individual que puede ser la causa de:  Diferente susceptibilidad a enfermedades  Diferente susceptibilidad ante respuesta a fármacos  Diferencias dentro y entre grupos étnicos.  Proyecto HapMap (2003): estudio variaciones genéticas o polimorfismos (generalmente SNPs) más frecuentes en diferentes grupos étnicos, para entender la relación entre genoma y salud polimorfismos.  Haplotipos: conjunto de SNPs a lo largo de un mismo cromosoma E& 36 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  SNP: ↳ polimorfismos de un solo nucleótido surgen por mutaciones  Compartimos un 99,9% del genoma (mas de 3000 millones de bases diferentes)  Comparando el mismo cromosoma en dos individuos diferentes: un SNP cada 1000pb (10mill genoma)  Surgen por mutación. Un SNP se asocia con otros (ligados): haplotipos. Se heredan juntos  Debido a su variabilidad y diseminación por el genoma: gran marcador molecular  Han facilitado la búsqueda de genes causantes de enfermedades 37 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  GENÓMICA, PROTEÓMICA, TRANSCRIPTÓMICA · conjunto de secuencias del ADN. _OMA: CONJUNTO DE … _ÓMICA: CIENCIA QUE LO ESTUDIA GENOMA: … secuencias de ADN. GENÓMICA TRANSCRIPTOMA: …secuencias y patrones de expresión de todos los tránscritos (ARNs). TRANSCRIPTÓMICA PROTEOMA: … de secuencias y patrones de expresión de todas las proteínas. PROTEÓMICA · proteinas INTERACTOMA: … interacciones físicas entre proteínas-ADN, proteínas-ARN y proteína-proteína. INTERACTÓMICA Chips de ADN o microarrays: Monitorizan la expresión de miles de genes de forma simultánea!! estudio del Genoma y Transcriptoma 38 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Principales bases de: * no importante no estudiar De nucleótidos A. EMBL-BANK en el Instituto europeo de Bioinformática (EBI) B. DNA Data Bank of Japan (DDBJ) en el Centro de Información Biológica (CIB) C. GenBank en el Centro Nacional de Información Biotecnológica (NCBI) De proteínas: Bases de datos de secuencias de aminoácidos. A. Swiss-Prot contiene secuencias anotadas o comentadas, es decir, cada secuencia ha sido revisada, documentada y enlazada a otras bases de datos. B. TrEMBL por Translation of EMBL Nucleotide Sequence Database incluye la traducción de todas las secuencias codificantes derivadas del (EMBL-BANK) y que todavía no han podido ser anotadas en Swiss-Prot. C. ENZYME enlaza la clasificación de actividades enzimáticas completa a las secuencias de Swiss-Prot. D. PROSITE contiene información sobre la estructura secundaria de proteínas, familias, dominios, etc. De genomas A. Ensembl integra genomas eucariotas grandes, por el momemto contiene genoma humano, ratón, rata, fugu, zebrafish, mosquito, Drosophila, C. elegans, y C. briggsae. B. Genomes server y TIGR son portales con información o enlaces de todos los genomas secuenciados por el momento, desde virus a humanos. Otras A. Pubmed da acceso gratuito al índice de publicaciones de la Biblioteca Nacional de Medicina (NLM), con enlaces a artículos completos B. OMIM por Online Mendelian Inheritance in Man es un catálogo de genes humanos relacionados con informaciones genéticas. 39 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  ESTRUCTURA Y FUNCIÓN DEL GENOMA HUMANO 40 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  GENOMA HUMANO 1. ORGANIZACIÓN DEL GENOMA HUMANO 2. GENOMA NUCLEAR 3. GENOMA MITOCONDRIAL Definición de Genoma humano: “ información genética total (en contenido de ADN) de las células humanas” 41 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  CARACTERISTICAS Y PROPIEDADES DEL DNA 1.-Molécula universal. Presente en todos los organismos vivos 2.-Es la base de la herencia. La molécula de ADN es portadora de toda la información genética que pasa de una generación a la siguiente. 3.-Contiene todas las instrucciones necesarias para la formación de un organismo nuevo. 4.-Posee el control de todas actividades y estructuras de las células durante el tiempo de vida del organismo. 42 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  ESTRUCTURA DE UN GEN HUMANO zona reguladora Unidad transcripcional - Exones - Intrones (zonas que no formarán parte de la proteína final) Regiones UTR (untranslated regions): zonas flanqueantes a la unidad transcripcional, se transcriben pero no se traducen transcriben ↓ traducen Zonas reguladoras (sitios de unión a proteínas y ARN que facilitan la función del gen, es decir, su transcripción y posterior traducción) 43 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Los genes humanos tienen gran diversidad de tamaños Hay diversidad en la organización exón-intrón:  Gen Apolipoproteína B: 45 kb; proteína 4.563 Genes grandes suelen tener intrones aas. grandes, pero esa misma correlación no se  Gen Distrofina: 2,4 Mb (2.400 kb); proteína 3.685 observa con lo exones aas. o regueado ↑ , informacion antigua. Los intrones pueden representar un sitio alternativo de splicing, pudiendo dar diferentes tipos de proteínas. El control del splicing esta regulado por una amplia variedad de señales moleculares. Los intrones también pueden contener “información antigua”, es decir, fragmentos de genes que probablemente se expresaban pero que actualmente no se expresan 44 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  GENOMA NUCLEAR Y MITOCONDRIAL importante G. Nuclear G. mitocondrial Tamaño 3.000.000 Kb 16 Kb Tipo de DNA Lineal Circular Nº de copias x cél. 2 > 1000 diploide Nucleosomas SI NO Nº de Genes 20000 37 Densidad génica 1 gen cada 30-60 kb 1 gen cada 0,45 Kb DNA codificante 2% 95% Intrones en genes Si No Secuencias repetitivas 45-50 % < 1% Recombinación Si No Mendeliana en X y Herencia Vía materna autosomas (excepto Y: paterna) ¿Qué sucede con el ADN mitocondrial en los organismos clonados? 45 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  ORGANIZACIÓN DEL GENOMA HUMANO 95% regiones codificantes GENOMA MITOCONDRIAL 37 GENES: 13 ARNm (proteínas) 22 ARNt 2 ARNr Solo < 2% son regiones codificantes GENOMA NUCLEAR 45% del ADN SECUENCIAS REPETIDAS SECUENCIAS ÚNICAS nuclear O ADN REPETITIVO MODERADO (cientos) ADN ALTAMENTE ADN MODERADA- PSEUDOGENES REPETITIVO (miles) MENTE REPETITIVO DISPERSO ADN MODERADAMENTE GENES FUNCIONALES GENES FUNCIONALES REPETITIVO EN TÁNDEM MULTICOPIA 20.000 GENES FUNCIONALES 46 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  GENOMA NUCLEAR 47 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  El genoma humano NUCLEAR tiene un tamaño aproximado de 3.300 Mb (tres mil trescientos millones de pares de bases) * se transcribe más fácil 2950 Mb corresponden a eucromatina (donde se concentran la mayoría de genes) y unas 250 Mb a heterocromatina (regiones de cromatina densas que no se trancriben) La mayor parte del genoma humano (70%) está formada por ADN extragénico o “de relleno”, que no codifica ninguna proteína. Sólo el 30% incluye secuencias relacionadas con genes. De este 30%, sólo un 5% está constituido por ADN codificante (exones), siendo el resto ADN - no-codificante asociado a genes (pseudoges, regiones UTR, intrones…) El ARN del ADN extragénico tiene una SÓLO UN 1,5 - 2 % DEL GENOMA HUMANO ES ADN función desconocida en la mayoría de los CODIFICANTE para PROTEINAS casos, pero su notable grado de conservación evolutiva parece indicar que Intragénico: intrones y otras regiones no- poseen funciones esenciales codificantes relacionadas con genes (reguladora?) 48 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  GENOMA NUCLEAR cromatina eueromatina & heterocromatina 49 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  1. ADN ALTAMENTE REPETITIVO: Heterocromatina asociada a centrómeros y telómeros ADN satélite ADN Principal cminoritaria) ADN satélite: - Inexistente en procariotas - Más denso (>%G-C) (DO a 260 nm) Absorbancia - Secuencias cortas en tándem - Repetidas millones de veces (“ADN altamente repetitivo”) - Es Heterocromatina (CR+histonas, por lo que no se replica) - Mayor parte de funcion desconocida 1,71 1,70 1,69 1,68 Densidad -# Asociada a desarrollo de funciones de Cuando se aísla el ADN nuclear de células de una centrómeros y telomeros (se vanacortando especie concreta y se lleva a cabo un centrifugación > relacionado con el - por gradiente de sedimentación se observan dos - No se transcribe en RNA envejecimiento. picos que se corresponden con 2 fracciones de ADN de diferente densidad 50 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  2. ADN MODERADAMENTE REPETITIVO EN TÁNDEM: Microsatélites y Minisatélites VNTR (repeticiones en se trata del número ↑ repeticiones · tándem de número de. variable) - Los MINI- son muy polimorficos (varían entre individuo): utilidad como técnica forense de identificación: “huella molecular”. · microsatélites - Los STR son marcadores esenciales para el MINISATÉLITES MICROSATÉLITES (STR) análisis de ligamiento y perfiles genéticos. (secuencias de 6 a 100 pb muy (secuencias de 2 a 5 pb abundantes en regiones repartidos por todo el - Los VNTR, en general, tienen una tasa de telomericas) genoma. Muy frecuentes) mutación baja-media y más uniformidad entre distintos grupos poblacionales. Se repiten cientos de veces en tándem 51 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  MICROSATÉLITES Y MINISATÉLITES: DNA fingerprinting o Huella molecular de ADN El nº de copias en tandem, tanto micro como ¿Utilidad? Técnicas de identificación minisatélites, en una localización concreta del POLIMORFISMOS genoma varía GENÉTICOS forense de individuos entre individuos (fingerprinting de ADN) Locus TPOX: Cromosoma 2 AATG Número posible de repeticiones: 6 - 13 6 7 Alelo 6 Alelo 8 Padre · una espia del 6 9 padre y und espia de la Alelo 7 madre 7 8 Alelo 9 Madre 8 9 52 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  3. ADN MODERADAMENTE REPETITIVO DISPERSO: Retrotransposones o retroposones cretro transcriptasa RETROTRANSPOSONES O RETROPOSONES: son secuencias móviles que contienen transcriptasa inversa Mecanismo de TRANSPOSICIÓN REPLICATIVA (≈ retrovirus) espía de ARN a ADN transcribimos Las copias se transponen nuevas copias de cADN se integrarán ADN ARN cADN en cualquier parte del genoma Transcriptasa inversa o retrotranscriptasa Retrotransposones Cortos SINES (Short interspersed elements) menos de 500 pb de longitud y en el genoma humano puede Se suele utilizar para la clonación de haber aproximadamente 500.000 SINES dispersos por el genoma genes propios de células eucariotas en Familia secuencias ALU: células procariotas, debido a que, - 5% genoma humano dada la naturaleza de su síntesis, - entre y dentro de genes carece de intrones Largos LINES (Long interspersed elements) 53 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  4. GENES FUNCIONALES MULTICOPIA Muy pocas secuencias repetidas son genes multicopia moderadamente repetitivos · Muy pos genes se repiten Ej: gen de preARNr 45S: es el gen precursor de ARNr 5,8S, 18S y 28S Copias en tándem Se localizan en brazos cortos de cromosomas 13, 14, 15, 21 y 22. 54 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  5. SECUENCIAS ÚNICAS: GENES FUNCIONALES Recordemos la organización del genoma humano 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 LINEs SINEs Intrones Elementos Secuencias simples similares a repetidas Heterocromatina retrovirus Regiones Segmentos codificantes de duplicados proteínas Transposones Genes  La mayor parte de las secuencias únicas son genes  GEN: región de ADN que puede transcribirse en una molécula de ARN funcional (≈ 20.000 genes humanos)  La gran mayoría de nuestros genes codifican proteínas y una pequeña fracción (10% aprox) codifica moléculas de ARN que no se traducen (ARNr, ARNt…)  < 2% del genoma son zonas codificantes 55 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  6. PSEUDOGENES Los pseudogenes son versiones “incorrectas” de genes, que contienen diversos tipos de mutaciones y dejan de ser funcionales. No se transcriben. No tienen intrones, y tampoco tienen capacidad codificante por la ausencia de promotor y por la presencia de codones stop. Se han identificado unos 11.000 pseudogenes en el genoma humano 56 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  ENCODE DNAsaS : ertan el ADN ENCODE es el acrónimo de ENCyclopedia Of DNA Elements, y se trata de un proyecto de análisis exhaustivo del genoma humano. Se ha obtenido una imagen muy detallada que muestra todos los transcritos primarios y maduros, así como la localización de las principales modificaciones de histonas, los proteinas sitios de unión de factores transcripción, · sitios de inicio de la transcripción, sitios hipersensibles a DNAsa, etc; todo ello unido a datos de expresión génica, de replicación y del número de copia de esas mismas regiones Todo esto ha llevado a replantear el concepto de gen, que se definiría como “la unión de las secuencias genómicas que codifican un conjunto coherente de productos funcionales, potencialmente solapantes” 57 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  ORIGEN DE LA VARIACIÓN GENÉTICA EN HUMANOS En humanos, LA VARIACIÓN entre individuos se genera principalmente por RECOMBINACIÓN MEIÓTICA. Además, durante la vida del individuo se van introduciendo muchas nuevas MUTACIONES en el genoma de sus células, aunque sólo un pequeño porcentaje de estos cambios afectan a las células germinales y quedan fijados en el genoma de la especie. La células somáticas mayor parte es en las. Se ha calculado que cada hijo lleva entre 40 y 70 mutaciones nuevas en la línea germinal en un lugar especifies Un GEN, localizado en un locus, puede presentarse en formas diferentes debidas a variaciones en la secuencia. Cada forma alternativa se denomina ALELO. El porcentaje de ese alelo en la población general se denomina FRECUENCIA ALÉLICA Si la frecuencia alélica del alelo más raro es del 1% o mayor, ese locus se llama LOCUS POLIMÓRFICO y esa variación se denomina POLIMORFISMO. 58 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  POLIMORFISMOS Variación en la secuencia del ADN en un lugar determinado entre los individuos de una población En regiones codificantes o En regiones no reguladoras del genoma codificantes No dan alteración Con efecto fenotípica Sin efecto fenotípico fenotípico Se utilizan como “huella genética” Paternidad Son los más No dan Sí dan lugar Forense Policial comunes. lugar a a procesos Responsables de la procesos patológicos diversidad genética patológicos normal entre individuos Determinan las Enfermedades características diferenciales genéticas entre individuos de una misma especie; ej. grupos sanguíneos, color ojos 59 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  DETECCIÓN DE POLIMORFISMOS Cuanto mayor sea el número de marcadores utilizados, menor será la probabilidad de encontrar dos individuos con el mismo patrón de polimorfismos para dichos marcadores - RFLP (restriction fragment length polimorfism: polimorfismos en la longitud de los fragmentos de restricción). 1 de cada 1000 nucleótidos difiere entre dos individuos - VNTR polimorfismos en el número de repeticiones en tándem (la secuencia genética se repite un número variable de veces, una a continuación de la otra, siendo ese número el elemento diferenciador entre alelos). - Minisatelites: permiten establecer una huella genética única para cada individuo. Más abundantes hacia las regiones teloméricas de los cromosomas. - Microsatélites: distribuidos uniformemente por el genoma. - SNP (Single Nucleotide Polymorphism). Principal fuente de variabilidad genética inter-individual. También marcan diferencias entre grupos étnicos Un perfil genético muestra el genotipo (polimorfismo) presente en un individuo para un determinado número de marcadores genéticos (diferentes zonas del genoma en las que están presentes estos polimorfismos). 60 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  la enfermedad seprovoca. · la variación de un sole nuclestido que SNP-RFLP: técnica puede afectar a enzima de restricción ld diana.de la. Variaciones (polimorfismos) de un nucleótido, originados por un cambio de un nucleótido que crea o destruye una diana de restricción, de manera que encontraremos alelos con esa diana y alelos sin ella. Por tanto, un RFLP es un marcador bialélico (sólo hay dos alelos posibles). La presencia o ausencia de esa diana hace que los fragmentos originados por la digestión del ADN sean de distinto tamaño. Estas diferencias se heredan y pueden utilizarse para detectar vínculos padre madre Huntington: autosómica patrón de restricción dominante Huntington Cada niño que hereda el alelo C del padre también tiene la enfermedad. Por tanto el RFLP está estrechamente relacionado con el gen de esta enfermedad Hay una correspondencia estrecha entre la herencia de los alelos de RFLP y la presencia de la enfermedad de Huntington, lo que indica que los genes que codifican el RFLP y esta enfermedad están vinculados de forma estrecha 61 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  Las enzimas de restricción son endonucleasas que reconocen secuencias específicas de ADN de doble hebra de una longitud de 4-6 pb. El sitio de reconocimiento se llama sitio de restricción y la enzima rompe enlaces fosfodiéster SNP : cortar una enzima de restricción. Sitio de reconocimiento Resultado del corte csino son así, no se va a cortar 5’---GAATTC---3’ 5'---G AATTC---3' 3’---CTTAAG---5’ 3'---CTTAA G---5' El ejemplo NO 62 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  PRÁCTICA Enzimas de restricción pocillos Gel de agarosa Fragmentos de ADN banda banda. más abajo por que migran más rápido. Patrón de restricción 63 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  RFLPs: SECUENCIACIÓN del Gen de la Fibrosis Quística El gen de la FQ ha sido el primer gen humano aislado sin conocer la proteína para la que codificaba. La metodología utilizada para su identificación se basó en estudios de ligamiento genético en familias con más de un hijo afecto y en la aplicación de técnicas de clonaje posicional y secuenciación de ADN. El ARNm se expresa en el páncreas, la nariz, los pulmones y las glándulas sudoríparas, tejidos que se sabe están afectados por la Fibrosis Quística Este gen produce una proteína que controla el movimiento de la sal y el agua dentro y fuera de las células del cuerpo. En las personas con FQ, el gen produce una proteína que no funciona bien. Esto hace que el moco espeso y pegajoso, y el sudor muy salado 64 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  EL GEN DE LA FIBROSIS QUÍSTICA 1º- análisis de vinculación en familias con FQ 2º- 1985: construcción de un mapa de ligamiento genético entre estos marcadores y la enfermedad. El análisis de fragmentos de restricción polimórficos (RPLF) durante esos cuatro años permitió determinar la existencia de un único locus, el gen de la FQ 3º- análisis de secuencias mostró 4 genes candidatos, pero se descartan 3 de los cuatro genes por no estar ligados estrechamente con la herencia de la FQ 4º- la secuenciación del ADN y comparación entre sanos y con FQ, reveló la presencia de una deleción de 3pb en el gen de un paciente con FQ, lo que producía la ausencia de Phe en la proteína 65 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  SNP Y HAPLOTIPOS: Debido a que los SNP no cambian mucho de una generación a otra (se heredan de forma muy estable), es sencillo seguir su evolución en estudios de poblaciones. También se utilizan en algunos tipos de pruebas genéticas y su estudio es de gran utilidad para la investigación médica en el desarrollo de fármacos. Los SNP permitirán un gran desarrollo de la medicina personalizada, así como avances en el estudio de la farmacocinética y la farmacodinámica, puesto que determinan en buena parte el desarrollo de enfermedades como la fibrosis quística o la β-talasemia, la afinidad por dianas farmacológicas o la forma en que se metaboliza una determinada droga 66 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  SNP Y HAPLOTIPOS: Los alelos de SNP cercanos están a menudo en desequilibrio de ligamiento y forman haplotipos que se heredan en bloque. Estos bloques haplotípicos tienen gran importancia para entender la estructura del genoma humano en distintas poblaciones, identificar genes relacionados con enfermedades complejas y detectar regiones genómicas de asociadas con distintos rasgos fenotípicos Las secuencias de DNA en los Cromosoma: SNP SNP SNP cromosomas son, en su mayor parte, 1a idénticas 1b 1c 1d Debido a su variabilidad y diseminación por el genoma son valiosos como marcadores de estudios de vinculación Cada haplotipo está Los cromosoma 1a,1b,1c y 1d formado por un conjunto representan copias diferentes de particular de alelos en cada cromosomas que pueden hallarse en SNP una población 67 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  VNTR Son repeticiones en tándem conocidas también como ADN minisatélite o microsatélite en función de su tamaño. El número de repeticiones es diferente en los distintos individuos de la población. Generalmente son regiones de ADN repetitivo no codificante. Se detectan por PCR Determinación de relaciones biológicas de parentesco ya que existen determinadas regiones altamente variables que son propias de cada sujeto: Todas las bandas encontradas en los niños están presentes en los padres Estas zonas del genoma (determinadas regiones altamente variables que son propias de cada sujeto) se denominan polimorfismos o marcadores genéticos, y son utilizadas para la identificación de personas ya que dos seres humanos no relacionados es poco probable que tengan en común los mismos marcadores genéticos. Al conjunto de polimorfismos específico de cada persona se le conoce como perfil genético 68 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  STR Debido a que se analizan regiones polimórficas que varían de un individuo a otro según la ADN Fingerprinting (Huella genética): distribución de nucleótidos estas describen Confirmación de la presencia de un distintos distribuciones de las bandas sospechoso en la escena de un crimen originadas por la electroforesis de acuerdo al tamaño de los fragmentos © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados 69  GENOMA MITOCONDRIAL 70 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  ¿Dónde está la información genética de los organismos? Mitocondria 0.2 - 1.0 µm Célula animal 1- 4 µm (7 µm) 71 © Copyright Universidad Europea. Todos los derechos reservados  ¿Cómo ha llegado la mitocondria a conten