Cambios en la estructura gentica y control gentico

Cambios en la estructura genética y control genético Biol 3300 L Laboratorio de Genética

Mutaciones n ¿Qué son? n ¿Son todas perjudiciales?

Mutaciones n Son cambios en el material genético. n Las mutaciones causan: Daño genotípico n Pueden ser letal n Pueden ser silenciosas n Correr el marco de lectura n Cambiar un nucleótido. n

Mutaciones n Causantes de la evolución n Responsables de la variabilidad genética n Favorecen la adaptación de los organismos a ambientes diversos

Mutaciones a nivel cromosomal n Euploidia: mas de un “set” monoploide n Aneuploidia: Número anormal de cromosomas n Mutaciones a nivel de gen n Cambios que involucran a las bases dentro de un gen. § Sustitución de bases § Deleción de bases § Inserción de bases § Traslocación de bases § Inversión n

Sustitución de bases n Cambio tautomérico – cambios en los grupos funcionales. n El estado tautomérico es solo por cortos períodos de tiempo. n Cuando se cambia una purina por otra purina se conoce como transición. n T --- A (normal) T* --- G (transición) n C --- G ” C* --- A ”

Sustitución de bases n Transverción- Se sustituye una purina por una pirimidina n T --- A (normal) T* --- C (transverción) n C --- G “ C* --- T “ n

Sustitución de bases n Anemia falciforme o “Sickle cell” anemia n Forma falciforme de los glóbulos rojos n ác. Glutámico es sustituido por Valina debido a una sustitución de bases. Mutación DNA Normal GAG CTC GTG CUC m. RNA GAG GUG Polipéptido aa 1……. Glu………. . aa 146 aa 1. . …. . Val……. . aa 146

Sustitución de bases Cuando se es heterocigoto (Ss) para la condición se puede sobrevivir, hay codominancia (ambos alelos se expresan) n Cuando se es homocigoto recesivo (ss) es más difícil pero con tratamientos (transfusiones de sangre) se puede sobrevivir más tiempo. n Daño al corazón, hígado, anemia severa n

Sickle cell anemia

Deleción o inserción n Se elimina o se añade uno o más pares de bases, alterando el marco de lectura de todas las tripletas de pares de bases. n Ejm. DNA T T A C G T T G A T T C T RNA A A U G C A A C U AA G A Met – Arg – Asn - Terminación DNA T T A C G T T G A T T C T RNA A A U G C A A C U A A G A Met – Leu – Gln – Leu – Arg….

inversión

traslocación

Mutaciones n Pueden ser: Mutaciones inducidas – n exposición a agentes mutagénicos § químicos (carcinógenos) § físicos n Mutaciones espontáneas – n sin causa conocida n bajo nivel de error metabólico. n

Mutaciones inducidas n Químicos n Ácido nitroso (HNO 2) n Actúa durante la replicación o sin haber replicación de DNA. n Causa deaminación oxidativa de los grupos amino de adenina, guanina y citosina. n Induce cambios: § A: T G: C § C: A U: A

Mutaciones inducidas n Químicos n Tintes de acridina Causa deleción o inserción de bases n Alteran el marco de lectura n Resultan en la producción de un gen no funcional n

Mutaciones inducidas n Físicas n Luz ultra violeta (UV) n n Es absorbida por el DNA Causa dímeros de pirimidinas (causa principal de cáncer en la piel) n n n T: T es el más común, obstruye la formación de la hélice de DNA y ocurren errores durante el proceso celular que repara los defectos en el DNA. C: C C: T

Mutaciones inducidas n Ejm. Xeroderma pigmentosa – condición hereditaria recesiva que resulta en cáncer en la piel, ya que el individuo tiene ineficiencia en las enzimas reparadoras y fue expuesto a luz UV (sol).

Mecanismo de reparación de DNA n Proceso de fotoreactivación: Hay un dímero n Causa distorción en la hebra de DNA. n La enzima fotoliasa reconoce los dímeros y los separa, esto en presencia de luz visible. n

Mecanismo de reparación de DNA n Reparación por excisión: Se identifica y remueve el segmento dañado de DNA mediante la enzima exonucleasa (DNA polimerasa I). n Luego se remplaza con otro segmento, el cual fue sintetizado de la hebra complementaria de DNA. n Ocurre en oscuridad y en presencia de luz. n

Protocolo n Determinar el efecto de la luz UV en levaduras (Saccharomyces cerevisiae) n Identificar 4 platos petri de la siguiente forma: sección, grupo, Tiempo de exp. (0, 15, 35, 50 s. ) n Realizar una dilución de 10 -4 10 -1 1 m. L levadura 10 m. L 10 -2 1 m. L 9 m. L 10 -3 1 m. L 9 m. L 10 -4 1 m. L 9 m. L

n Cada mesa tendrá una dilución diferente (10 -2, 10 -3, 10 -4) n Por grupo, transferir. 4 m. L de la dilución correspondiente a cada uno de los 4 platos petri 0 seg. 35 seg. 15 seg. 50 seg.

n Irradiar cada plato con luz UV durante los segundos correspondientes de cada uno. n Sellar los platos petri con parafina y cubrirlos papel de aluminio. n Dejarlos en una caja durante 72 horas y luego colocarlos en la nevera hasta el próximo laboratorio.

n En el próximo laboratorio se contarán las colonias, para obtener los datos de crecimiento según la exposición a la luz UV. n Contestar unas preguntas. % sobrevivencia = # de colonias en una dosis * 100 # de colonias en el control % mortalidad = 100% - % sobreviviencia