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HERRAMIENTA UP7

Juanita Burgos Spanish

Análisis de detección de ADN fetal libre, Ecografías.

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HERRAMIENTA UP7
GEN Y CARIOTIPO
Esta se divide en 4 temas:
GEN
¿Qué es?
Es la unidad física básica de la herencia.
Los genes se transmiten de los padres a la descendencia y contienen la información necesaria para precisar sus rasgos.
Los genes están compuestos de ADN
ADN: Principal constituyente del material genético de los seres vivos.
GENÉTICA
Rama de la biología que estudia como los caracteres hereditarios se transmiten de generación en generación.
ESTRUCTURA
EXÓNES
Secuencia codificadora.
INTRONES
Secuencia que no codifica.
Sintetiza: ARN, Polipéptidos.
Función de los intrones
Genes anidados
Están contenidos dentro de un INTRON, ARNm, ARNmi, ARNt, ARNInc.
Controlan la expresión génica
Diferencia de una célula a otra célula. Transcripción regulada.
Splicing alternativo
Manera aleatoria para crear ARNm que codifique diversas proteínas.
CORRELACIÓN CLÍNICA
Síndrome de Turner
Es un trastorno que afecta solamente a las personas de sexo femenino, se produce cuando falta un cromosoma X (cromosoma sexual) de forma total o parcial.
Este trastorno provoca un fallo en el desarrollo de caracteres sexuales.
SÍNTOMAS Y SIGNOS
Edemas, Anomalías cardíacas, Ritidosis, Dedos de manos y pies cortos, Retraso en el crecimiento, Senos pequeños, Tórax y cuello ancho, Ausencia o retraso en la menstruación.
DIAGNÓSTICO
Análisis de detección de ADN fetal libre, Ecografías.
TRATAMIENTO
Terapias hormonales: Terapias con estrógenos, Terapias hormona de crecimiento.
CARIOTIPO
¿Qué es?
Es la colección de cromosomas de un individuo.
CROMOSOMA
¿Qué es?
Es una estructura que contiene el material genético de un ser vivo en forma de ADN.
FUNCIÓN
Su función principal es almacenar el material genético del ser vivo.
Afectaciones cromosómicas
TRIPLOIDÍA
MONOSOMÍA
TRISOMIA
COMPOSICIÓN
El cromosoma se compone de:
- Cromátida
- Centrómero
- Telómero
- Película y matriz
TIPOS DE CROMOSOMAS
Cromosoma metacéntrico
Cromosoma submetacéntrico
Cromosoma submetacéntrico con zona satélite.
Cromosoma acrocéntrico
Cromosoma telocéntrico
CORRELACIÓN CLÍNICA
Síndrome de Down
Es un trastorno genético que se origina cuando la división celular anormal produce una copia adicional total o parcial del cromosoma 21.
SÍNTOMAS Y SIGNOS
Manchas de Brushfield, Fisuras palpebrales, Rostro aplanado, Cuello corto, Poco tono muscular, Lengua protuberante, Baja estatura, Cabeza pequeña.
DIAGNÓSTICO
Análisis de sangre, Prueba de translucencia nucal, Análisis de vellosidades coriónicas, Amniocentesis.
TRATAMIENTO
No existe cura, pero se acompaña con fisioterapia y terapia ocupacional junto con especialistas como: Pediatras, Cardiólogos, Neurólogos, Oftalmólogo.
¿Qué es?
Es el proceso mediante el cual se duplica una molécula de ADN.
REPLICACIÓN DEL MATERIAL GENÉTICO
El ADN puede dirigir la duplicación de si mismo, esto lo hace generando copias gracias al apareamiento Watson y Crick.
REPLICACIÓN, MANTENIMIENTO Y REORGANIZACIÓN DEL ADN GENÓMICO
El proceso biológico fundamental de la reproducción requiere y necesita de la transmisión fiel de la información genética de padres a hijos.
La replicación exacta del ADN genómico es importante para la vida de todas las células y organismos.
IMPORTANCIA Y MANTENIMIENTO
A pesar de la importancia de la replicación y mantenimiento exacto del ADN, los genomas celulares no son estáticos.
REPLICACIÓN DEL ADN
Es un proceso semiconservativo. consiste en que cada hebra parental sirve como molde para la síntesis de una nueva hembra hija complementaria.
La replicación del ADN es mucho más compleja que una reacción enzimática ya que están involucradas otras proteínas y son necesarios algunos mecanismos de lectura.
ADN POLIMERASAS
Es la enzima principal implicada en el proceso de replicación.
Fue identificada por Arthur Kornberg en 1956.
Está enzima tiene la capacidad de copiar una hebra de manera exacta ya que proporciona una base bioquímica.
HORQUILLA DE REPLICACIÓN
Las moléculas de ADN contienen dos horquillas de replicación que representan regiones de la síntesis activa de ADN.
En cada horquilla las hebras se separan y son sintetizadas dos nuevas hebras hijas
El ADN polimerasa cataliza la polimerización de los nucleótidos que sirven para generar las nuevas cadenas de ADN.
FRAGMENTOS DE OKAZAKI
Son los fragmentos cortos de ARN que sirven como iniciadores para la replicación del ADN.
Estos se sintetizan mediante la extensión de los iniciadores de ARN por la ADN polimerasa.
Para formar una hebra tardía continua de ADN, los iniciadores de ARN deben eliminarse de los fragmentos de Okazaki y ser reemplazados por ADN
PAPEL DE LOS ADN POLIMERASAS EN E. Coli Y EN LAS CÉLULAS DE LOS MAMÍFEROS
La hebra conductora es sintetizada por la polimerasa III en E. Coli
Las polimerasas S y E en las células de los mamíferos.
Una primasa inicia la síntesis de la hebra tardía, siendo estos leídos por los indicadores de ARN por la polimerasa III.
La síntesis de la hebra tardía la lleva a cabo un complejo de primasa y polimerasa.
PROTEÍNAS ACCESORIAS
PROTEÍNAS DE ENGANCHE DE CARGA
PROTEÍNAS DE ENGANCHE DESLIZANTES
Reconocen y se unen al ADN de la zona de unión entre el cebador y el molde.
Se unen adyacentes a las proteínas de enganche de carga, formando un anillo alrededor del ADN molde.
Llamadas complejo en E. Coli y Factor de replicación C "RFC" en eucariotas.
Llamadas proteína B en E. Coli y Antígeno nuclear de la proliferación celular "PCNA" en eucariotas.
REPLICACIÓN
TOPOISOMERASAS DURANTE LA REPLICACIÓN DE ADN
Son enzimas que catalizan la rotura reversible y la unión de las hebras del ADN.
Existen 2 tipos de estás enzimas:
Topoisomerasa I
Topoisomerasa II
Estas rompen una sola hebra de ADN.
Estas introducen roturas simultáneas en ambas hebras.
En las células eucariotas las topoisomerasas II están involucradas en la condensación mitótica de los cromosomas.
CORRELACIÓN CLÍNICA
Cáncer de colon
Es un tipo de cáncer que comienza en el intestino grueso.
Este comienza como grupos pequeños de células llamados pólipos que se forman en el interior del colon.
SÍNTOMAS Y SIGNOS
Diarrea o estreñimiento,
Sangrado rectal o sangre en las heces,
Molestia abdominal persistente, como calambres, gases o dolor,
Debilidad o fatiga, Pérdida de peso sin causa aparente.
DIAGNÓSTICO
Examenes físicos, Uso de un endoscopio para examinar el interior del colon (colonoscopia), Análisis de sangre.
TRATAMIENTO
Extirpación de pólipos durante una colonoscopia (polipectomía), Resección endoscópica de mucosa, Cirugía mínimamente invasiva (cirugía laparoscópica), Colectomía parcial, Quimioterapia, Radioterapia, Cuidados de apoyo (paliativos).
REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN GÉNICA
¿Qué es?
Diversas formas de adaptación del aparato regulador de los genes para ajustarse a las necesidades de los diferentes tejidos y situaciones.
MECANISMOS BÁSICOS DE LA EXPRESIÓN GÉNICA
Numerosos cambios en la regulación de los genes para que una sola célula se diferencie en muchos tipos de células que desarrollan características especificas de tejido.
Para que estos cambios se den de forma correcta es necesario regularlos a través de cada paso de la transcripción.
PASOS
1. Inicio de la transcripción.
2. Procesamiento del transcrito.
3. Transporte al citoplasma.
4. Traducción del transcrito en proteína.
5. Procesamiento postraducción de la proteína.
La aparición de estos cambios fenotípicos en las células y por tanto en todo el organismo, es el resultado de cambios en la expresión de genes fundamentales.
PASO FUNDAMENTAL DE LA TRANSCRIPCIÓN
Conversión de la información guardada en el ADN del gen en ARN mensajero que puede utilizarse como molde para sintetizar el producto proteico del gen.
La enzima que cataliza la formación del ARNm es la ARN polimerasa II (ARNPol II)
PROMOTORES
¿Qué son?
Son secuencias que están relativamente cerca del inicio transcripcional de un gen y que controlan su expresión.
¿Cómo actúan?
Actuan como una unidad de reconocimiento básica, señalando que existe un gen que puede transcribirse y proporcionando la información necesaria.
Depende de su ubicación serán:
PROMOTORES DISTALES
PROMOTORES PROXIMALES
Algunos promotores del gen:
Promotor Inr (iniciador)
Promotor TATA
Promotor CAAT
Promotor GC
Se sitúan en:
La misma molécula de ADN que el gen que se está transcribiendo y se conoce como secuencia o elemento que actúa en cis para destacar que afecta sólo al gen vecino en el mismo cromosoma.
POTENCIADORES
Estos se van a encargar de regular el nivel de transcripción de un gen.
Estos se pueden encontrar arriba o abajo del promotor.
CARACTERÍSTICAS
Trabajan al unirse a una o más proteínas.
Van a funcionar cuando estén localizados a grandes distancias desde el promotor.
Van a funcionar cuando estén orientados en cualquier dirección.
ELEMENTOS DE RESPUESTA
Estos actuan como sitios de unión de factores de transcripción que permiten que se estimule o se reprima la expresión génica.
Los sitios de unión son:
Silenciadores
Potenciadores
FACTORES DE TRANSCRIPCIÓN
Son proteínas que reconocen los promotores, potenciadores y elementos de respuesta forman parte del gen.
Se unen a:
Secuencias de nucleótidos específicos y provocan la expresión diferencial del gen durante el desarrollo.
Pueden actuar:
Positiva
Negativamente
RECEPTORES DE ESTEROIDES
Son proteínas que se unen a un esteroide.
Se encuentran en el citoplasma y el núcleo de la célula
Son un factor de transcripción en secuencia
El complejo esteroide receptor entra al núcleo para unirse al ADN mediante el SRE.
CORRELACIÓN CLÍNICA
Síndrome de Cri Du Chat
Alteración cromosómica provocada por un tipo de delación autosómica terminal o intersticial del brazo corto del cromosoma 5.
Es conocido por el síndrome de maullido de gato.
SÍNTOMAS Y SIGNOS
Microcefalia, Hipotonía, Hipertelorismo, Escoliosis, Orejas de implantación baja.
DIAGNÓSTICO
Análisis de vellosidades coriónicas, Análisis genético, Manifestaciones clínicas características, Amniocentesis.
TRATAMIENTO
Fisioterapia a temprana edad, Terapia de lenguaje, Rehabilitación, Apoyo miltidiciplinario, Técnicas de modificación de conducta.
TRADUCCIÓN Y TRANSCRIPCIÓN
TRANSCRIPCIÓN EN PROCARIOTAS
El ARNm fue descubierto en primer lugar en la E. Coli
La comprensión de la transcripción en E. Coli ha supuesto la base para los estudios acerca de los mecanismos que regulan la expresión génica en eucariotas de mayor complejidad.
ARN POLIMERASA Y TRANSCRIPCIÓN
La principal enzima responsable de la síntesis de ARN es la ARN polimerasa que cataliza la polimerización de ribonucleósidos 5' - trifosfato (NTP).
Es una enzima compleja compuesta de múltiples cadenas polipeptídicas.
La secuencia de ADN a la que se une la ARN polimerasa para iniciar la transcripción de un gen se denomina PROMOTOR.
TÉCNICA FOOTPRINTING
Es una técnica de biología molecular para determinar la secuencia exacta de un DNA a la que se unen algunas proteínas.
TRANSCRIPCIÓN MEDIANTE LA ARN POLIMERASA
ARN POLIMERASA BACTERIANA
Está formado por subunidades en número de 4 a 5. E Coli por ejemplo tiene el ARNP con 5 subunidades (β', β, α, ω y σ) y una masa de 400 UMA.
REGULACIÓN DE LA TRANSCRIPCIÓN EN EUCARIOTAS
Secuencias reguladoras de acción de cis: Promotores y estimuladores: La transcripción de genes eucarióticos está controlada por proteínas que se unen a secuencias reguladoras, las cuales pueden estar localizadas a más de 50 kb del sitio de inicio de la transcripción.
SITIOS DE UNIÓN PARA FACTORES DE TRANSCRIPCIÓN
Los factores de transcripción eucariotas se unen a secuencias cortas de ADN, generalmente de 6-10 pares de bases.
PROTEÍNAS DE REGULACIÓN TRANSCRIPCIONAL
Uno de los prototipos de factores de transcripción eucariotas fue identificado inicialmente por Robert Tijan y sus colaboradores.
METILACIÓN DEL ADN
La metilación de los residuos de citosina puede inhibir la transcripción de genes eucariotas y es importante para el silenciamiento de los elementos transponibles.
GENERALIDADES
CODONES
Nucleótidos en grupos 3.
ANTICODONES
Secuencia de tres nucleótidos complementaria a una secuencia de otros tres nucleótidos.
CÓDIGO GENÉTICO
Conjunto completo de relaciones entre los cordones y los aminoácidos.
CORRELACIÓN CLÍNICA
Osteogénesis imperfecta (OI)
Es un trastorno genético caracterizado por una alteración en la formación de colágeno lo que genera una mayor fragilidad ósea.
MANIFESTACIONES CLÍNICAS
Deformidad de miembros, Fragilidad ósea moderada a grave, Hipoacusia, Macrocefalia, Hiperextensibilidad articular.
DIAGNÓSTICO
Ecografías, Estudio por biología molecular de vellosidades criales o líquido amniótico, Análisis del procolágeno tipo I de fibroblastos cultivados.
TRATAMIENTO
Hormonoterapia, Cirugía ortopédica, Fisioterapia, Terapia ocupacional, Implante coclear, Bifosfonatos.
Bibliografía
Célula de Cooper 7ªEd
Baynes & Dominiczak Bioquímica médica 3ª Ed
Lisker & Zentella & Grether. Introducción a la genética humana