TAREA UNIDAD 9

Las bacterias de diferentes especies pueden compartir plásmidos, si, no, porque y mencione ejemplos:

Sí, porque Donde hay bacterias es muy probable que también haya plásmidos unas pequeñas secuencias de ADN con la capacidad de auto replicarse.

Los plásmidos también cargan información relevante, por ejemplo: genes de virulencia, genes de resistencia a antibióticos, genes que codifican enzimas para degradar moléculas complejas, etc. Y por si fuera poco, los plásmidos pueden introducirse en cualquier bacteria, sin importar la especie de la cual proceden.

Esto es una ventaja evolutiva para las bacterias porque pueden intercambiar material genético entre especies completamente diferentes en un proceso conocido como Transferencia Horizontal de Genes (THG).

Los plásmidos han sido encontrados en gran abundancia en hábitats donde hay una gran cantidad de comunidades bacterianas diferentes, por ejemplo: en nuestro tracto digestivo. Si tan sólo nos imagináramos como es este caótico lugar no sería tan diferente a un mercado negro de armas del medio oriente, donde las bacterias intercambian genes a diestra y siniestra unos con otros sin control alguno.

Las especies de bacterias que pueden sufrir Transformaciones son de Streptococuus, Staphylococcus, Haemophilus, Neisseria y  Bacillus.

BIBLIOGRAFIA:

             www.biounalm.com/.../plasmidos-en-el-rumen-bovino-favorecen.ht...

             ocw.ehu.es/ciencias-de-la-salud/técnicas...bacterias.../tema2pdf

TAREA UNIDAD 8

COMO SE REALIZA EL CONTROL GÉNICO DEL GEN BRCA.

Existen múltiples factores de riesgo asociados al desarrollo del cáncer de mama, tales como, el sobrepeso, el alcoholismo, la sobredosificación hormonal, las lesiones mamográficas en categoría de alto riesgo y la existencia de familiares cercanos afectados de la enfermedad, siendo este último uno de los de mayor importancia. Se estima que cerca de 5% de los casos de cáncer de mama son de origen hereditario. Entre los años 1993 y 1995 se identificaron 2 genes de susceptibilidad al cáncer de mama y ovario, el gen BRCA1 localizado en el cromosoma 17q21 y el gen

BRCA2, localizado en el cromosoma 13q12. El gen BRCA1 está constituido por 24 exones, abarca alrededor de 8,1 Kb de ADN genómico, su mRNA tiene un tamaño de 7,8 Kb y codifica para una proteína de 1.863 aminoácidos. Se han realizado varios estudios destinados a entender la función biológica de este gen. Estas investigaciones han revelado que BRCA1 participa en una gran variedad de procesos celulares, entre los cuales figuran la reparación del ADN, la regulación del ciclo celular y la regulación transcripcional de varios genes blanco como p21, GADD45, BAX, PCNA, cFos, CDC34, Ciclina B1 y PIN1.

Se han realizado diversos estudios para conocer la frecuencia y la naturaleza de las mutaciones en los genes BRCA1 y BRCA2 en distintas poblaciones del mundo, principalmente en Norteamérica y Europa. De este modo se han descrito hasta el momento más de 1.500 mutaciones para el gen BRCA1 y más de 1.200 para el gen BRCA2, en familias con cáncer de mama hereditario de distintos orígenes étnicos. Estos estudios también establecen que la frecuencia y el tipo de mutaciones en este gen varían considerablemente, dependiendo de la población analizada. Las mutaciones en los genes BRCA1 y BRCA2 confieren un aumento significativo en el riesgo de desarrollar cáncer de mama u ovario, así como un aumento moderado del riesgo de desarrollar otros tipos de cáncer.

El diagnóstico molecular de las mutaciones en los genes BRCA1 y BRCA2 es una herramienta tremendamente útil, ya que permite brindar consejo genético especialmente en aquellos núcleos familiares donde existe una incidencia alta de cáncer de mama y de ovario. Una vez determinada la presencia de alguna mutación en una familia, es posible identificar a los miembros portadores de dicha mutación mediante el diagnóstico molecular presintomático. Los resultados de varios estudios han demostrado que los familiares sanos de personas portadoras de mutaciones en estos genes, tienen un gran interés en someterse a un diagnóstico molecular.

EL PAPEL DE BRCA1 EN RELACIÓN A LA PROGESTERONA.

Los investigadores del Centro de Regulación Genómica (CRG) de Barcelona, Miguel Beato y Verónica Calvo, describen en un trabajo publicado en la revista Cancer Research el papel de BRCA1 en relación a una de las dos hormonas femeninas, la progesterona. Su trabajo demuestra que BRCA1 tiene un papel crucial en el control de receptores de progesterona que se encuentran en las células.

"Cuando el gen BRCA1 está mutado y no se expresa bien, la célula tiene más receptores para progesterona por lo que aumenta su efecto sobre la proliferación celular", explica Miguel Beato, responsable del trabajo y director del CRG. "Sabíamos que este gen tenía un papel importante en el cáncer de mama pero ahora sabemos cuál es uno de los mecanismos que utiliza", añade Beato. 

BRCA1 actúa a dos niveles, sobre la cantidad de receptor de progesterona en las células, y por el control de la expresión de los genes de progesterona.

Miguel Beato, el investigador del Centro de Regulación Genómica de Barcelona, ha liderado el estudio que describe el papel de BRCA1 en relación a la progesterona.

CONCLUSIONES

EN ESTA UNIDAD CREO QUE SE LOGRO EL OBJETIVO  PLANTEADO AL INICIO DE LA UNIDAD, ENTENDERÁ LAS BASES MOLECULARES DEL INTERCAMBIO DEL MATERIAL GENÉTICO ENTRE LOS DIFERENTES SERES VIVOS PARA SU POSTERIOR APLICACIÓN.

COMO VIMOS EN ESTA UNIDAD LA TRANSFERENCIA DEL MATERIAL GENÉTICO SE DIVIDE EN DOS TRANSFERENCIAS NATURALES Y ARTIFICIALES.

EN LA TRANSFERENCIA NATURAL PODEMOS DISTINGUIR CINCO PROCESOS:

      TRANSFORMACIÓN.

      CONJUGACIÓN.

      TRANSDUCCIÓN.

      RECOMBINACIÓN.

      TRANSFECCION.

EN LA TRANSFERENCIA ARTIFICIAL PODEMOS DISTINGUIR DOS PROCESOS:

      FÍSICOS.

      QUIMICOS.

9.2 MECANISMOS DE TRANSFERENCIA ARTIFICIAL.

9.2.1 FÍSICOS

Los métodos físicos utilizan técnicas como la micro inyección con una fina aguja de cristal y la electroporación (exposición de las células aun choque eléctrico).

LA MICROINYECCIÓN

Es una técnica muy efectiva aunque laboriosa. Es el método que se emplea en la introducción del DNA recombinante en las células embrionarias en el proceso de obtención de animales transgénicos.

Resulta ser una técnica muy potente y eficaz, ya que 1 de cada 5 células consigue incorporar el DNA foráneo de forma permanente. El problema de esta técnica es que exclusivamente se puede inyectar una célula cada vez, y por tanto no es el más recomendable para una terapia médica.

LA ELECTROPORACIÓN

Utiliza pulsos eléctricos que abren temporalmente “agujeros” en las membranas de las células, permitiendo insertar el ADN.

9.2.2 QUÍMICOS

Basados en la formación de complejos que las células sean capaces de adquirir e incorporar, bien sea directamente mediante la ruta endocítica (fosfato cálcico, DEAE dextrano) o a las membranas (lipofección).

Actualmente uno de los campos de estudio más importantes por lo que se refiere a les técnicas de transferencia de genes, son los estudios realizados con los llamados vectores sintéticos.

Los vectores sintéticos (han tenido una alta eficacia in vitro, pero una baja in vivo) son de producción sencilla, altamente estables, y se pueden conseguir grandes construcciones.

MÉTODO DEL FOSFATO CÁLCICO:

Basado en la obtención de un precipitado entre el cloruro de calcio y el DNA en una solución salina de fosfatos. En esta situación co-precipitan formando unos agregados que son endocitados/fagocitados por las células. Aparentemente el agregado con calcio protege al DNA de la degradación por las nucleasas celulares. El tamaño y la calidad del precipitado es crítico para el éxito del proceso, que se ve afectado por factores tales como pequeños cambios en el pH de la solución, etc.

MÉTODO DEL DEAE DEXTRANO:

Basado en la obtención de complejos entre la resina DEAE y el DNA. Los polímeros de DEAE dextrano o polybreno tienen una carga que les permite unirse a las muy negativamente cargadas moléculas de DNA. El DNA acomplejado se introduce en las células mediante choque osmótico mediante DMSO o glicerol.

MÉTODO DNA DESNUDO:

El DNA desnudo (técnica en fase altamente experimental) es incapaz de entrar en una célula y aún consiguiendo entrar en ellas es rápidamente degradado. La línea de investigación busca incorporar esas secuencias de DNA a un transportador, que le encierra y le lleva hasta la célula Diana en dónde a través de interacciones de membrana se asocia con ella para entregar el material al interior.

MÉTODO PÉPTIDOS FUSIOGÉNICOS:

Los  péptidos fusiogénicos surgen en una línea de trabajo que nos permita paliar aquellas características del DNA desnudo que nos impiden la entrada.

Estos péptidos fusiogénicos se utilizan para compactar DNA. Y de este modo adoptan DNA con proteínas ricas en cargas +, del tipos Histonas.

MÉTODO  DE LIPOSOMAS:

Los liposomas están formados por DNA y lípidos no inmunogénicos cargados positivamente (lípidos cationicos).


Inicialmente se empezó a trabajar con lípidos no inmunogénicosados, ya que la organización de los lípidos en bicapa podría facilitar el paso a través de la membrana citoplasmática. Aunque estos lípidos no englobaban mucho DNA. 

A raíz de esto se crearon los liposomas que superan el problema de la compactación debido a que el DNA se contornea como consecuencia de las cargas positivas de lípidos (en los liposomas DNA está ocho veces más condensados que en  lípidos normales). Además se pretende controlar su destino mediante proteínas en membrana de liposoma. Una característica en común con la anterior es que se forman de forma espontanea si se colocan los dos en un mismo medio.

9.1 MECANISMOS DE TRANSFERENCIA NATURAL:

9.1.1 TRANSFORMACIÓN.

La transformación consiste en la obtención por parte de una célula receptora de un fragmento de DNA y la incorporación de esta molécula al cromosoma de esta célula en una forma heredable. En la transformación natural, el DNA procede de una bacteria donante. Es un proceso al azar, y puede ocurrir entre bacterias de la misma o diferentes especies. Cualquier porción del genoma de la célula donante puede incorporarse, siempre y cuando sea igual o similar a la de la célula huésped. El DNA de la célula donante debe tener las siguientes características: ser de doble hélice, similar al DNA de la célula receptora, de bajo peso molecular y de tamaño pequeño.

9.1.2 CONJUGACIÓN.

La conjugación consiste en la unión de dos bacterias de la misma o diferentes especies para la transferencia del material genético. Las bacterias se unen por medio de un puente citoplasmático por el cual pasa el plásmido F (plásmido de conjugación) a la célula receptora. Este proceso sólo se da entre una bacteria que contenga el plásmido (F+) y otra sin el plásmido (F-). El plásmido de conjugación puede integrarse al cromosoma bacterial, lo que se conoce como Hfr ("High Frecuency Recombination"). Sin embargo, cuando el proceso de conjugación se da bajo estas condiciones es bien improbable que haya transferencia del plásmido F. Esto es debido a que cuando está integrado al cromosoma bacterial es muy grande y el puente citoplasmático se rompe antes de que pase completamente por él. Bajo ciertas circunstancias el plásmido F puede contener otros genes diferentes a los de conjugación.

9.1.3 TRANSDUCCIÓN.

La transducción es la transferencia de genes de una bacteria a otra por medio de un virus. La incorporación de genes bacterianos al interior de la cápsida de un fago se produce a consecuencia de errores cometidos durante el ciclo duplicativo del virus. Cuando el virus que contiene estos genes infecta a una nueva bacteria, éste tiene la capacidad de transferirlos al cromosoma de ésta. La transducción es el mecanismo más frecuente de intercambio y recombinación genética en las bacterias. Hay dos tipos diferentes de transducción: la generalizada y la especializada.

En la transducción podemos distinguir dos etapas diferenciadas:

1.      Formación de la partícula fágica transductora: un trozo de material genético de la célula donadora se introduce en el interior de la cabeza de la cápsida de un fago. Las partículas transductoras son en cierta manera “subproductos” anómalos del ciclo normal del fago.

2.      La partícula transductora inyecta de forma habitual el ADN que porta a la célula receptora, donde este ADN puede eventualmente recombinarse y expresar su información.

Hay dos tipos diferentes de transducción: la generalizada y la especializada.

TRANSDUCCIÓN GENERALIZADA:


Ocurre durante el ciclo lítico (ciclo donde el fago rompe la bacteria) de los fagos y es capaz de transferir cualquier parte del genoma bacteriano. Durante la fase de ensamblaje viral, fragmentos del cromosoma bacteriano pueden quedar en la cápsida viral. Cuando este fago infecta a una nueva bacteria, el material puede ser transferido al cromosoma bacterial. La cantidad de DNA bacteriano trasportado depende principalmente del tamaño de la cápsida del virus.


TRANSDUCCIÓN ESPECIALIZADA:


En la transducción especializada, la partícula viral modificada transporta porciones específicas del genoma bacteriano. Los genes transportados son Bio y Gal. Este proceso es posible debido a un error durante el ciclo liso génico. Esto ocurre cuando se induce a un fago a abandonar el cromosoma de la célula huésped observándose en ocasiones una escisión incorrecta. Esto hace que el fago se lleve uno de los 2 genes localizados en sus extremos (Bio y Gal). El genoma viral resultante contiene porciones del cromosoma bacteriano justo al lado del sitio de la integración.

9.1.4 RECOMBINACIÓN.

Hasta ahora solo hemos estudiado el proceso de transferencia del material genético entre individuos que participan  en un cruzamiento, La existencia de esta transferencia se infiere a partir de la aparición de recombinantes entre los descendientes del cruzamiento. Sin embargo antes de que aparezca un recombinante estable, los genes trasferidos deben integrarse o incorporarse en el genomio de la célula recipiente mediante un mecanismo de intercambio. Ahora veremos las características de este intercambio.

El intercambio en procariotas no ocurre entre dos genomios completos (como en eucariotas) sino si no entre un genomio completo llamado endogenote (el de la célula F-), y otro incompleto del donante llamado exogenote. De hecho lo que se obtiene en un diploide parcial o merocigoto.

9.1.5 TRANSFECCIÓN.

Las técnicas de transfección celular, que se han desarrollado fundamentalmente para permitir la introducción de ácidos nucleicos en el interior de las células, han permitido en gran medida ampliar los conocimientos acerca de la regulación génica y de la función de las proteínas en los sistemas celulares. Actualmente se emplean en gran número de aproximaciones experimentales, en la generación de animales transgénicos, en la selección de líneas celulares modificadas, etc...

La introducción de una construcción de DNA recombinante en la que se ha situado el CDS (secuencia codificante) de un gen reportero (luciferasa, 'green fluorescent protein', beta-galactosidasa, cloramfenicol acetiltransferasa -CAT-, etc.) bajo una secuencia de regulación que se desea estudiar permite medir con facilidad tasas de expresión génica en diferentes situaciones experimentales.

BIBLIOGRAFÍA:

      facultad.bayamon.inter.edu/yserrano/geneticamicro.htm.

      antología biología molecular.

INTRODUCCION, OBJETIVOS Y METODOLOGIA

INTRODUCCIÓN:

Son seres generalmente unicelulares que pertenecen al grupo de los protistos inferiores.

Las bacterias tienen una estructura menos compleja que la de las células de los organismos superiores: son células procariotas (su núcleo está formado por un único cromosoma y carecen de membrana nuclear).

ESTRUCTURA Y FISIOLOGÍA DE LAS BACTERIAS.

v  La cápsula no es constante. Es una capa gelatinomucosa de tamaño y composición variables que juega un papel importante en las bacterias patógenas.

v  Los cilios, o flagelos, no existen más que en ciertas especies. Filamentosos y de longitud variable, constituyen los órganos de locomoción. Según las especies, pueden estar implantados en uno o en los dos polos de la bacteria o en todo su entorno.

v   La pared que poseen la mayoría de las bacterias explica la constancia de su forma. En efecto, es rígida, dúctil y elástica.

v   La membrana citoplasmática, situada debajo de la pared, tiene permeabilidad selectiva frente a las sustancias que entran y salen de la bacteria.

v  El núcleo, lleva el material genético de la bacteria; está formado por un único filamento de ácido desoxirribonucleico (ADN).

v  Los ribosomas, son elementos granulosos que se hallan contenidos en el citoplasma bacteriano; esencialmente compuestos por ácido ribonucleico, desempeñan un papel principal en la síntesis proteica.

v  El citoplasma, por último, contiene inclusiones de reserva.

REPRODUCCIÓN:

Generalmente las bacterias se reproducen por bipartición.

Tras la duplicación del ADN, que está dirigida por la ADN-polimerasa que se encuentra en los mesosomas, la pared bacteriana crece hasta formar un tabique transversal separador de las dos nuevas bacterias.


Pero además de este tipo de reproducción asexual, las bacterias poseen unos mecanismos de reproducción sexual o parasexual, mediante los cuales se intercambian fragmentos de ADN.


BIBLIOGRAFIA:

      www.monografias.com › Biología.

      Antología de biología molecular.

OBJETIVOS:


Entenderá las bases moleculares del intercambio del material genético entre los diferentes seres vivos para su posterior aplicación.


METODOLOGÍA:


La metodología que utilizare en esta unida número 9 como en las anteriores será publicando todos los trabajos, tareas y temas vistos en clase, en el tiempo que indique el profesor, apoyándome en la antología otorgada por el profesor de clase, además de páginas en internet, etc.

TEMARIO

UNIDAD	TEMA	SUBTEMAS
VIIII	TRANSFERENCIA DEL MATERIAL GENETICO.	9.1 Mecanismos de transferencia natural: 9.1.1 Transformación. 9.1.2 Conjugación. 9.1.3 Transducción. 9.1.4 Recombinación. 9.1.5 Transfección. 9.2 Mecanismos de transferencia artificial: 9.2.1 Físicos 9.2.2 Químicos

PORTADA

SEP                       SNEST                          DGEST

INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CIUDAD ALTAMIRANO

 PRESENTA: ULISES SAMERON FARIAS

UNIDAD VIIII

“TRANSFERENCIA DEL MATERIAL GENÉTICO”

No DE CONTROL: 09930082

CARRERA: LIC. EN BIOLOGIA

VI SEMESTRE

CIUDAD ALTAMIRANO GRO. MÉXICO A 03 DE junio DEL 2012

CONCLUSIONES.

En esta unidad número 8 como en muchas otras unidades que hemos vistos asido muy interesante, ya que pudimos entender los procesos de la regulación de expresión genética, como se lleva a cabo, donde ocurre, que factores intervienen en esos procesos, en cuál de los organismos es más sencilla y donde es más complicado o complejo.

8.3 REGULACIÓN DE LA TRANSCRIPCIÓN EN ORGANISMOS EUCARIÓTICOS.

Los tipos de señales que pueden alterar la transcripción de un gen puede ser:

Señales hormonales:

Que interaccionan con un receptor de la membrana. En la mayoría de los casos, la señal externa provoca la aparición del segundo mensajero intracelular. La cascada de transducción de señal subsiguiente produce un regulador de transcripción específico. 

PROTEÍNAS QUE MODULAN LA TRANSCRIPCIÓN

En eucariotas, pueden actuar como reguladores tanto moléculas de RNA como proteínas. Entre las proteínas, las hay que forman parte de la holoenzima polimerasa (los factores de transcripción), otras intervienen en la remodelación de la cromatina y un tercer grupo se une al DNA para regular la transcripción, que es el que nos ocupa.

1.- ACTIVADORES TRANSCRIPCIONALES

Los activadores son la proteínas que se van a unir a los elementos distales (SDE y potenciadores) para activar la transcripción.

2.- COACTIVADORES Y CORREPRESORES

La acción de un activador de transcripción (o de un represor) puede ejercerse directamente sobre el complejo basal (bien sobre la RNA-polimerasa, alguno de los TFII o los TAFII), o a través de una molécula intermediaria que puede ser un coactivador o un correpresor.

Se denomina coactivador si ayuda a activar la transcripción. Un mismo coactivador puede recibir señales de distintos activadores para transmitirlos hacia el complejo del promotor basal.

3.- TRANSACTIVADORES

Son aquellos que directamente ejercen su acción interaccionando con el complejo de iniciación formado en el promotor basal, bien sobre la propia polimerasa o, más normalmente, sobre una de las TAF o de los TFII, para activar o reprimir la transcripción, puesto que no son actividades excluyentes.

Potenciadores

La fuente de regulación más potente es al de los elementos distales: los potenciadores (enhancers o intensificadores). Su función es la de amplificar la transcripción del promotor incluso más de 1000 veces.

Silenciamiento de genes

La unión inespecífica de proteínas reguladoras es un problema importante en los organismos con genomas grandes. Para combatirla, los eucariotas han hecho que los genes tengan en torno a 5 dianas para proteínas reguladoras diferentes. Esta estrategia es útil para los activadores de la transcripción porque es una estrategia eficiente y ahorra esfuerzo. Una estrategia similar no es factible con los inhibidores de la transcripción, por lo que se da poca regulación por silenciamiento.


Inactivación mediante una proteína reguladora


Se consigue uniendo una proteína reguladora a cualquiera de los distintos elementos que forman los promotores.


PTGS: silenciamiento génico postranscripcional


Consiste en la degradación específica de los mRNA complementarios de una de las hebras del dsRNA. Los mRNA degradados suelen ser transcritos aberrantes de diversos orígenes. También se denomina cosupresión o extinción (quelling).

Silenciamiento por metilación

No todos los organismos tienen el DNA metilado. En los mamíferos, el DNA metilado forma heterocromatina a la que no pueden acceder los factores de transcripción. Por tanto, los genes metilados no se pueden transcribir ni tan siquiera residualmente. Se trata de un mecanismo muy eficiente de silenciamiento génico que, además, disminuye la cantidad de DNA que los factores de transcripción y la RNA-polimerasa tienen que rastrear para buscar los promotores.