Genética 

 
RESUMEN: Naturaleza, organización, función y transmisión del material hereditario.Recombinación y análisis genético. Cambios en el material hereditario. Regulación de la expresión genética. Genética de poblaciones. Genética evolutiva. Genética humana.
 
Asignatura Troncal de 1er Ciclo, 2º Curso Lic. en Biología, 12,5 Créditos: 7,5 de Teoría y 5 de Prácticas

PROGRAMA:

  1. EL MATERIAL HEREDITARIO.
    1. Localización. Base citológica de la herencia: El ADN como material hereditario: descubrimiento y localización. Pruebas a favor de que el ADN es portador de la información hereditaria. El ARN como material hereditario.
    2. Estructura y organización. Requerimientos de los ácidos nucléicos para el cumplimiento de su papel biológico. Estructura primaria de los ácidos nucléicos; ADN duplexo: modelo de Watson y Crick. Modelos alternativos. Organización cromosómica del material hereditario. ARN: estructura, tipos y papel biológico.
    3. Propiedades físico-químicas. Absorbancia. Interacciones iónicas. Viscosidad. Sedimentación en centrifugación; porcentaje de G-C. Desnaturalización y renaturalización. Hibridación de ácidos nucléicos.
    4. Replicación. El modelo de Watson y Crick y la replicación del ADN. Experimento de Meselson y Stahl. Síntesis de ADN "in vitro". Las ADN  polimerasas de procariontes y eucariontes. Reglas básicas en la replicación del ADN. Síntesis de ADN a partir de ARN. Replicación del ARN.
    5. Replicación en relación con el ciclo celular. Virus: ciclo y replicación cromosómica. Bacterias: replicación cromosómica y ciclo celular en Escherichia coli. Eucariontes: la mitosis, descripción y duración. La replicación cromatídica: experimento de Taylor. Ciclos celulares eucariónticos atípicos.
    6. Base molecular de la mutación y de la reparación. Base molEcular de la mutación. Mutaciones espontáneas: la tautomería. Mutaciones inducidas: agentes físicos; mutágenos químicos: Base molecular de la reparación: actividad enzimática; reparación por escisión; reparación post-replicación. Mutación y reparación.
       
  2. LA RECOMBINACION Y TRANSMISION DEL MATERIAL HEREDITARIO.
    1. Parasexualidad en virus. Introducción al concepto de recombinación. Genotipos virales. Recombinación tras infección mixta. Problema de los tres puntos. Interferencias.
    2. Parasexualidad en bacterias. I. Conjugación. Sexducción. Conjugación: Experimento de Lederberg y Tatum; el factor F; estirpes Hfr. Cruzamiento F- x Hfr: Experimentos de Jacob y Wollman, mapas genéticos de conjugación interrumpida.  Sexducción. El factor F'.
    3. II. Transformación. Transducción. Transformación: experimentos "in vivo" e "in vitro"; competencia de las células receptoras; Mapas de cotransformación. Transducción: generalizada; especializada; abortiva.
    4. Mecanismos sexuales en Eucariontes. I. La meiosis. El material genético en relación con el ciclo biológico. La meiosis: significado genético.
    5. II. El mendelismo como consecuencia genética de la meiosis y la fecundación. Los experimentos de Mendel: el monohíbrido; el dihíbrido; cruzamiento prueba y segregación gamética. Mendelismo y meiosis. Variaciones de la dominancia. Series alélicas.
    6. III. Ligamiento y recombinación. Acoplamiento y repulsión. Frecuencia de sobrecruzamiento y fracción de recombinación. Recombinación genética y sobrecruzamiento cromosómico. Estimación del ligamiento y de la fracción de recombinación. Sobrecruzamiento doble y múltiple. Longitud genética del cromosoma. Número de grupos de ligamiento.
    7. Mapas de localización genética en Eucariontes. Mapas de recombinación meiótica. Análisis de tétradas ordenadas y desordenadas. Análisis genético mediante cultivos celulares.
    8. Interacción génica y efecto del medio ambiente. Genotipo y fenotipo. Interacción génica y epistasia. Pleiotropía. Interacción entre genes y medio ambiente: penetrancia, expresividad; fenocopias. Letalidad.
    9. Genética del sexo. Determinación del sexo. Modo de acción de los cromosomas sexuales. Compensación de la dosis génica e inactivación cromosómica. La herencia en relación con el sexo: ligamiento total con el cromosoma X; ligamiento total con el cromosoma Y; ligamiento parcial.
    10. Genética de los caracteres cuantitativos. La variación continua. Base mendeliana de la variación continua. Variación genotípica y ambiental.
       
  3. LA EXPRESION DEL MATERIAL HEREDITARIO.
    1. Fenogénesis. Desarrollo histórico. Un gen, una enzima: mutantes auxótrofos en Neurospora; enfermedades metabólicas humanas. Relación gen-proteína: principio de colinealidad.
    2. El código genético. Naturaleza del código. Descifrado del código, experimentos "in vitro". Descripción de la tabla del código genético. Universalidad del código genético. Mutaciones por sustitución de bases.
    3. La transcripción. El dogma central de la Biología molecular. El ARNm: complementaridad de bases con el ADN modelo. Mecanismo de la transcripción: las ARN polimerasas, iniciación, elongación y terminación de la transcripción. Procesamiento de los productos de transcripción.
    4. La traducción. Elementos que participan en la traducción: ribosomas, ARN mensajero y ARN transferente. Mecanismo de la síntesis de proteínas: activación del aminoácido, iniciación, elongación y terminación. Solapamiento de genes.
    5. Complementación y ultraestructura del gen. Concepto clásico de gen. Alelismo funcional y alelismo estructural. Recombinación intragénica: mapas de deleción. Complementación; pruebas de complementación y delimitación de cistrones a distintos niveles de complejidad biológica. Concepto de gen.
    6. Regulación génica. I. Procariontes. Necesidad de regular la expresión génica. Sistemas enzimáticos inducibles y represibles. El operón lac de E. coli: elementos que los componen; funcionamiento del sistema. El operón trp de E. coli: elementos que lo componen; funcionamiento del sistema.
    7. II. Eucariontes. Niveles en los que puede actuar la regulación. Regulación a nivel de transcripción: proteínas cromosómicas; hormonas. Regulación a nivel de procesamiento y transporte de ARN. Regulación a nivel de traducción.
    8. Genes y desarrollo. I. Procariontes. Concepto genético. Desarrollo temporal de fagos con ADN: fagos de la serie T, funcionaes tempranas y tardías; el fago lambda: los ciclos lítico y lisogénico. Morfogénesis del fago T4.25.-
    9. II. Eucariontes. Determinación y diferenciación. Papel de citoplasma en la diferenciación. Genética del desarrollo en Drosophila: mapas de determinación celular; compartimentalización; transdeterminación; mutaciones homeóticas.
       
  4. CAMBIOS EN EL MATERIAL HEREDITARIO Y EVOLUCION.
    1. Naturaleza del cambio evolutivo. I. Cambios intragénicos. Terminología. Frecuencia de mutación. Detección de mutaciones y estimación de las frecuencias de mutación. La mutación como un proceso al azar.
    2. II. Cambios cromosómicos estructurales. Clasificación. Tipos, identificación y efectos fenotípicos de las deleciones, duplicaciones, inversiones y translocaciones.
    3. III. Cambios cromosómicos numéricos. Clasificación. Terminología. Ocurrencia, inducción e identificación de la autopoliploidía, alopoliploidía, haploidía y aneuploidía.
    4. Genética de poblaciones. El equilibrio. Descripción dinámica de las poblaciones; frecuencias génicas y genotípicas. Descripción dinámica de las poblaciones: ley de Hardy-Weinberg.
    5. Evolución y especiación. Selección natural y adaptación. Mecanismo de aislamiento reproductor. Modelos de especiación. Concepto genético de especie.

    PROGRAMA DE PRÁCTICAS:

    1. Mitosis.
    2. Meiosis Vegetal.
    3. Meiosis Animal.
    4. Descripción y manejo de Drosophila melanogaster.
    5. Segregación digénica mendeliana en D. melanogaster.
    6. Segregación digénica con ligamiento en D. melanogaster.
    7. Segregación digénica con ligamiento al sexo en D. melanogaster.
    8. Estudio de recombinación en hongos (Sordaria fimicola).
       

    PROBLEMAS:

     BIBLIOGRAFÍA: