PROGRAMA DE GENÉTICA

Alfonso Jiménez Sánchez.

Dpto. Genética, Facultad de Ciencias, Universidad de Extremadura. Badajoz.

7 créditos teóricos

NATURALEZA Y ESTRUCTURA DEL MATERIAL GENÉTICO

1. El material genético. De las ideas intuitivas de la herencia al análisis molecular.

2. Estructuras de los ácidos nucleicos. Estructura primaria, secundaria, terciaria y cuaternaria.

3. Propiedades de los ácidos nucleicos. Desnaturalización y reasociación. Comportamiento de los ácidos nucleicos en gradientes. Metodos analíticos y sus aplicaciones.

4. Organización del material genético. Organización en procariontes y eucariontes. Estructuras cuaternarias del DNA. Insertones, transposones y cromosomas.

MANTENIMIENTO DEL MATERIAL GENÉTICO

5. Replicación. Implicaciones del modelo de Watson y Crick. La replicación es semiconservativa. Implicaciones de la estructura sobre la función.

6. Mecanismo y control de la replicación en procariontes. La replicación y el ciclo celular.

7. Replicación cromosómica en eucariontes. Experimento de Taylor. Las DNA polimerasas. Replicación de la cromatina.La replicación y el ciclo celular.

8. Protección del material genético. Sistemas de fidelidad. Sistema de restricción y modificación.

9. Reparación de los daños. Alteraciones de la estructura del DNA. Sistemas de reparación. Fotorreactivación, excisión, recombinación, SOS, otros.

LOS GENES EN ACCIÓN

10. Función de los genes. Estudios preliminares y primera hipótesis. Aplicación de la Genética al estudio del metabolismo. Colinealidad gen-proteína.

11. Transcripción. Descubrimiento de un RNA específico de fago. Teoría del mensajero. Mecanismo y control.

12. Traducción. Localización de la síntesis de proteínas. Dirección del crecimiento de la cadena polipeptídica. Mecanismo.

13. La clave genética. Naturaleza general de la clave. Descifrado de la clave. Direccionalidad. Signos de puntuación. Universalidad y excepciones de la clave. Teoría de la información e información genética.

14. Control de la expresión génica en procarióntes. Inducción enzimática. Hipótesis del operón. Sistemas de control y modelos. Análisis de un operón inducible y de un operón represible. Interacciones entre sistemas de control.

15. Acción génica en eucariontes. Las RNA polimerasas. Tipos de RNA. Sintesis y modificación del RNA. Procesamiento del RNA. Ribosomas eucarióticos. Síntesis de proteínas.

16. Regulación de la actividad génica en eucariontes. Niveles de control: cromosómico, transcripcional, posttranscripcional, traduccional y posttraducional.

17. Genética de la diferenciación y del desarrollo. Diferenciación y determinación. Totipotencia. Diversificación temporal de la acción génica. Transdeterminación. Reprogramación de la diferenciación. Diferenciación letal.

TRANSMISIÓN DEL MATERIAL GENÉTICO EN EUCARIONTES

18. Teoria cromosómica de la herencia. Base citológica de la herencia. Mitosis y meiosis. Ciclo celular.

19. Mendelismo. Las experiencias de Mendel. Segregaciones de alelos. Retrocruzamiento y cruzamiento prueba. Variaciones de la dominancia.

20. Modificaciones del mendelismo. Alelismo multiple y prueba de alelismo. Interacciones entre genes, epistasia. Fundamentos bioquímicos de las interacciones.

21. Modificaciones del mendelismo. Factores gaméticos. Genes de incompatibilidad. Interacción entre los genes y el ambiente. Fenocopias. Genes letales y deletéreos. Penetración y expresividad de los genes.

22. Herencia del sexo y ligada al sexo. Determinación genética del sexo. Herencia de los caracteres ligados al sexo. Influencias del sexo.

23. Herencia extracromosómica. Influencia citoplásmica, influencia materna e influencia del genotipo materno. Herencia extracromosómica: cloroplastos, mitocondrias y particulas citoplásmicas, plásmidos, virus y transposones.

24. Herencia de los caracteres cuantitativos. Variabilidad discontinua y continua. Base mendeliana de la variabilidad continua. Los factores polímeros o poligenes.

25. Segregación de los caracteres cuantitativos. Distribución binomial y análisis de la varianza. Heredabilidad. Selección artificial.

VARIACIONES DEL MATERIAL GENÉTICO

26. Mutaciones. Experimento de fluctuación de Luria y Delbruck. Tipos de mutaciones: niveles de nucleótidos, código y función. Reversión y supresión. Fidelidad de la expresión génica.

27. Mutaciones inducidas. Mutágenos físicos y químicos. Inducción de mutaciones. Mutágenos ambientales.

28. Cambios en la estructura y número de los cromosomas. Deleciones y deficiencias. Duplicaciones. Inversiones. Translocaciones. Haploidía y poliploidía. Aneuploidía. Aplicaciones.

29. Recombinación. Concepto. Fundamento de un mapa genético. Tipos de recombinación. Modelos de recombinación.

30. Ligamiento y recombinación en diploides. Asignación de un gen a un grupo de ligamiento. Análisis de ligamiento: frecuencia de sobrecruzamiento y fracción de recombinación. Sobrecruzamientos dobles y multiples. Aditividad, interferencia y coeficiente de coincidencia. Construcción de mapas. Genes ligados al sexo. Afinidad y ligamiento aparente. Ligamiento en el hombre.

31. Ligamiento y recombinación en haploides. Distribución meiótica de un par de alelos. Transmisión de dos caracteres cuyos genes estan en cromosomas distintos o en el mismo cromosoma. Tétradas ordenadas y desordenadas. Frecuencias de sobrecruzamientos y mapas genéticos y físicos. Recombinación mitótica y ciclo parasexual. Fusión celular.

32. Transformación. Estado de competencia. Mecanismo de transformación. Análisis genético por transformación. Transformación por fagos y plásmidos. Transformación en eucariontes. Aplicaciones.

33. Conjugación. Descubrimiento. Transferencia unidireccional orientada. Los Hfr. Las sfa y factores F'. Episomas y plásmidos. Elementos de inserción.

34. Transducción. Tipos de transducción y mecanismos. Mapeo genético por transducción. Inducción cigótica.

35. Recombinación y mapas genéticos en virus. Empleo de deleciones. Mezcla fenotípica. Mapas moleculares.

36. Concepto y estructura del gen. Prueba de complementación y concepto operativo de gen. Concepto actual de gen: genes reguladores, solapados, en piezas, crípticos.

DINÁMICA Y EVOLUCIÓN DEL MATERIAL GENÉTICO

37. Poblaciones mendelianas. Variación genética y evolución. Estimación de la variabilidad; polimorfismo y heterocigosidad. Descripción genética de una población.

38. Poblaciones en equilibrio. Ley de Hardy y Weinberg. Determinación de las frecuencias en equilibrio. Equilibrio poblacional para series alélicas y genes ligados al sexo.

39. Variación genética de las poblaciones: Procesos sistemáticos. Migración y mutación.

40. Selección natural. Valor adaptativo y coeficiente de selección. Tipos de selección. Los polimorfismos en las poblaciones naturales. Interpretación evolutiva.

41. Variación genética de las poblaciones: Procesos dispersivos. Tamaño de la población: deriva genética. Limitación espacial de las probabilidades de apareamiento: consanguinidad.

42. Especiación y evolución. Razas geográficas y especiación. Mecanismos de aislamiento y especiación: mecanismos precigóticos y postcigóticos. Mecanismos citogenéticos. Evolución transespecífica.

43. Evolución molecular. Sobre el origen de la vida. Fase química de la evolución. Origen y evolución de la clave genética. Construcción de arboles genealógicos moleculares. Valor mutacional medio.

MANIPULACIÓN DEL MATERIAL GENÉTICO

44. Biotecnología. Tecnología del DNA recombinante. Restricción y modificación. Vectores de clonación. Métodos de selección. Ingeniería genética. Aplicaciones a la mejora genética.

45. Mejora genética. Importancia histórica de la mejora genética. Mejora vegetal; utilización de poliploides, heterosis, cultivos celulares. Androgénesis y ginogénesis. Mejora animal; selección y heterosis; inseminación artificial. Mejora de microorganismos.

46. Genética humana. Métodos especiales de la genética humana: estudios de gemelos, análisis de genealogías, cultivos celulares. Caracteres bioquímicos: grupos sanguíneos, análisis de enzimas. Detección prenatal.

47. Genética médica. Cromosomopatías autosómicas y gonosómicas. Transtornos genéticos del metabolismo. Anomalías aisladas. Síndromes polimalformativos. Farmacogenética. Riesgos genéticos de las radiaciones. Detección prenatal. Consejo genético.

48. Comportamiento, Sociedad y Genética. Genética del comportamiento, tipos de comportamiento. Genética de la inteligencia. Mejora genética de la especie humana. Eugenesia, eufenesia y eutelegénesis. Evolución biológica y evolución cultural.