Seminario clase

1. CARACTERIZACIÓN GENÉTICA DE MICROORGANISMOSModelos de trabajo en biología molecularPresentado por: Maritza Tatiana Velasquez Practicas complementarias 2014-BUniversidad de Santander

2. ORGANISMO MODELO
Un organismo modelo son especies altamente estudiadas que han recibido especial atención en la investigación genética y biológica, poseen características especiales como:
Tiempo de generación corto
Número de descendientes manejable
Adaptabilidad al ambiente en el laboratorio
Capacidad de ser mantenidos y reproducidos a bajo costo
Fácil de cultivar
Disponibilidad de variabilidad fenotípica y genotípica
Fenotipo de interés sencillo de observar o medir

3. Organismos modelo genéticos
Reproducen en grandes cantidades
Tienen un corto tiempo de generación
Generalmente se producen muchas mutaciones
Pueden crear mapas genéticos altamente detallados
Ejemplos:
-Levadura de pan (Saccharomycescerevisiae)
-La mosca de la fruta (Drosophila melanogaster)
-El gusano nematodo (Caenorhabditiselegans).
Se trata de especies que son susceptibles al análisis genético Tipos de organismos modelo

4. Tipos de organismos modelo
Organismos modelo experimentales
Ejm: El pollo y las ranas africanas (Xenopuslaevis)
Ventajas: producen embriones robustos que se pueden estudiar y manipular con facilidad
Utilizadas como organismos modelo en la biología del desarrollo
las especies no son genéticamente susceptibles
pueden tener gran numero de generaciones y pobres en mapas geneticos

5. Organismos modelo genómico.
Ocupan una posición central en el árbol evolutivo
Porque ualidatiene alguna cualidad en su genoma que los hace ideales para estudiarlo
Ejemplo:
-Pez globo (Fugurubripes)
tiene un repertorio similar a los humanos, pero mas perqueno( 400 millones de pares de bases en lugar de 3000 millones que es el humano).
Ejemplo:
-Raton el genoma de esta organizado de manera muy similar al del ser humano y sus genes estan dispuestos en el mismo orden. Tipos de organismos modelo

6. VENTAJAS
DESVENTAJAS
Excelente genética
Técnicas moleculares de gran alcance
Los genes pueden clonarse fácilmente
Secuencia completa del genoma
Poseer todos los orgánulos básicos de células eucariotas
El control del ciclo celular similar a los animales
No hay diversidad de tejidos
LEVADURAS
La levaduraSaccharomycescerevisiaees el microorganismo eucarionte ideal para estudios biológicos y genómicos.
•Lasimplicidaddemanipulacióngenéticadelalevadurapermitequeseautilizadaconvenientementeparaanalizarlafuncióndelosproductosgénicosdeorganismoseucariontessuperiores. •Utilidad:Obtenerproteínasrecombinantesdeusocomercial. •Ejemplo:-VacunarecombinantedelahepatitisB
-Productoalimenticiorecombinante,RENINA

7. VENTAJAS
DESVENTAJAS
•Excelente genética Secuencia genoma completo desde el año 2000.
•Tiempo de generación rápida
•Ciclovidacorto
•Facilcultivo
•Técnicas moleculares de gran alcance
•Los genes pueden clonarse fácilmente
•Etiquetado de transposones
•Los animales transgénicos se generan fácilmente
•Difícil manipulación embriológica.
•Interrupción génica sigue siendo difícil, aunque posible
Mosca de la fruta. Drosophila melanogaster.
Losestudiosrealizadosenestamoscadurantelosúltimoscienaños,hanpermitidocomprenderaspectosfundamentalesdelagenéticaeucariótica,entreelloslasbasesdeladeterminacióndelsexo.
Elarsenaldetécnicasgenéticasdisponiblesenlamoscaseaplicaparacaracterizarycomprenderlafuncióndegeneshumanos. Ejemplo:
-se ha podido detectar y conocer genes involucrados en la enfermedad de Parkinson.
-Genes supresores de tumores
-El homólogo a la insulina en mosca
-Receptores de hormonas.

8. Caenorhabditiselegans
Elestudiodeestaespecieaportaherramientasprácticasaplicablesaltratamientodeenfermedadescausadaspornematodos.
Lastécnicasdeingenieríagenéticapuestasapuntoparaestaespeciepermitenrealizarinvestigacionessobrediferenciacióncelular, neurobiología,desarrolloyevolución,mediantelacomparacióndelosgenomasdelevaduras, gusanosyratones,entreotros.
VENTAJAS
DESVENTAJAS
Excelentegenética
Secuenciacompletadelgenoma
Tiempodegeneraciónrápidas
descripcióncompletadesuanatomíacelular
Técnicasmolecularesdegranalcance
Losgenespuedenclonarsefácilmente
EtiquetadodeTransposones
RNAieficaz
Pocascélulas:959células, 302neuronas
Morfologíatotalmentecaracterizada
Todosloslinajesdecélulasconocidas
Morfologíaexternalimitada
Elanálisisdetalladodepatronesdeexpresióngénicapuedeserdifícil.
Algunasmanipulacionesembriológicosdifícil
NEMATODOS

9. Pez cebra.
VENTAJAS
DESVENTAJAS
Vertebrado más simple con buena genética
Homologiageneticacon el hombre 80% del genoma.
Análisis del genoma en marcha
Facilmantenimientoy almacenaje
Fácil examinar los defectos morfológicos
Manipulaciones embriológicos
Sistemas de órganos similares para otros vertebrados (por ejemplo, los ojos, el corazón, la sangre, tracto gastrointestinal)
El rápido desarrollo de los vertebrados
Todavía no sepuede clonar genes
No se puede hacer fácilmente animales transgénicos
Porsuhomologíaconelgenomadelserhumano,permitequelosresultadosobtenidosdelosfármacosprobadosenestosanimalesseanpotencialmenteextrapolablesalserhumano.
•Otradelasventajasdeestepezessucapacidadreproductiva.
•pezcebralaspreferenciasdeloscientíficoscomoanimaldelaboratorioenelsigloXXI.

10. Musmusculus
Elratónhasidoelegidodesdeloscomienzosdelainvestigacióncientíficaclínicacomoespeciemamíferomodelodadasucercaníafisiológicaygenéticaconelhumano.
Elobjetivodelosestudiosconratonesescomprenderlosefectosquecausandiferentesmutacionesyutilizaresosdatosenlabúsquedadeposiblesequivalenciasenlaespeciehumana.
Ratones
VENTAJAS
DESVENTAJAS
Mamíferos, una gran parte de sus procesos bioquímicos son similares al del humano.
Fácil manejo
Se adapta fácilmente a los animalarios (bioteríos), permitiendo controlar variables ambientales en los experimentos.
Variabilidad Genética
Colección grande de mutantes
Construcción de embriones quiméricos posibles
Fuente de células primarias
Cepas definidas
Actividad y visión nocturna
Desarrollo y ciclo de vida relativamente lenta (meses)
Manipulaciones embrionarias difíciles
Fenotipos mutantes son difíciles de estudiar.

11. Esunorganismomodelouniversalqueseutilizaenellaboratoriopor:
•Susimplicidad
•Facilidadparapropagarseymanipulargenéticamente,
•Bajocostodesucultivo
•Técnicasdetransformaciónsonsencillasysondeusorutinarioenloslaboratoriosdebiologíamolecular
BacteriaE. coli
Las células más utilizadas en este laboratorio son•E. coliDH5α •E. coli BL21 (DE3) pLysS•E. coli Top 10F’

12. •E.ColiTransformación de bacterias
•Tratada previamente con una solución de cloruro de calcio.
•Preparando así la membrana para poder internalizar el ADN de interés. Hacer células sean competentes
•Mediante chock térmico sometiendo las bacterias a diferentes temperaturas. Transformacion