•Si extendemos el ADN contenido en cada
célula formaría una hebra de
aproximadamente 2 metros, y si unimos
el ADN de todas las células del cuerpo
humano se formaría un “hilo” que iría de
la Tierra al planeta Plutón.
SABIA USTED QUE...?
• Si escribimos en forma continua la
secuencia completa del Genoma
Humano (3,000 millones de bases) se
llenarían 1,000 directorios
telefónicos como los de la Ciudad de
México.
• Una persona que lea, en voz alta y de
forma continua, la secuencia del genoma,
a una velocidad de 10 bases por segundo,
requeriría 9.5 años.
GENOMA
• El total de moléculas de DNA de un organelo,
célula u organismo.
• El genoma humano el DNA mitocondrial y las
moléculas que forman los cromosomas.
Análisis Genómico
• Conocer los códigos contenidos en el genoma en un organismo y
establecer su relación con otros genomas.
• Establecer la variabilidad de cada genoma (polimorfismo). H:0,0001%
• Identificar regiones codificadoras y reguladoras
humano mosca plantas levadura
caucásica asiatica negroide araucana
Codificadora, aquella que es transcrita en RNA
Reguladora, aquella que regula la transcripción
H: 30.000
M: 15.000
P: 25.000
Y: 6.000
DIFERENCIAS ENTRE EL GENOMA HUMANO Y
EL GENOMA DE OTROS EUCARIOTES
(Función molecular, familias y dominios proteicos)
1) Funciones Inmunológicas
2) Desarrollo, Estructura y Función Neuronal
3) Vías de Señalización Inter- e Intracelulares
4) Homeostasis
5) Apoptosis
6) Otras Familias Proteicas (enzimas metabó-licas, p. de
traducción, ribonucleoproteínas, etc.)
• Las regiones codificadoras corresponden a
sólo el 1% del genoma.
• Los exones corresponden ~5% de cada gen.
• El genoma humano tiene 23,000 a 30,000
genes.
• ~60% de los genes humanos presentan
procesamiento alternativo.
• ~70% de los procesamientos alternativos
cambian la secuencia de la proteína, de
manera que el proteoma tiene 50.000 a
60.000 miembros.
El Genoma Humano
2001
OBJETIVOS DEL
PROYECTO GENOMA HUMANO
• Analizar la estructura del genoma humano
• Identificar los 23,000 a 30,000 genes humanos
• Determinar la secuencia de las 3,000-3,200
millones de pb.
• Almacenar la información en base de datos y
mejorar las herramientas para su análisis
• Transferir la tecnología al sector privado
• Abordar los problemas éticos, sociales y legales
que surjan del PGH
Las variaciones genéticas participan en un
amplio espectro de características humanas,
incluyendo diferencias en rasgos físicos, así
como en algunos de los procesos del
pensamiento y conducta.
DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGIA MOLECULAR
ACIDO DESOXIRRIBONUCLEICO
Almacena
Replica
Expresa
Crick, 1956
mRNA – mensajero
rRNA - ribosomal
tRNA - transferencia
ACIDO RIBONUCLEICO
• Información biológica está codificada en las
secuencias de nucleótidos, de sus moléculas
de DNA o RNA, y se divide en unidades
denominadas genes
• Leída por proteínas que participan en la
expresión genética
Genoma Humano
Genoma nuclearGenoma nuclear
3300Mb3300Mb
≈≈ 30, 000 genes30, 000 genes
Genes y secuenciasGenes y secuencias
relacionadas con genesrelacionadas con genes
DNA extragénico
DNA
codificante
DNA no codificante
Genoma mitocondrialGenoma mitocondrial
16.6 kb16.6 kb
37 genes37 genes
2 genes2 genes
rRNArRNA
22 genes tRNA22 genes tRNA
13 genes polipéptidos
GENES HUMANOS
1 GENOMA HAPLOIDE
23,000 genes .... 3 X 109
pb
23 cromosomas .... 3,000 centimorgans
1 CROMOSOMA
2,000- 5,000 genes .... 1.3 x 108
pb
1 MICROBANDA
CROMOSÓMICA 50-100 genes
3 x 106
pb
3 centimorgans
1/10 MICROBANDA
CROMOSOMICA
5-10 genes
3 x 105
pb
0.3 centimorgans
Cromosomas y Números
• Número de cromosomas: 22 pares de
autosomas + 1 par de cromosomas sexuales
= 46
• Cromosomas sexuales: XY para el hombre y
XX para la mujer
• Cromosoma más grande: Cr.1~263 millones
de pb
• Cromosoma más pequeño: Cr. Y~59
millones de pb
CARIOTIPO
Beneficios de la Investigación del
Genoma Humano
Beneficios Médicos (1)
• Mejor diagnóstico de las enfermedades
• Detección temprana de predisposición a
patologías
• Uso racional de medicamentos
Farmacogenómica:
Predicción de la respuesta de una
persona a una medicina particular.
Beneficios Médicos (2)
• Identifica donantes de órganos
compatibles con el paciente
• Terapia génica
• Farmacogenómica con “medicación
personalizada”
• Reemplazo de órganos
Beneficios de la Investigación del
Genoma Humano
Beneficios de la Investigación del
Genoma Humano
Beneficios de la investigación de micro-
organismos
• Nuevas fuentes de energía (bio-combustibles)
• Monitoreo ambiental para detectar
contaminantes
• Protección de armas químicas y biológicas
• Limpieza segura y eficiente de deshechos
tóxicos
Utilidad en Medicina Forense
•Identifica sospechosos potenciales de un crimen
•Exonera personas erróneamente acusadas
•Identifica a las víctimas de un crimen o de una
catástrofe
•Confirma paternidad y otros nexos familiares
•Identifica restos de animales protegidos por la ley
•Detecta bacterias y otros organismos que pueden
contaminar el aire, agua, suelos y alimentos.
Beneficios de la Investigación del Genoma
Humano
Beneficios de la Investigación del
Genoma Humano
Agricultura y Ganadería
• Identifica cepas resistentes a enfermedades,
plagas y medicamentos
• Clasifica animales más resistentes y más
productivos y resistentes a enfermedades
• Genera productos mas nutritivos
• Crea biopesticidas (no tóxicos)
• Incorpora vacunas a los alimentos
Beneficios de la Investigación
del Genoma Humano
Evolución y Migración de Poblaciones
Humanas
• Analiza mutaciones germinales para estudios
de evolución
• Analiza migración de grupos humanos basados
en la herencia materna
• Analiza mutaciones en el cromosoma “Y”, cuya
estabilidad evolutiva permite determinar
migraciones y linajes
• Establece relación entre el desarrollo de las
mutaciones y eventos históricos
Aspectos éticos legales y sociales de la
investigación de Genoma Humano
• Uso adecuado de la información Genética
• Privacidad y confidencialidad de la información
• Impacto psicológico y estigmatización
• Diagnóstico molecular
• Aspectos reproductivos
• Educación, standards y control de calidad
• Comercialización
• Implicaciones conceptuales y filosóficas
DNADNA
RFLP´s
PCR
Sequencing
Microarrays
EST´s
STS
SNP´s
cDNA
Electrophoresis
Cloning
Expression
SNPs
(“Single nucleotide polymorphisms”)
• Cambio en un par de bases con frecuencia
≥1% en la población general
• Muy estables (bajas tasas de mutación)
• Resposables de cambios funcionales (de
gran interés en humanos)
• Requieren de técnicas de detección
automatizadas
SNPs
Aplicación:
• Mapeo génico
• Estudios de ligamiento
• Identificación funcional y efectos fenotípicos
Se estima que en el genoma humano 1/100 -
1/500 pares de bases es polimórfico
Para el año 2010
Existirán las pruebas genéticas para muchas
enfermedades comunes. La intervención médica
será en la interpretación de los análisis médicos
(sugerencias de cambiar la dieta y terapias
preventivas con medicinas)
Los médicos tendrán la necesidad de explicar el
riesgo estadístico de la enfermedad a un paciente
sano que desea seguir bien de su salud. Esto
obligará a los médicos generales a entender bien
las bases de la genética.
Para el año 2020
El enfoque farmacogenómico del análisis de la
respuesta de un individuo a una medicina
particular será una práctica común para muchas
medicinas.
Cualquier tumor será analizado con los métodos
de la genómica para catalogar los genes dañados
en este tipo de tumor, y aplicar las terapias
específicas para estos genes dañados.

Genoma Humano

  • 2.
    •Si extendemos elADN contenido en cada célula formaría una hebra de aproximadamente 2 metros, y si unimos el ADN de todas las células del cuerpo humano se formaría un “hilo” que iría de la Tierra al planeta Plutón. SABIA USTED QUE...?
  • 3.
    • Si escribimosen forma continua la secuencia completa del Genoma Humano (3,000 millones de bases) se llenarían 1,000 directorios telefónicos como los de la Ciudad de México.
  • 4.
    • Una personaque lea, en voz alta y de forma continua, la secuencia del genoma, a una velocidad de 10 bases por segundo, requeriría 9.5 años.
  • 5.
    GENOMA • El totalde moléculas de DNA de un organelo, célula u organismo. • El genoma humano el DNA mitocondrial y las moléculas que forman los cromosomas.
  • 7.
    Análisis Genómico • Conocerlos códigos contenidos en el genoma en un organismo y establecer su relación con otros genomas. • Establecer la variabilidad de cada genoma (polimorfismo). H:0,0001% • Identificar regiones codificadoras y reguladoras humano mosca plantas levadura caucásica asiatica negroide araucana Codificadora, aquella que es transcrita en RNA Reguladora, aquella que regula la transcripción H: 30.000 M: 15.000 P: 25.000 Y: 6.000
  • 10.
    DIFERENCIAS ENTRE ELGENOMA HUMANO Y EL GENOMA DE OTROS EUCARIOTES (Función molecular, familias y dominios proteicos) 1) Funciones Inmunológicas 2) Desarrollo, Estructura y Función Neuronal 3) Vías de Señalización Inter- e Intracelulares 4) Homeostasis 5) Apoptosis 6) Otras Familias Proteicas (enzimas metabó-licas, p. de traducción, ribonucleoproteínas, etc.)
  • 11.
    • Las regionescodificadoras corresponden a sólo el 1% del genoma. • Los exones corresponden ~5% de cada gen. • El genoma humano tiene 23,000 a 30,000 genes. • ~60% de los genes humanos presentan procesamiento alternativo. • ~70% de los procesamientos alternativos cambian la secuencia de la proteína, de manera que el proteoma tiene 50.000 a 60.000 miembros. El Genoma Humano
  • 12.
  • 14.
    OBJETIVOS DEL PROYECTO GENOMAHUMANO • Analizar la estructura del genoma humano • Identificar los 23,000 a 30,000 genes humanos • Determinar la secuencia de las 3,000-3,200 millones de pb. • Almacenar la información en base de datos y mejorar las herramientas para su análisis • Transferir la tecnología al sector privado • Abordar los problemas éticos, sociales y legales que surjan del PGH
  • 15.
    Las variaciones genéticasparticipan en un amplio espectro de características humanas, incluyendo diferencias en rasgos físicos, así como en algunos de los procesos del pensamiento y conducta.
  • 16.
    DOGMA CENTRAL DELA BIOLOGIA MOLECULAR ACIDO DESOXIRRIBONUCLEICO Almacena Replica Expresa Crick, 1956 mRNA – mensajero rRNA - ribosomal tRNA - transferencia ACIDO RIBONUCLEICO
  • 17.
    • Información biológicaestá codificada en las secuencias de nucleótidos, de sus moléculas de DNA o RNA, y se divide en unidades denominadas genes • Leída por proteínas que participan en la expresión genética
  • 18.
    Genoma Humano Genoma nuclearGenomanuclear 3300Mb3300Mb ≈≈ 30, 000 genes30, 000 genes Genes y secuenciasGenes y secuencias relacionadas con genesrelacionadas con genes DNA extragénico DNA codificante DNA no codificante Genoma mitocondrialGenoma mitocondrial 16.6 kb16.6 kb 37 genes37 genes 2 genes2 genes rRNArRNA 22 genes tRNA22 genes tRNA 13 genes polipéptidos
  • 20.
    GENES HUMANOS 1 GENOMAHAPLOIDE 23,000 genes .... 3 X 109 pb 23 cromosomas .... 3,000 centimorgans 1 CROMOSOMA 2,000- 5,000 genes .... 1.3 x 108 pb 1 MICROBANDA CROMOSÓMICA 50-100 genes 3 x 106 pb 3 centimorgans 1/10 MICROBANDA CROMOSOMICA 5-10 genes 3 x 105 pb 0.3 centimorgans
  • 21.
    Cromosomas y Números •Número de cromosomas: 22 pares de autosomas + 1 par de cromosomas sexuales = 46 • Cromosomas sexuales: XY para el hombre y XX para la mujer • Cromosoma más grande: Cr.1~263 millones de pb • Cromosoma más pequeño: Cr. Y~59 millones de pb
  • 22.
  • 23.
    Beneficios de laInvestigación del Genoma Humano Beneficios Médicos (1) • Mejor diagnóstico de las enfermedades • Detección temprana de predisposición a patologías • Uso racional de medicamentos
  • 24.
    Farmacogenómica: Predicción de larespuesta de una persona a una medicina particular.
  • 25.
    Beneficios Médicos (2) •Identifica donantes de órganos compatibles con el paciente • Terapia génica • Farmacogenómica con “medicación personalizada” • Reemplazo de órganos Beneficios de la Investigación del Genoma Humano
  • 26.
    Beneficios de laInvestigación del Genoma Humano Beneficios de la investigación de micro- organismos • Nuevas fuentes de energía (bio-combustibles) • Monitoreo ambiental para detectar contaminantes • Protección de armas químicas y biológicas • Limpieza segura y eficiente de deshechos tóxicos
  • 27.
    Utilidad en MedicinaForense •Identifica sospechosos potenciales de un crimen •Exonera personas erróneamente acusadas •Identifica a las víctimas de un crimen o de una catástrofe •Confirma paternidad y otros nexos familiares •Identifica restos de animales protegidos por la ley •Detecta bacterias y otros organismos que pueden contaminar el aire, agua, suelos y alimentos. Beneficios de la Investigación del Genoma Humano
  • 28.
    Beneficios de laInvestigación del Genoma Humano Agricultura y Ganadería • Identifica cepas resistentes a enfermedades, plagas y medicamentos • Clasifica animales más resistentes y más productivos y resistentes a enfermedades • Genera productos mas nutritivos • Crea biopesticidas (no tóxicos) • Incorpora vacunas a los alimentos
  • 29.
    Beneficios de laInvestigación del Genoma Humano Evolución y Migración de Poblaciones Humanas • Analiza mutaciones germinales para estudios de evolución • Analiza migración de grupos humanos basados en la herencia materna • Analiza mutaciones en el cromosoma “Y”, cuya estabilidad evolutiva permite determinar migraciones y linajes • Establece relación entre el desarrollo de las mutaciones y eventos históricos
  • 30.
    Aspectos éticos legalesy sociales de la investigación de Genoma Humano • Uso adecuado de la información Genética • Privacidad y confidencialidad de la información • Impacto psicológico y estigmatización • Diagnóstico molecular • Aspectos reproductivos • Educación, standards y control de calidad • Comercialización • Implicaciones conceptuales y filosóficas
  • 31.
  • 32.
    SNPs (“Single nucleotide polymorphisms”) •Cambio en un par de bases con frecuencia ≥1% en la población general • Muy estables (bajas tasas de mutación) • Resposables de cambios funcionales (de gran interés en humanos) • Requieren de técnicas de detección automatizadas
  • 33.
    SNPs Aplicación: • Mapeo génico •Estudios de ligamiento • Identificación funcional y efectos fenotípicos Se estima que en el genoma humano 1/100 - 1/500 pares de bases es polimórfico
  • 34.
    Para el año2010 Existirán las pruebas genéticas para muchas enfermedades comunes. La intervención médica será en la interpretación de los análisis médicos (sugerencias de cambiar la dieta y terapias preventivas con medicinas) Los médicos tendrán la necesidad de explicar el riesgo estadístico de la enfermedad a un paciente sano que desea seguir bien de su salud. Esto obligará a los médicos generales a entender bien las bases de la genética.
  • 35.
    Para el año2020 El enfoque farmacogenómico del análisis de la respuesta de un individuo a una medicina particular será una práctica común para muchas medicinas. Cualquier tumor será analizado con los métodos de la genómica para catalogar los genes dañados en este tipo de tumor, y aplicar las terapias específicas para estos genes dañados.