Mutaciones y
mutantes
Diversidad de cepas
LA MUTACIÓN
• Es un cambio
hereditario en la
secuencia de bases del
ácido nucleico que
constituye el genoma
de un organismo.
• Mutación implica
generalmente sólo un
pequeño cambio en
una célula de la
descendencia
• La recombinación génica es el
proceso por el que los
elementos genéticos
contenidos en 2 genomas
separados se juntan en una
unidad.
• A través de este mecanismo
pueden surgir nuevas
combinaciones de genes
incluso en ausencia de
mutación, capacitando al
organismo para desarrollar
nuevas funciones o procesos
adaptativos ya que sus
cambios pueden ser de genes
o incluso de cromosomas.
MUTACIONES
Un organismo puede cambiar alguna
de sus características en un momento
dado, a causa de alguno de los
siguientes mecanismos:
-Mutaciones génicas (Espontáneas o
inducidas).
-Recombinación.
-Transposones (Elementos genéticos
transponibles).
-Reorganizaciones cromosómicas
MUTACIONES
Inducida,
espontanea
Células germinales,
células somáticas
Secuencia, orden,
estructura
Cambio en el ADN
Silenciosa o no
silenciosa.
CLASIFICACION DE LAS MUTACIONES
Espontaneas
Somáticas o germinales
Inducidas
Secuencia, orden y
estructura
Silenciosas o no Mutaciones
Es un cambio en la secuencia del ADN,
existen 3 tipos
Génicas o moleculares
los cambios que alteran la
secuencia
de nucleótidos del ADN.
Sustitución de bases
Cambio de posición de bases
Es el cambio de una purina por una pirimidina o
viceversa.
No se conoce exactamente el mecanismo por el
cual suceden
Daños oxidativos en el ADN GC→TA.
Desaminación: G-C → A-T
Trasversión
Una purina reemplaza a otra o
una pirimidina reemplaza a otra.
Se origina por un cambio
tautomérico
Transición
Cromosómicas
Se altera la estructura de los
cromosomas.
1. Inserción de bases
2. Inversión
3. Delección o
duplicación
4. Translocaciones
Genómica
Se altera el número total de cromosomas
Aneuploidial, Poliploidal
Conceptualización
• Una cepa de cualquier célula o virus portadora de un cambio en su
secuencia de nucleótidos se denomina mutante.
• Por definición, un mutante difiere de su cepa progenitora en el genotipo,
que es la secuencia de nucleótidos del genoma. Además, las propiedades
observables del mutante —su fenotipo— también pueden verse alteradas
respecto de la cepa progenitora. Este fenotipo alterado recibe el nombre
de fenotipo mutante.
Es habitual referirse a una cepa aislada de la naturaleza con el término cepa
salvaje. El término «salvaje» puede ser usado para referirse al organismo
completo o solo al estatus de un gen particular que se está investigando. Los
derivados mutantes se pueden obtener directamente de las cepas salvajes o
de otras cepas previamente derivadas del tipo salvaje, por ejemplo, otro
mutante.
Bases moleculares
de la mutación
SISTEMAS DE
REPARACIÓN
Estos mecanismos de reparación se pueden clasificar en cuatro categorías:
1. Reparación Directa: La reparación directa involucra sistemas que eliminan
directamente el daño en el ADN inmediatamente después de producidos.
2. Reparación por escisión: El sistema de reparación por escisión de bases (base
excision repair, BER) elimina del genoma las bases dañadas que se producen
por alquilación, radiación ionizante, oxidación y desaminación.
3. Reparación de emparejamientos erróneos (apareamientos incorrectos): El
sistema de reparación por escisión de nucleótidos (nucleotide excision repair,
NER) reconoce cualquier lesión que provoque una distorsión importante en la
doble cadena del ADN.
4. Reparación de roturas de doble cadena: Este sistema se basa en la reparación
de las bases mal apareadas y la corrección de los bucles que se producen en la
cadena de ADN como consecuencia del deslizamiento de la polimerasa durante
la replicación.
Las células tienen varios mecanismos para prevenir mutaciones, o cambios
permanentes en la secuencia del ADN. Sistema S.O.S. responde a la acumulación de
ADN de cadena sencilla cuando el proceso de replicación se bloquea.
Desplazamiento
del marco de
lectura y otras
inserciones o
deleciones
Revisión.
La mayoría de las ADN
polimerasas pueden "revisar su
trabajo" con cada base que
añaden.
Si la polimerasa detecta que ha
agregado un nucleótido
equivocado (apareado
incorrectamente), lo quita y
reemplaza enseguida, antes de
continuar con la síntesis de ADN
Reparación de mal apareamiento
La reparación de mal
apareamiento también
puede detectar y
corregir pequeñas
inserciones y
deleciones que
suceden cuando las
polimerasas "se
resbalan" y pierden su
lugar sobre el molde
Reparación por escisión de base
• Es un mecanismo que se usa
para detectar y eliminar ciertos
tipos de bases dañadas. Un
grupo de enzimas llamadas
glicosilasas tiene un papel clave
en la reparación por escisión de
bases. Cada glicosilasa detecta y
elimina un tipo específico de
base dañada.
Reversión del daño químico
En algunos casos, una célula puede reparar daños en el ADN
al simplemente revertir la reacción química que los causó.
Para entender esto, necesitamos darnos cuenta que el "daño
al ADN" suele implicar solo un grupo extra de átomos que se
unen al ADN mediante una reacción química.
Si no se corrige, la guanina que contiene metilo
formará pareja con timina (T) en lugar de citosina (C)
durante la replicación del ADN.
Reparación por escisión de nucleótidos
La reparación por escisión
de nucleótidos es otra vía
que se usa para eliminar y
reemplazar bases dañadas.
La reparación por escisión de
nucleótidos detecta y corrige
tipos de daño que
distorsionan la doble hélice
del ADN.
Por ejemplo, esta vía detecta
bases que han sido
modificadas con grupos
químicos voluminosos, como
los que se unen a tu ADN
cuando se expone a las
sustancias químicas del
humo de cigarrillos, o daño
que causa la radiación UV,
como cuando te quemas con
el sol.
Reparación de rotura de la doble cadena
En la recombinación
homóloga, se utiliza la
información del cromosoma
homólogo que coincide con la
del dañado (o de una
cromátida hermana si el ADN
se ha copiado) para reparar la
fragmentación. En este
proceso se acercan los dos
cromosomas homólogos y se
utiliza la región sin daños del
homólogo o la cromátida como
molde para sustituir la región
dañada del cromosoma roto.
La recombinación homóloga es
"más limpia" que la unión de
extremos no homólogos y no
suele causar mutaciones
En la unión de extremos no
homólogos, los dos extremos
rotos de un cromosoma
simplemente se vuelven a
pegar. Este mecanismo de
reparación es "desordenado" y
por lo general resulta en la
pérdida, o a veces adición, de
unos cuantos nucleótidos en el
sitio de corte. Por lo tanto, la
unión de extremos no
homólogos tiende a producir
una mutación, pero eso es
mejor que la alternativa (la
pérdida de un brazo entero del
cromosoma
Conjunto de técnicas que permiten aislar un gen de
un organismo, para su posterior manipulación e
inserción en otro diferente.
SISTEMAS DE ADN RECOMBINANTE
ADN RECOMBINANTE
Unión artificial de dos fragmentos de ADN
Producido por bacterias
para degradar ADN
extraño
1) Enzimas de
restricción,
Mecanismos para
corregir errores
durante la
replicación del ADN
2) la replicación y
reparación de ADN,
Se realiza por
transferencia del gen de
interés
3) la replicación de virus y
plásmidos
Inserción por métodos
físico químicos
4) la síntesis química de
secuencias de
nucleótidos.
1. Plásmidos.
2. Virus
3. Transformaciones químicas
Vectores
Producción de proteínas,
enzimas
CAMINOS DE
INVESTIGACIÓN
2. VIRUS.
ENZIMAS DE RESTRICCIÓN
• Las enzimas implicadas son las endonucleasas, las cuales destruyen
ADN extraño, para no ser destruidas el ADN bacteriano se metila.
• Ellas pueden identificar secuencias para hacer los puntos de corte, los
cortes no están sujetos a correcciones.
• Se presentan mecanismo de acción donde se tiene: restricción
(proteger el DNA bacteriano de otros individuos) y modificación (se
metilan ciertas bases).
• Las enzimas funcionan siendo especifica en un punto de corte que
son las tipo II y la I la cual no especifica, requiere energía y los cortes
son asimétricos
Screening
https://www.youtube.com/watch?v=bTGFsILj
ZAQ&feature=emb_rel_end

Mutaciones y mutantes.pdf

  • 1.
  • 2.
    LA MUTACIÓN • Esun cambio hereditario en la secuencia de bases del ácido nucleico que constituye el genoma de un organismo. • Mutación implica generalmente sólo un pequeño cambio en una célula de la descendencia • La recombinación génica es el proceso por el que los elementos genéticos contenidos en 2 genomas separados se juntan en una unidad. • A través de este mecanismo pueden surgir nuevas combinaciones de genes incluso en ausencia de mutación, capacitando al organismo para desarrollar nuevas funciones o procesos adaptativos ya que sus cambios pueden ser de genes o incluso de cromosomas.
  • 3.
    MUTACIONES Un organismo puedecambiar alguna de sus características en un momento dado, a causa de alguno de los siguientes mecanismos: -Mutaciones génicas (Espontáneas o inducidas). -Recombinación. -Transposones (Elementos genéticos transponibles). -Reorganizaciones cromosómicas
  • 4.
    MUTACIONES Inducida, espontanea Células germinales, células somáticas Secuencia,orden, estructura Cambio en el ADN Silenciosa o no silenciosa. CLASIFICACION DE LAS MUTACIONES
  • 5.
    Espontaneas Somáticas o germinales Inducidas Secuencia,orden y estructura Silenciosas o no Mutaciones Es un cambio en la secuencia del ADN, existen 3 tipos Génicas o moleculares los cambios que alteran la secuencia de nucleótidos del ADN. Sustitución de bases Cambio de posición de bases Es el cambio de una purina por una pirimidina o viceversa. No se conoce exactamente el mecanismo por el cual suceden Daños oxidativos en el ADN GC→TA. Desaminación: G-C → A-T Trasversión Una purina reemplaza a otra o una pirimidina reemplaza a otra. Se origina por un cambio tautomérico Transición Cromosómicas Se altera la estructura de los cromosomas. 1. Inserción de bases 2. Inversión 3. Delección o duplicación 4. Translocaciones Genómica Se altera el número total de cromosomas Aneuploidial, Poliploidal
  • 6.
    Conceptualización • Una cepade cualquier célula o virus portadora de un cambio en su secuencia de nucleótidos se denomina mutante. • Por definición, un mutante difiere de su cepa progenitora en el genotipo, que es la secuencia de nucleótidos del genoma. Además, las propiedades observables del mutante —su fenotipo— también pueden verse alteradas respecto de la cepa progenitora. Este fenotipo alterado recibe el nombre de fenotipo mutante. Es habitual referirse a una cepa aislada de la naturaleza con el término cepa salvaje. El término «salvaje» puede ser usado para referirse al organismo completo o solo al estatus de un gen particular que se está investigando. Los derivados mutantes se pueden obtener directamente de las cepas salvajes o de otras cepas previamente derivadas del tipo salvaje, por ejemplo, otro mutante.
  • 7.
  • 9.
    SISTEMAS DE REPARACIÓN Estos mecanismosde reparación se pueden clasificar en cuatro categorías: 1. Reparación Directa: La reparación directa involucra sistemas que eliminan directamente el daño en el ADN inmediatamente después de producidos. 2. Reparación por escisión: El sistema de reparación por escisión de bases (base excision repair, BER) elimina del genoma las bases dañadas que se producen por alquilación, radiación ionizante, oxidación y desaminación. 3. Reparación de emparejamientos erróneos (apareamientos incorrectos): El sistema de reparación por escisión de nucleótidos (nucleotide excision repair, NER) reconoce cualquier lesión que provoque una distorsión importante en la doble cadena del ADN. 4. Reparación de roturas de doble cadena: Este sistema se basa en la reparación de las bases mal apareadas y la corrección de los bucles que se producen en la cadena de ADN como consecuencia del deslizamiento de la polimerasa durante la replicación. Las células tienen varios mecanismos para prevenir mutaciones, o cambios permanentes en la secuencia del ADN. Sistema S.O.S. responde a la acumulación de ADN de cadena sencilla cuando el proceso de replicación se bloquea.
  • 10.
    Desplazamiento del marco de lecturay otras inserciones o deleciones
  • 11.
    Revisión. La mayoría delas ADN polimerasas pueden "revisar su trabajo" con cada base que añaden. Si la polimerasa detecta que ha agregado un nucleótido equivocado (apareado incorrectamente), lo quita y reemplaza enseguida, antes de continuar con la síntesis de ADN
  • 12.
    Reparación de malapareamiento La reparación de mal apareamiento también puede detectar y corregir pequeñas inserciones y deleciones que suceden cuando las polimerasas "se resbalan" y pierden su lugar sobre el molde
  • 13.
    Reparación por escisiónde base • Es un mecanismo que se usa para detectar y eliminar ciertos tipos de bases dañadas. Un grupo de enzimas llamadas glicosilasas tiene un papel clave en la reparación por escisión de bases. Cada glicosilasa detecta y elimina un tipo específico de base dañada.
  • 14.
    Reversión del dañoquímico En algunos casos, una célula puede reparar daños en el ADN al simplemente revertir la reacción química que los causó. Para entender esto, necesitamos darnos cuenta que el "daño al ADN" suele implicar solo un grupo extra de átomos que se unen al ADN mediante una reacción química. Si no se corrige, la guanina que contiene metilo formará pareja con timina (T) en lugar de citosina (C) durante la replicación del ADN.
  • 15.
    Reparación por escisiónde nucleótidos La reparación por escisión de nucleótidos es otra vía que se usa para eliminar y reemplazar bases dañadas. La reparación por escisión de nucleótidos detecta y corrige tipos de daño que distorsionan la doble hélice del ADN. Por ejemplo, esta vía detecta bases que han sido modificadas con grupos químicos voluminosos, como los que se unen a tu ADN cuando se expone a las sustancias químicas del humo de cigarrillos, o daño que causa la radiación UV, como cuando te quemas con el sol.
  • 16.
    Reparación de roturade la doble cadena En la recombinación homóloga, se utiliza la información del cromosoma homólogo que coincide con la del dañado (o de una cromátida hermana si el ADN se ha copiado) para reparar la fragmentación. En este proceso se acercan los dos cromosomas homólogos y se utiliza la región sin daños del homólogo o la cromátida como molde para sustituir la región dañada del cromosoma roto. La recombinación homóloga es "más limpia" que la unión de extremos no homólogos y no suele causar mutaciones
  • 17.
    En la uniónde extremos no homólogos, los dos extremos rotos de un cromosoma simplemente se vuelven a pegar. Este mecanismo de reparación es "desordenado" y por lo general resulta en la pérdida, o a veces adición, de unos cuantos nucleótidos en el sitio de corte. Por lo tanto, la unión de extremos no homólogos tiende a producir una mutación, pero eso es mejor que la alternativa (la pérdida de un brazo entero del cromosoma
  • 20.
    Conjunto de técnicasque permiten aislar un gen de un organismo, para su posterior manipulación e inserción en otro diferente. SISTEMAS DE ADN RECOMBINANTE
  • 21.
    ADN RECOMBINANTE Unión artificialde dos fragmentos de ADN Producido por bacterias para degradar ADN extraño 1) Enzimas de restricción, Mecanismos para corregir errores durante la replicación del ADN 2) la replicación y reparación de ADN, Se realiza por transferencia del gen de interés 3) la replicación de virus y plásmidos Inserción por métodos físico químicos 4) la síntesis química de secuencias de nucleótidos. 1. Plásmidos. 2. Virus 3. Transformaciones químicas Vectores Producción de proteínas, enzimas CAMINOS DE INVESTIGACIÓN
  • 23.
  • 24.
    ENZIMAS DE RESTRICCIÓN •Las enzimas implicadas son las endonucleasas, las cuales destruyen ADN extraño, para no ser destruidas el ADN bacteriano se metila. • Ellas pueden identificar secuencias para hacer los puntos de corte, los cortes no están sujetos a correcciones. • Se presentan mecanismo de acción donde se tiene: restricción (proteger el DNA bacteriano de otros individuos) y modificación (se metilan ciertas bases). • Las enzimas funcionan siendo especifica en un punto de corte que son las tipo II y la I la cual no especifica, requiere energía y los cortes son asimétricos
  • 25.
  • 26.