Cambios en la estructura genética y control genético Biol 3300L Laboratorio de Genética

Mutaciones ¿Qué son? ¿Son todas perjudiciales?

Mutaciones Son cambios en el material genético. Las mutaciones causan: Daño genotípico Pueden ser letal Pueden ser silenciosas Correr el marco de lectura Cambiar un nucleótido.

Mutaciones Causantes de la evolución Responsables de la variabilidad genética Favorecen la adaptación de los organismos a ambientes diversos

Mutaciones Mutaciones a nivel cromosomal Euploidia: mas de un “set” monoploide Aneuploidia: Número anormal de cromosomas Mutaciones a nivel de gen Cambios que involucran a las bases dentro de un gen. Sustitución de bases Deleción de bases Inserción de bases Traslocación de bases Inversión

Sustitución de bases Cambio tautomérico – cambios en los grupos funcionales. El estado tautomérico es solo por cortos períodos de tiempo. Cuando se cambia una purina por otra purina se conoce como transición. T --- A (normal) T* --- G (transición) C --- G ” C* --- A ”

Sustitución de bases Transverción- Se sustituye una purina por una pirimidina T --- A (normal) T* --- C (transverción) C --- G “ C* --- T “

Sustitución de bases Forma falciforme de los glóbulos rojos Anemia falciforme o “Sickle cell” anemia Forma falciforme de los glóbulos rojos ác. Glutámico es sustituido por Valina debido a una sustitución de bases. aa1…….Glu……….. aa146 aa1..…..Val…….. aa146 Mutación DNA Normal GAG GTG CTC CUC GUG mRNA GAG Polipéptido

Sustitución de bases Cuando se es heterocigoto (Ss) para la condición se puede sobrevivir, hay codominancia (ambos alelos se expresan) Cuando se es homocigoto recesivo (ss) es más difícil pero con tratamientos (transfusiones de sangre) se puede sobrevivir más tiempo. Daño al corazón, hígado, anemia severa

Sickle cell anemia

Deleción o inserción Se elimina o se añade uno o más pares de bases, alterando el marco de lectura de todas las tripletas de pares de bases. Ejm. DNA T T A C G C G T T G A T T C T RNA A A U G C G C A A C U AA G A Met – Arg – Asn - Terminación DNA T T A C G A C G T T G A T T C T RNA A A U G C U G C A A C U A A G A Met – Leu – Gln – Leu – Arg….

inversión

traslocación

Mutaciones Pueden ser: Mutaciones inducidas – exposición a agentes mutagénicos químicos (carcinógenos) físicos Mutaciones espontáneas – sin causa conocida bajo nivel de error metabólico.

Mutaciones inducidas Químicos Ácido nitroso (HNO2) Actúa durante la replicación o sin haber replicación de DNA. Causa deaminación oxidativa de los grupos amino de adenina, guanina y citosina. Induce cambios: A:T G:C C:A U:A

Mutaciones inducidas Químicos Tintes de acridina Causa deleción o inserción de bases Alteran el marco de lectura Resultan en la producción de un gen no funcional

Mutaciones inducidas Físicas Es absorbida por el DNA Luz ultra violeta (UV) Es absorbida por el DNA Causa dímeros de pirimidinas (causa principal de cáncer en la piel) T:T es el más común, obstruye la formación de la hélice de DNA y ocurren errores durante el proceso celular que repara los defectos en el DNA. C:C C:T

Mutaciones inducidas Ejm. Xeroderma pigmentosa – condición hereditaria recesiva que resulta en cáncer en la piel, ya que el individuo tiene ineficiencia en las enzimas reparadoras y fue expuesto a luz UV (sol).

Mecanismo de reparación de DNA Proceso de fotoreactivación: Hay un dímero Causa distorción en la hebra de DNA. La enzima fotoliasa reconoce los dímeros y los separa, esto en presencia de luz visible.

Mecanismo de reparación de DNA Reparación por excisión: Se identifica y remueve el segmento dañado de DNA mediante la enzima exonucleasa (DNA polimerasa I). Luego se remplaza con otro segmento, el cual fue sintetizado de la hebra complementaria de DNA. Ocurre en oscuridad y en presencia de luz.

Protocolo Determinar el efecto de la luz UV en levaduras (Saccharomyces cerevisiae) Identificar 4 platos petri de la siguiente forma: sección, grupo, Tiempo de exp . (0, 15, 35, 50 s.) Realizar una dilución de 10-4 levadura 10 mL 9 mL 1 mL 10-3 10-2 10-1 10-4

Cada mesa tendrá una dilución diferente (10-2, 10-3, 10-4) Por grupo, transferir .4 mL de la dilución correspondiente a cada uno de los 4 platos petri 0 seg. 35 seg. 15 seg. 50 seg.

Irradiar cada plato con luz UV durante los segundos correspondientes de cada uno. Sellar los platos petri con parafina y cubrirlos papel de aluminio. Dejarlos en una caja durante 72 horas y luego colocarlos en la nevera hasta el próximo laboratorio.

En el próximo laboratorio se contarán las colonias, para obtener los datos de crecimiento según la exposición a la luz UV. Contestar unas preguntas. % sobrevivencia = # de colonias en una dosis * 100 # de colonias en el control % mortalidad = 100% - % sobreviviencia