LA HERENCIA BIOLÓGICA

Reproducción y herencia biológica Concepto de especie: especie es un grupo de organismos que pueden reproducirse entre ellos y cuyos descendientes son fértiles. Caracteres: características que permiten distinguir a un individuo de otro. Ojos, pelo, altura…..

Variaciones continuas y discontínuas Variación discontínua: si el carácter puede usarse para dividir a los miembros de una especie en dos o más grupos diferentes. Ej: grupos sanguíneos, huellas digitales. Son caracteres cualitativos Variación contínua: si las diferencias que se aprecian entre unos individuos y otros son muy pequeñas y graduales. Ej: la altura. Son caracteres cuantitativos.

Variaciones continuas y discontínuas Variación discontínua: si el carácter puede usarse para dividir a los miembros de una especie en dos o más grupos diferentes. Ej: grupos sanguíneos, huellas digitales. Son caracteres cualitativos Variación contínua: si las diferencias que se aprecian entre unos individuos y otros son muy pequeñas y graduales. Ej: la altura. Son caracteres cuantitativos.

CARACTERES HEREDITARIOS Y ADQUIRIDOS C. Hereditarios: se transmiten de generación en generación, aunque no aparecen necesariamente en todas las generaciones. Ej: color del pelo, piel.. C. adquiridos: no se transmiten a los descendientes. Aparecen durante la vida del individuo. Ej: desarrollo muscular, oscurecimiento de la piel….

¿Qué heredamos de nuestros padres?

espermatozoides

LOS CROMOSOMAS Todas las células tienen el material genético en forma de ADN.(Acido desoxirribonucleico) El ADN es la molécula química donde se localiza la información de la célula. Los cromosomas son fragmentos de ADN organizados en “ovillos”.

LOS CROMOSOMAS Solo se hacen visibles cuando la célula va a dividirse                                                                                                     

EL ADN JUNTO A SUS PROTEÍNAS SE ORGANIZA EN CROMOSOMAS DURANTE LA DIVISIÓN CELULAR (POR ESPIRALIZACIÓN Y ACORTAMIENTO EN SU LONGITUD) CUARTO NIVEL: “Cromosoma”: 50.000 veces más cortos que toda la extensión de su DNA contenido)

Estructura del cromosoma metafásico El cromosoma metafásico está constituido por dos cromátidas unidas por el centrómero que divide al cromosoma en dos brazos. Centrómero BRAZO Cinetocoro Constricciones secundarias BRAZO Bandas Telómero

Número de cromosomas Es constante en todas las células que pertenecen a un mismo organismo, excepto en las células reproductoras o gametos, que contienen la mitad de cromosomas que una célula normal. La mayoría de organismos tienen dos juegos de cromosomas (diploides). No guarda relación con el nivel evolutivo alcanzado por la especie. CARIOTIPO HUMANO FEMENINO CARIOTIPO HUMANO MASCULINO Cromosomas sexuales XX Cromosomas sexuales XY

LOS CROMOSOMAS El número de cromosomas de cada especie es fijo En la especie humana hay 23 parejas de cromosomas. 22 parejas son AUTOSOMAS y la pareja 23 son los CROMOSOMAS SEXUALES. Un cromosoma de cada pareja proviene de cada uno de los progenitores (CROMOSOMAS HOMÓLOGOS)

Cromosomas X e Y

El ciclo celular Fase G1 Fase G0 Citocinesis Fase S Fase de mitosis Fase permanente en células que no entran nunca en mitosis. Estado de quiescencia. Síntesis de proteínas y aumento del tamaño celular. Fase G1 Fase G0 Replicación del ADN y síntesis de histonas. Citocinesis División del citoplasma Fase S Interfase Fase de mitosis División celular G1: 4 HORAS S: 9 HORAS G2: 4 HORAS MITOSIS: 1 HORA Transcripción y traducción de genes que codifican proteínas necesarias para la división. Duplicación de los centriolos Fase G2

FASES CICLO CELULAR 18 HORAS: G1: 4 HORAS S: 9 HORAS G2: 4 HORAS MITOSIS: 1 HORA

CÉLULAS MITÓTICAS RAIZ CEBOLLA

interfase

Profase temprana

Profase tardía

metafase

Anafase temprana

Anafase tardía

tefofase

Células hijas

MEIOSIS

NECESIDAD DE LA MEIOSIS Es necesaria para mantener constante el número de cromosomas en las especies de reproducción sexual. Cada persona es única. Como consecuencia de la formación de los gametos por meiosis y la posterior fecundación, cada individuo hereda al azar un conjunto de caracteres que lo hace único.

Meiosis polen uno

Meiosis polen dos

Meiosis polen tres

Meiosis polen cuatro

Clonación y Células Madre Reproducción Fecundación Embriogénesis Tipos de Clonación Aplicaciones de la Clonación Tipos de Células Madre Aplicación de las Células Madre

Clonación Reproductiva Clonación Terapéutica y Clonación Terapéutica

Reproducción Artificial Asexual Definiciones ¿Qué es la clonación?   En distintos contextos de la Biología:   Si nos referimos al ámbito de la Ingeniería Genética, clonar es aislar y multiplicar en un tubo de ensayo un determinado gen o, en general, un trozo de ADN. La primera acepción viene del griego brote para calificar cualquier organismo descendiente engendrado asexualmente (sin fecundación) y cuya información genética proviene de un solo progenitor, no de la combinación de los genes del padre y la madre. Es una copia exacta de su original biológico. Individuos genéticamente iguales. No constituye una manipulación genética ya que no existe alteración del ADN ni de los genes. El genoma permanece intacto. Reproducción Artificial Asexual

Fecundación Espermatozoides sobre la pelúcida del ovocito Espermatozoides rumbo al ovocito Degradación y penetración de la Zona Pelúcida.

Fecundación Cigoto humano con dos pronúcleos antes de su Singamia (aún con la cubierta pelúcida). A las 26 hs el cigoto se dividirá en 2 células

Fase Temprana de la Embriogénesis Embrión humano de 12 células (contiene 3 Blastómeros) 8 células a las 46hs 16 células a las 68hs

Embriogénesis Inducción neural de la Gástrula que genera la Placa Neural (primordio de la cuerda espinal y del cerebro). 1° Mes: Esbozo de médula espinal, sistema nervioso, corazón, pulmones, estómago e intestinos. La Organogénesis dura hasta el 3° mes.

Gemelos y mellizos Gemelos monocigóticos o univitelinos (idénticos): Se originan por fisión de un embrión temprano. Tasa de 0.3 - 0.4% de nacimientos. Los llamados gemelos son de idéntico sexo.  

Gemelos y mellizos Gemelos dicigóticos o bivitelinos (no idénticos): Se originan por la fecundación de dos o más óvulos por distintos espermatozoides. Tasa de 0.6 - 1% nacimientos. Gran heredabilidad e incidencia de factores ambientales (nutrición, edad, etc.) Los llamados mellizos son de igual o diferente sexo

Clonación Tipos de Clonación Fines teóricos Clonación Reproductiva Clonación Terapéutica

Tipos de clonación Blastómero de 4 células totipotentes Partición (fisión) de embriones tempranos: Analogía con la gemelación natural. Los individuos son muy semejantes entre sí, pero diferentes a sus padres. Es preferible emplear la expresión gemelación artificial, y no debe considerarse como clonación en sentido estricto. Ocurre naturalmente en plantas e invertebrados. Blastómero de 4 células totipotentes

Tipos de clonación 2.Clonación verdadera: Transferencia de núcleos de células de individuos ya nacidos a óvulos o zigotos enucleados. Se originan individuos casi idénticos entre sí (salvo mutaciones somáticas) y muy parecidos al donante (del que se diferencian en mutaciones somáticas y en el genoma mitocondrial, que procede del óvulo receptor).

Fines (teóricamente posibles) de los tipos de clonación De la Gemelación Artificial ó Partición: En animales: Investigación Básica Mejora de FIV Mejora de fertilidad En humanos: Mejora de FIV Gemelos separados en el tiempo De la Paraclonación: En animales: Individuos idénticos para investigación Producción ganadera Tejidos humanizados para xenotransplantes En animales: En humanos: ¿Investigación básica y aplicada? Terapias para enfermedades mitocondriales

Clonación Reproductiva Dolly fue desarrollada por Wilmut y colaboradores (Nature 385:810-813, 1997) en el Instituto Roslin de Edinburgo, Escocia.

Clonación Terapéutica y Células Madre Tejidos Hueso Piel Nervioso Músculo Células Indiferenciadas en Cultivo Células Madre Embrionales Clonación por Transferencia Nuclear a Célula Somática Adulta Fecundación in vitro

También llamadas Troncales , Estaminales o Células Madre También llamadas Troncales , Estaminales o Stem Cells Son Células capaces de: Generar como descendencia Células hijas especializadas en algún tipo tisular Autorrenovarse en el tiempo

Tipos · Hay cuatro tipos: · Totipotente: puede crecer y formar un organismo completo, tanto los componentes embrionarios como los extraembrionarios. · Pluripotente: no puede formar un organismo completo, pero puede formar cualquier otro tipo de célula proveniente de los tres linajes embrionarios (endodermo, ectodermo y mesodermo ) · Multipotentes: son aquellas que solo pueden generar células de su propia capa o linaje embrionario de origen. · Unipotentes: pueden formar únicamente un tipo de célula particular.

Células Madre Adultas Hematopoyesis Célula madre de la Médula ósea HSC Precursores del linaje rojo G.R. Precursores del linaje blanco Hematopoyesis G.B.

Células Madre Embrionales (ES) Día 0 Fecundacionón Día 3 Trompas Día 7 Previo a Implantación m.c.i. Trofoblasto Placenta Embrión Zigoto (óvulo fecundado) Mórula (varios Blastómeros) Blastocisto (masa celular interna) Son Células Madre Embrionales in vitro Única Célula Totipotente Masa Celular Totipotente Masa Celular Pluripotente

Fuentes Proveedoras de Células Madre Adultas Osteoblastos Estroma de la Médula Ósea (MSC) Hematopoyéticas (HSC) Sistema Nervioso Central (SNC) Cordón Umbilical Mioblastos Endotelio Vascular Endotelio de Córnea Condroblastos

Aplicación de las Células Madre Adultas para Terapias Terapias Celulares Reparación de Tejidos dañados Tratamiento de enfermedades genéticas o producidas por terapias oncológicas Leucemia Problemas inmunitarios Linfomas