Por Prof. Iván Dávila Marcano UPR-Humacao Expresión del gene Por Prof. Iván Dávila Marcano UPR-Humacao

Control enzimático en estructura enzimas Genes codifican para proteínas incluyendo enzimas Genes trabajan en grupos para llevar a cabo trayectos metabólicos Genes pueden trabajar en cooperación con otros genes

Trabajos de Garrot y Bateson (1902) Trabajan con condición conocida como alkaptonuria Condición donde la orina se torna negra en contacto con el aire Produce artritis en adultos Concluyen que era una condición genética porque: Familias donde hay la condición presentan varios miembros afectados Es más común en matrimonios entre primos hermanos que entre personas no relacionadas

Trabajos de Garrot y Bateson (1902) Condición se produce por la acumulación de ácido homogentícico (HA) en sangre Personas normales metyabolizan el HA Personas con alcaptonuria no metabolizan HA No tienen las enzimas para hacerlo Error metabólico (fig 4.1)

Trayecto metabólico de fenilalanina-tiroxina

Trabajos de Garrot y Bateson (1902) Hoy se sabe que se debe a mutación recesiva en el cromosoma 3 Sus trabajos fueron la primera evidencia de la relación entre genes y las enzimas

Hipótesis un gene –una enzima Los genes actúan regulando procesos químicos específicos George Beadle y Edward Tatum (1942) Demostraron la relación existente entre los genes y las enzimas utilizando un hongo haploide Neurospora crassa (fig. 4.2)

Ciclo de vida de Neurospora crassa

Ciclo de vida de Neurospora crassa Es un micelio que produce esporas asexuales en una estructura conocida como conidias Organismos haploide, por lo que las mutaciones siempre se expresan Ciclo de vida corto Se propaga asexualmente por la dispersión de pedazos del micelio o de las conidias Se puede reproducir sexualmente por la unión de los tipos de apareamiento A y a La forma A no se puede unir a la forma A, así como tampoco la a a la a Solo se pueden aparear las formas A y a

Ciclo de vida de Neurospora crassa La unión de A y a producirá un núcleo diploide, que rápidamente pasa por meiosis y produce cuatro esporas haploides Esporas pasan por mitosis produciendo 8 esporas haploides Localizadas dentro de estructura conocida como asca Se les conoce como ascoesporas Cuatro con el fenotipo A y cuatro con el fenotipo a

Ciclo de vida de Neurospora crassa Las cepas salvajes solo necesitan de un medio múnimo para crecer. El medio incluye: Sales inorgánicas Incluyendo una fuente de nitrógeno Fuente de carbono orgánico Glucosa o sucrosa Biotina Vitamina que el hongo no puede sintetizar

Ciclo de vida de Neurospora crassa Beadle t Tatum aislaron mutantes auxotróficos (no crecen en medio mínimo) irradiando una cepa con rayos X y luego haciendo un cruce con una cepa no irradiada Cada ascoespora producida fue sembrada individualmente en un medio completo para asegurar la germinación de todas (aún las mutantes

Ciclo de vida de Neurospora crassa Esporas producidas en el medio completo se transfieren a medio mínimo Los mutantes no crecen Cada mutante auxotrófico fue colocado en difarentes combinaciones de medio mínimo y suplementos Propósito: Determinar que era lo que el mutante no podía sintetizar

Experimento de Beadle y Tatum

Experimento de Beadle y Tatum Asumen que el metabolismo de Neurospora se lleva a cabo por una serie de reacciones catalizadas por enzimas y organizadas en cascadas de información Ejemplo tabla 4.1

Respuesta de crecimiento de auxotrófos

Methionine biosynthetic pathway showing four genes in Neurospora crassa that code for the enzymes that catalyze each reaction