GRUPO I B: GRUPO II B:

Transcripción

1 ASIGNATURA GENÉTICA HUMANA SEGUNDO CURSO CUATRIMESTRE SEGUNDO GENÉTICA HUMANA Biología Celular DEPARTAMENTO BIOLOGÍA CELULAR PROFESOR RESPONSABLE Los correspondientes de cada grupo GRUPO I A: PROFESORADO REYES FLORES HERRÁEZ MANUEL GÓMEZ DEL MORAL MARTÍN GRUPO II A: JOSÉ LUIS CALVO MARTÍN MANUEL GÓMEZ DEL MORAL MARTÍN ELENA GINÉ DOMÍNGUEZ GRUPO I B: CARMEN MARTÍNEZ MORA REYES FLORES HERRÁEZ MANUEL GÓMEZ DEL MORAL MARTÍN GRUPO II B: ENRIQUE GARCÍA-MAURIÑO MÚZQUIZ ELENA GINÉ DOMÍNGUEZ PAGINA WEB La información relativa a esta asignatura está actualizada en julio de Cualquier modificación posterior a esta fecha será reflejada en la siguiente web: Webs del departamento:

2 Segundo Genética Humana (Biología Celular) OBJETIVOS CITOGENÉTICA HUMANA La Genética Humana es hoy una disciplina con entidad propia dentro de la Licenciatura en Medicina y así ha quedado reflejado en la elaboración del nuevo Plan de Estudios. Su campo de conocimiento es amplio y abarca diferentes aspectos: desde los propiamente básicos hasta los moleculares. Los objetivos del Departamento de Biología Celular, a lo largo del desarrollo de esta disciplina, durante el primer ciclo de la Licenciatura, están encaminados a proporcionar al alumnado los conocimientos básicos y fundamentos, para la comprensión de los diferentes mecanismos de transmisión hereditarios humanos, así como el desarrollo de la citogenética humana y sus posibilidades de estudio y técnicas actuales de identificación. El Programa de Clases Prácticas ha sido elaborado con el criterio de fijar los conocimientos adquiridos en las clases teóricas. Dicho programa está dirigido en tres apartados: 1. Comprende las Prácticas 1 a 9. El alumno realizará observaciones de meiosis al microscopio. Estudio de cromosomas metafásicos al microscopio óptico. Confección del cariotipo humano: Modo de obtención y técnicas de estudio. 2. En este bloque práctico se familiariza con planteamientos concretos de los mecanismos de transmisión (Prácticas 10 a 17). 3. Diagnóstico de los diferentes tipos de anomalías cromosómicas (Prácticas 18 a 20). PROGRAMA TEÓRICO PROGRAMA DE CITOGENÉTICA TEMA 1.- Genética humana: Concepto y su importancia en la medicina. Citogénetica. TEMA 2.- Meiosis. Concepto. La meiosis como base de la reproducción sexual y de la variabilidad genética. TEMA 3.- Fases de la meiosis. Primera y segunda división meiótica. Consecuencias de las alteraciones en las divisiones meióticas. TEMA 4.- Cromosoma metafásico. Métodos de observación al microscopio óptico: Tipos y nomenclatura. Ultraestructura. Modelo de condensación del ADN en el cromosoma metafásico. Cariotipo humano. Técnicas de bandeo cromosómico. TEMA 5.- Conceptos fundamentales en genética. Concepto de gen. Genotipo y Fenotipo. Alelo. Locus. Dominancia y recesividad. Genética mendeliana I: primera ley de Mendel. TEMA 6.- Genética mendeliana II: segunda y tercera leyes de Mendel. TEMA 7.- Modificaciones a las leyes de Mendel I: codominancia, dominancia incompleta y alelismo múltiple. TEMA 8.- Modificaciones a las leyes de Mendel II: penetrancia y expresividad, epistasia. TEMA 9.- Ligamiento y recombinación. Mapas cromosómicos. TEMA 10.- Genética del sexo I: Determinación del sexo. Diferenciación sexual. Cromosomas sexuales humanos. TEMA 11.- Genética del sexo II: Compensación de la dosis génica: inactivación del cromosoma X. Cromatina sexual. Lyonización. TEMA 12.- Transmisión genética de las enfermedades I (herencia monogénica o mendeliana): Herencia autosómica dominante y recesiva. Árboles genealógicos. TEMA 13.- Transmisión genética de las enfermedades II: Herencia ligada al sexo. Herencia mitocondrial. Impronta genética. Disomía uniparental. TEMA 14.- Herencia cuantitativa. Caracteres polimórficos. Herencia poligénica. TEMA 15.- Genética de poblaciones. Frecuencias fenotípicas, genotípicas y alélicas. Equilibrio de Hardy- Weinberg. TEMA 16.- Mutaciones. Concepto. Tipos. Consecuencias genéticas. 98

3 Segundo Genética Humana (Biología Celular) TEMA 17.- Anomalías cromosómicas I: Concepto. Anomalías numéricas. Mecanismos de producción. Mosaicos. TEMA18.- Anomalías cromosómicas II: Estructurales. Tipos. TEMA 19.- Anomalías cromosómicas en la especie humana: Síndromes más frecuentes. Consejo genético. TEMA 20.- Genética y Cáncer. Aspectos generales. Oncogenes. CRITERIOS DE EVALUACIÓN En los exámenes finales podrán realizarse tanto preguntas tipo test como preguntas cortas o bien tipo tema. PROGRAMA DE PRÁCTICAS 1. Meiosis. Observación al microscopio de sus diferentes fases. 2. Observación de cromosomas metafásicos al microscopio. 3. Cariotipo I: Obtención y cultivo de linfocitos humanos. 4. Cariotipo II: Extensión y tinción de los linfocitos. Observación al microscopio y fotografía. 5. Cariotipo III: Ordenación de los cromosomas según criterios internacionales. 6. Técnicas de bandeo. 7. Técnica autorradiográfica. Observación al microscopio de células marcadas con tidimina tritiada. 8. Estudio de la cromatina sexual en células del epitelio bucal, tras su obtención y tinción. 9. Estudio de la cromatina sexual en células humanas. 10. Polimorfismos I: Determinación de grupos sanguíneos y su estudio. 11. Polimorfismos II: Otros polimorfismos. 12. Tipos de mapas en genética. 13. y 14. Problemas de herencia monogénica humana. 15. Problemas de herencia poligénica. 16. Estudio biométrico de una población. 17. Problemas de genética de poblaciones. 18. Observación al microscopio de anomalías cromosómicas numéricas. Elaboración de cariotipos. 19. Observación al microscopio de anomalías cromosómicas estructurales. Elaboración de cariotipos. 20. Observación al microscopio de células procedentes de líquido amniótico. Estudio cromosómico. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA/ ENLACES EN INTERNET RELACIONADOS *CUMMINGS, M. R. (1995): Herencia Humana. Principios y Conceptos. Interamericana McGraw- Hill. *EMERY, A.E.H, Y MUELLER, R.F. (1992): Principios de Genética Médica. Churchill Livingstone. *GRIFFITHS, A. (2002). Genética. Interamericana. *JORDE, L.B. ; CAREY, J.C. Y WHITE, R.L. (1996): Genética Médica. Mosby- Doyma. *LACADENA, J.R. (1989): Genética. A.G.E.S.A. *PUERTAS. M.J. (1999) Genetica. Fundamentos y Perspectivas. Interamericana *SÁNCHEZ-MONGE, E. Y JOUVÉ, N. (1989): Genética. Omega. *SOLARI, A.J. (1996): Genética Humana. Fundamentos y Aplicaciones en Medicina. Panamericana. *TIIOMPSON, M.W; MCLNNES, R.R. Y WI- LLARD, H.F. (1996): Genética en Medicina de Thopson y Thompson. Masson. 99

4

5 ASIGNATURA GENÉTICA HUMANA (GENÉTICA MOLECULAR) CURSO CUATRIMESTRE SEGUNDO SEGUNDO GENÉTICA HUMANA Bioquímica y Biología Molecular II DEPARTAMENTO BIOQUÍMICA Y BIOLOGÍA MOLECULAR III PROFESORES RESPONSABLES GRUPO I A: ALFONSO MARTÍNEZ-CONDE IBÁÑEZ (Coordinador) GRUPO II A: JOSÉ ANTONIO ZUECO ALEGRE (Coordinador) GRUPO I B: JORGE TAMARIT RODRÍGUEZ (Coordinador) GRUPO II B: CONSUELO CALLE GARCÍA (Coordinadora) PAGINA WEB La información relativa a esta asignatura está actualizada en julio de Cualquier modificación posterior a esta fecha será reflejada en la siguiente web: Webs del departamento:

6 Segundo Genética Humana (Bioquímica y Biología Molecular III) OBJETIVOS Los contenidos del presente programa, pretenden proporcionar al alumno una panorámica actualizada de los diversos aspectos que constituyen el campo de conocimiento de la Genética Molecular. Es un programa amplio, debido a la gran complejidad que ha alcanzado esta ciencia. En este sentido, las clases complementarias sobre aspectos concretos del programa, así como las prácticas de laboratorio, son una importante ayuda para completar conocimientos. El programa va dirigido a alumnos que disponen de conocimientos previos de Bioquímica, Química, Física y Biología. Al final del curso se debe esperar que el alumno tenga un conocimiento adecuado de la asignatura y sea capaz de resolver por sí mismo los problemas que le surjan desde el punto de vista de esta disciplina en las otras asignaturas de la carrera y, posteriormente, en el ejercicio de su profesión, esté ésta relacionada o no con la investigación en este campo. Por ello, a continuación se mencionan una serie de objetivos y contenidos docentes que, de una forma general, forman parte del programa de esta asignatura. 1. Explicar la estructura y propiedades físicas y químicas del DNA. 2. Diferenciar los diversos tipos de RNA describiendo las propiedades de cada uno de ellos. 3. Organización del genoma eucariótico. 4. Describir la replicación del DNA. 5. Describir el mecanismo de transcripción del DNA. 6. Conocer los mecanismos básicos de regulación de la transcripción en eucariontes. Elementos cis y trans implicados. 7. Describir el mecanismo de traducción del mensaje genético, indicando el mecanismo de activación de los aminoácidos, la síntesis ribosómica de proteínas y el significado del código genético. 8. Conocer de forma general los datos de que se dispone sobre la regulación de la síntesis de proteínas en procariontes y eucariontes. 9. Poseer algunos conceptos generales sobre la tecnología del DNA recombinante y su posible aplicación médica. BLOQUES TEMÁTICOS / TEMAS PROGRAMA DE LECCIONES TEÓRICAS 1. Concepto de genoma. Niveles de organización estructural del DNA. Estructura primaria. Estructura secundaria: reglas de Chargaff, modelo de la doble hélice de Watson y Crick. Otros tipos de hélices. DNasas: Tipos. 2. Estructuras terciarias del DNA: superenrollamientos positivos y negativos. Concepto de topoisomeros. Tipos y mecanismo de acción de las topoisomerasas. 3. Estructura de la cromatina. Condensación del DNA en nucleosomas y desarrollo de estructuras de compactación superiores. Características generales de la organización funcional del DNA. 4. Replicación del DNA. DNA polimerasas y otras proteínas implicadas. Replicación de los telomeros. Agentes inhibidores de la replicación. 5. Ciclo celular: definición de las distintas fases. Papel de las ciclinas y quinasas dependientes de ciclinas (CdKs) en la progresión del ciclo celular. 6. Mutación y daño del DNA. Mecanismos de reparación del daño. Efectos sobre el control del ciclo celular. 7. Transcripción del DNA. Mecanismo de la transcripción: clases de genes y RNA polimerasas. Etapa de iniciación: participación de factores cis y trans. Modificaciones post-transcripcionales de los distintos tipos de RNAs. Agentes inhibidores de la transcripción. 8. Traducción del mensaje genético. Características generales del código genético. Relación codonanticodon. Efecto de las mutaciones en el DNA sobre la proteína traducida. 9. Estructura secundaria y propiedades funcionales del RNA de transferencia. Mecanismos de acción de las aminoacil-trna sintetasas. 102

7 Segundo Genética Humana (Bioquímica y Biología Molecular III) 10. Síntesis ribosómica de la cadena peptídica: estructura y composición de los ribosomas. Etapas de la traducción y factores proteicos de regulación implicados. Agentes inhibidores de la traducción. 11. Genoma mitocondrial. Particularidades de la replicación, transcripción y traducción mitocondriales. Mutaciones del genoma mitocondrial. 12. Regulación de la expresión génica a nivel transcripcional (I). Reconocimiento del DNA por factores de transcripción. Concepto de coactivadores, correpresores y mediador. 13. Regulación de la expresión génica a nivel transcripcional (II). Modificaciones covalentes de las histonas y variaciones estructurales de la cromatina. 14. Regulación del crecimiento y proliferación celular. Cascadas de señalización. Papel de las quinasas y GTPasas. 15. Mecanismos generales de transformación tumoral: papel de los protooncogenes, oncogenes, genes supresores de tumores y oncogenes virales. 16. Principales métodos de secuenciación del DNA: metodo de Maxam-Gilbert y metodo de Sanger. Proyecto genoma humano. 17. Técnicas de hibridación del DNA y del RNA: Southern y Northern. Micromatrices o chips de DNA. 18. Utilización de la transcriptasa inversa y otros enzimas, en la obtención de cdna. Creación de librerías de DNA genómico o de cdna en plásmidos y fagos. Técnica de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR). 19. Enzimas de restricción: tipos. Ejemplos de corte y visualización. Utilización de plásmidos como vectores de clonación y reconocimiento por tests de resistencia a antibioticos. Clonación de organismos superiores. 20. Utilización de plásmidos como vectores de expresión: productos de DNA recombinante usados en medicina. Terapia génica. PRÁCTICAS / SEMINARIOS PROGRAMA DE CLASES PRACTICAS DE GENETICA MOLECULAR 1. Aislamiento y caracterización del DNA de células eucariontes. 2. Transformación de bacterias con un plásmido y selección por ampicilina 3. Aislamiento de DNA plasmídico. Separación por electroforesis y caracterización por luz UV. 4. Empleo de enzimas de restricción e identificación de fragmentos producidos de DNA. Estas cuatro clases prácticas ocuparán 12 horas, de forma que las ocho horas restantes se dedicarán a Seminarios de las distintas partes de la asignatura. CRITERIOS DE EVALUACIÓN En los exámenes finales podrán realizarse tanto preguntas tipo test como preguntas cortas. REVISIÓN DE EXÁMENES Se realizará dentro de los siete días posteriores a la fecha de publicación de las calificaciones según la normativa vigente. BIBLIOGRAFÍA BÁSICA / ENLACES EN INTERNET RELACIONADOS BIBLIOGRAFÍA - GENÉTICA MOLECULAR *BROWN TA. Genomes. London. Garland Science *KLUG WS, CUMMINGS MR Y SPENCER CA. Conceptos de Genética. Madrid. Editorial Pearson *LEWIN B. Genes IX. Boston. Jones-Bartlett Publishers *LEWIN B. Essential Genes. Pearson-Alhambra

8 Segundo Genética Humana (Bioquímica y Biología Molecular III) *LODISH H, BERK A, MATSUDAIRA P, KAISER CA, KRIEGER M, SCOTT MP, ZIPURSKY SL y DARNELL J. Biología Celular y Molecular. Madrid. Editorial Panamericana *LUQUE J y HERRÁEZ A. Texto Ilustrado de Biología Molecular e Ingeniería Genética. Madrid. Editorial Elsevier Science *NELSON D.L. y COX M.M. Lehninger. Principios de Bioquímica. 4ª Edicion. Barcelona. Editorial Omega *PASTERNAK JJ. An Introduction to Human Molecular Genetics: Mechanisms of Inherited Diseases. 2nd Edition. N.Y. Wiley *PIERCE B.A. Genética. Un enfoque conceptual. 2ª. Edición. Madrid. Editorial Panamericana *STRACHAN T y READ AP. Genética Humana. Tercera Edición. México. Editorial MacGrawHill *SNUSTAD P y SIMMONS MJ. Principles of Genetics. 4th Edition. N.Y. Wiley *SUDBERY P. Genética Molecular Humana. 2ª Edición. Madrid. Editorial Pearson Prentice Hall *VOET D, VOET JG y PRATT CW. Fundamentos de Bioquímica. 2ª Edición. Editorial Panamericana *VOET D y VOET J. Bioquímica. Tercera Edición. Buenos Aires. Editorial Panamericana *WATSON JD, BAKER TA, BELL SP, GANN A, LE- VINE M y LOSICK R. Biología Molecular del Gen. 5a Edición. Madrid. Editorial Panamericana *WEAVER RF. Molecular Biology. Third Edition. Boston.Mc.Graw-Hill