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Estructura del gen
El gen se corresponde con un transcrito de ARN
Líder
cola
Proteína
la proteína define la región codante
el ARN de define la región del gen
Estructura del gen
El código genético es un triplete
1ra base
2da base
parada
Inicio
Estructura del gen
En la secuencia de bases está la información
Marcos abiertos de lectura (ORF)
Generalmente un solo ORF
Iniciación
2do ORF bloqueado
ORF
Terminación
3er ORF bloqueado
Estructura del gen eucariota
El gen se corresponde con un transcrito de ARN
Señal de
Poli-A
Enhancer
Elementos proximales
(elementos distantes de control)
de control
Exon
Intron
Exon
Intron
Región de
Termination
Exon
ADN
Downstream
Upstream
Promotor
ARN transcrito
primario
(pre-ARNm)
Transcricción
Exon
Intron
Exon
5
Intrones ARN
Señal de Poli-A
Intron Exon
Región 3 terminal
del transcrito
primario
Procesamiento del ARN:
Se agrega el Cap y la cola de Poli-A;
Se eliminan los intrones y se empalman los exones
Segmenteo codificante
ARNm
G
P
P
P
5 Cap
Codon de Codon de
3 UTR Cola de
5 UTR
terminación(no traducido) Poli-A
(no traducido) iniciación
Mutación: cambios en la secuencia de bases
DELECION
INSERCION
SUSTITUTCIÓN
Tipos de mutaciones
Gen normal
mutación puntual
deleción
inserción
cambio de marco de lectura
Consecuencias de deleciones
Tres nucleotidos
Un nucleotido
Mutación y destinos
Mutación
Reparación ADN
Recombinación
Crossing-over
Cualquier cambio heredable en el gen
es una mutación
Los cambios pueden afectar al gen
o en su expresión
Transposición
¿Cómo surgen las mutaciones?
Error en la replicación
Efectos de mutágenos
Las mutaciones pueden ser espontáneas o inducidas por radiación o agentes
químicos que dañan a los nucleótidos o producen rupturas en la cadena
Durante la replicación del ADN
Balance entre polimerizar y corregir
Polimerización
Corrección
Tipos de mutaciones y sus características
Transiciones
T

4
C o C  T
Pirimidina a pirimidina
A

G o G  A
Purina a purina
Tranversiones
T  A, T  G,
C  A o C  G
Pirimidina a purinas
A  T, A  C,
G  T o G  C
Purina a pirimidina
Transición 1: Transversión 2
Humanos: 2:1
8
El código genético es un triplete
¿Por qué el sesgo a las transiciones?
1ra base
2da base
La tercera posición
en el triplete
Pirimidinas: T y C
Purinas: A o G
Las transiciones en
la 3ra posición
generalmente no
cambian al aa
Mutaciones sinónimas
o silentes
Tipos de mutaciones y sus características
Tipos de mutaciones y sus características
Los genes de la hemoglobina


Genes de alfa globina de humanos cromosoma 16
Transcripción
Genes de beta globina de humanos cromosoma 11
Traducción
Proteína  globina

Genes
expresados
Cantidad de de hemoglobina

Semanas del desarrollo
Seudogenes
Los genes de la hemoglobina
FENOTIPO A
DIFERENTES NIVELES
DE ANALISIS
Producción de - globina
Portador
Enfermo
RELACIÓN DE
DOMINANCIA EN
CADA NIVEL
A y S son
codominantes
Las consecuencias de la mutación en el fenotipo
A es dominante
están todas relacionadas con la remoción deS es
los
recesivo
Concentración de
deformados:
eritrocitoseritrocitos
a nivel del mar
- Disminución en la capacidad de cargar oxígeno.
- Mecanismos fisiológicos de compensación.
Forma del eritrocito
Forma del eritrocito
a nivel el mar
a elevadas alturas
A y S muestran
dominancia
incompleta
Concentración de eritrocitos
a elevadas alturas
Susceptibilidad a la malaria
A es dominante
S es recesivo
Los genes de la hemoglobina
Sangre oxigenada Sangre desoxigenada
Secuencia parcial de aa de la cadena 
GAG
sustitución
GTG
Bases moleculares de la anemia falciforme
Triplete 6
Reemplazo de un aa
GAG
sustitución
GTG
6 ácido glutámico
6 valina
Variante de
hemoglobina
Sustitución,
Purina A por
Pirimidina T
Transversión
A--T
T--A
HbS
5’ …C C T N A G G…3’
3’ …G G A N T C C…5’
Mutación sin
sentido o
no sinónima
Consecuencias de una mutación puntual en el codón de Tirosina
Primera
posición
GAU
Amino ácidos
Básicos
Acídicos
Polares
Nopolares
(hidrofóbicos
1 Silenteo sinónima
6 Sin sentido
no sinónimas
2 Terminación
Acido aspártico
Asp/D
Tercera
posición
UAG
Terminar
UAU
AAU
UAA
Tirosina
Tyr/Y
Asparagina
Asn/N
CAU
Histidina
His/H
Transversión
Transición
Terminar
Segunda
posición
UAC
UGU
UUU
UCU
Cisteina
Cys/C
Fenilalanina
Phe/F
Serina
Ser/Y
Tirosina
Tyr/Y
Mutaciones Supresoras: intragénicas e intergénicas
Cambio del alelo salvaje al mutante: “forward”
Cambio del fenotipo mutante al salvaje: reversión
Fenotipo salvaje resulta de:
- mutación por reversión en el mismo gen
- segunda mutación en el genoma: “supresora”
En el mismo gen: INTRAGENICA
Ej: recuperación del marco de lectura
En otro locus:
INTERGENICA
Ej: mutaciones en el anticodón del ARNt
-OH
Mutaciones Supresoras: Ambas, Ocre y Opalo
Supresoras “nonsense”
Unión aa
3´
5´
anticodón
codón
3´
Trp
CCA
GGU
5´
Mutaciones Supresoras: Ambas, Ocre y Opalo
Supresoras “nonsense”
SupE ARNt Ambar (Tyr)
Codón
5´
3´
UAC
UAG
anticodón
codón
3´
Tyr
Stop
CUA
G
C
GA U
5´
AMBAR , Ocre y Opalo
Mutaciones Supresoras: Ambar
SupE ARNt Ambar (Gln, glutamina)
anticodón
codón
3´
Gln
Stop
CUA
G
GAC
U
5´
OPALO y Ocre
Mutaciones Supresoras: Ambas, Opalo
SuU ARNt Opal (Trp, tryptofano)
anticodón
codón
3´
Trp
Stop
C
UCA
G
AGU
5´
Mutaciones Supresoras: Ambas, Opalo
OCRE
OpaloyyOcre
Ocre
SupC ARNt Ocre (Tyr, tirosina
C U A ámbar
U C A ópalo
U U A ocre
3´
anticodón U
GU
UA
A
C
AA U
codón
5´
Tyr
Stop
Principales agentes causantes de mutaciones y su mecanismo de acción
Principales agentes causantes de mutaciones y su mecanismo de acción
ADENINA
GUANINA
TIMINA
CITOSINA
Mutaciones espontáneas
Tautómeros
Mutaciones espontáneas
Mutaciones espontáneas
T -- A
C --- G
A -- T
G --- C
Principales agentes causantes de mutaciones y su mecanismo de acción
Principales agentes causantes de mutaciones y su mecanismo de acción
Pérdida de una purina por hidrólisis del enlace glicosídico
En el sitio de ausencia de la base durante la replicación
se inserta generalmente adenina
T
A
G---C
1ra replicación
T
A
T
A
A---T
Principales agentes causantes de mutaciones y su mecanismo de acción
C
U
A
H
C --- G
T -- A
A -- T
G --- C
Principales agentes causantes de mutaciones y su mecanismo de acción
5-Bromo Uracilo
-CH3
Timina
T--A
C---G
Principales agentes causantes de mutaciones y su mecanismo de acción
G --- C
A -- T
T -- A
C --- G
Principales agentes causantes de mutaciones y su mecanismo de acción
Principales agentes causantes de mutaciones y su mecanismo de acción
Tipos de daño al ADN y mecanismos de reparación
Tipos de daño al ADN y mecanismos de reparación
Urasilglicosilasa
Tipos de daño al ADN y mecanismos de reparación
Tipos de daño al ADN y mecanismos de reparación
Tipos de daño al ADN y mecanismos de reparación
Mecanismos de reparación
Naturaleza espontánea de las mutaciones
La tasa de mutación es la probabilidad que un gen cambie o mute en una
generación o en la formación de un solo gameto.
Su medición, y la detección en cambios son importantes en estudios de
genética de poblaciones, evolución y el efecto de mutágenos ambientales
Naturaleza espontánea de las mutaciones
La prueba de fluctuación de Salvador Luria y Max Delbruck
1. Bases moleculares de la mutagénesis.
1.1. Acción mutagénica de agentes físicos y químicos.
1.2. Tipos de mutación: Transiciones. Transversiones.
Deleciones. Inserciones. Mutaciones polares.
Mutaciones puntuales. Mutaciones “amber” “ocre”.
1. 3. Reversión. Supresión. Mutaciones supresoras.
1.4. Efectos mutagénicos de la luz ultravioleta.
Mecanismos de reparación del material genético.
1. Fotorreactivación. Reparación por escisión. Reparación post replicativa.
Sistema SOS. Mutaciones en virus y procariotes.
2. Origen mutacional de las variaciones bacterianas.
3. Naturaleza espontánea de las mutaciones. Experimento de fluctuación de
Luria y Delbruck.
4. Selección y aislamiento de mutantes bacterianas. Mutaciones en
eucariotes.
5. Variación en el número de cromosomas. Euploidía y aneuploidía.
6. Variación en la estructura de los cromosomas. Deficiencias.
Duplicaciones. Translocaciones.Inversiones.
Estructura de un gen eucariótico
típico
Señal de
Poli-A
Enhancer
Elementos proximales
(elementos distantes de control)
de control
Exon
Intron
Exon
Intron
Región de
Termination
Exon
ADN
Downstream
Upstream
Promotor
Chromatin changes
ARN transcrito
primario
(pre-ARNm)
Transcricción
Exon
Transcription
Intrones ARN
RNA processing
mRNA
degradation
Exon
Intron Exon
Región 3 terminal
del transcrito
primario
Procesamiento del ARN:
Se agrega el Cap y la cola de Poli-A;
Se eliminan los intrones y se empalman los exones
Segmenteo codificante
Translation
Protein processing
and degradation
Intron
5
Señal de Poli-A
ARNm
G
P
P
P
5 Cap
Codon de Codon de
3 UTR Cola de
5 UTR
terminación(no traducido) Poli-A
(no traducido) iniciación
Sitios funcionales del ARNm
En el ARNm maduro, las regiones terminales no traducidas
(UTRs) son segmentos no codificantes, los cuales están
localizados antes del sitio de iniciación de la traducción (5’UTR) y posterior al codón de terminación (3’-UTR).
Se conoce que juegan un
papel muy importante en la
regulación posttranscripcional de los genes,
la regulación de la
traducción y la vida media
del ARNm
Estructura de un gen eucariota