Temario
Presentaciò,n
La Biología Molecular es un área de las Ciencias Biológicas que se ha desarrollado amplia y rápidamente y que se ha convertido en sustento de descubrimientos científicos fundamentales para la comprensión del funcionamiento de los organismos. En este curso se revisarán los principales procesos en el flujo de la información genética en los seres vivos y se revisarán algunas de las técnicas más relevantes de la Biología Molecular.
Objetivos
Objetivo General
que el alumno adquiera la información necesaria para conocer, discutir y analizar la manera en que la información genética está estructurada en los organismos procariotes y eucariotes, cómo se expresa y cuáles son los mecanismos involucrados en su control. Métodos de enseñanza: es requisito indispensable que el alumno revise los capítulos sugeridos en cada tema, previamente a la clase. La información en la sesión de clase será presentada analizando los conceptos generales y revisando con detalle los mecanismos involucrados en los procesos estudiados. Los temas serán expuestos y discutidos basándose en los libros de texto recomendados en la bibliografía y se revisarán aquellos artículos cuyos contenidos sean relevantes para enfatizar los avances más importantes en el campo. En lo posible, los profesores asignarán ejercicios a los temas correspondientes, con el objeto de fomentar la participación activa de los estudiantes en el proceso enseñanza-aprendizaje. Es muy importante que cada alumno participe activamente en clase. Consideraciones prácticas: se realizarán los exámenes parciales en fechas predeterminadas dentro del horario especificado para el curso. La calificación final será el promedio ponderado, según el número de clases, de las calificaciones parciales dadas por los profesores de cada tema. Estas serán de acuerdo al criterio que el profesor haya elegido para evaluar a los alumnos, la participación en clase es considerada en la calificación.
Temario
TEMA I. ORIGEN Y ANTECEDENTES DE LA BIOLOGÍA MOLECULAR. ESTRUCTURA DE ÁCIDOS NUCLÉICOS. CÓDIGO GENÉTICO. CONCEPTOS BÁSICOS DE EVOLUCIÓN MOLECULAR. CONCEPTO DE GEN. ORGANIZACIÓN DE GENOMAS.
Objetivo particular: el alumno analizará los principios biológicos que determinan el flujo de información genética y la organización del material genético desde su estructura primaria hasta su organización supramolecular.
1. Introducción. Conceptos, paradigmas y paradojas. Singularidades y generalidades. Origen y génesis de la biología molecular. La escuela estructural y la escuela informacional: planteamiento de las preguntas básicas y sus alcances conceptuales. Antecedentes experimentales del modelo de Watson y Crick: Avery/McLeod/McCarty (el principio transformante), Hershey/Chase (el experimento de la licuadora) y Chargaff (la relación de simetría y la relación de asimetría). Encuentro de las escuelas estructural e informacional en el modelo. Perspectiva e implicaciones biológicas del modelo de la doble hélice. La colinearidad del gen y su producto polipeptídico. El Dogma Central de la Biología Molecular. Los flujos prohibidos, generales y particulares. Por qué el DNA nativo no forma cristales. Fluctuaciones de los parámetros helicoidales dependientes de secuencia. Importancia informacional de las variaciones topológicas del DNA. Definición de información extrínseca (codificante) e intrínseca (regulatoria) de los ácidos nucleicos.
2. Estrategias evolutivas a nivel molecular
Características y organización del código genético. Interpretaciones biológicas de la universalidad del código. Familias de codones mono y heterocodificantes. Las simetrías del código. La tercera base de los codones es la menos importante o la más importante. Consecuencias informacionales de las mutaciones puntuales como un factor de selección natural sobre la evolución del código genético. Utilización preferencial de codones: dialectos del código como un mecanismo de regulación de la expresión génica. Inferencias evolutivas de los códigos mitocondriales. Evolución de la estructura primaria y de la estructura tridimensional de proteínas. Alineamientos pareados. Alineamientos múltiples. Residuos invariantes, variantes e hipervariables. Regiones conservadas. Perfiles de hidrofobicidad. La utilidad de una secuencia consenso. Dendrogramas. Genes ortólogos y parálogos. Filogenias vs. Genealogías. Velocidad de cambio de las secuencias de macromoléculas (el Reloj Molecular y la Teoría Neutral de Evolución Molecular). Alternativas evolutivas a nivel molecular (el recate del paradigma darwiniano): Substituciones adaptativas
(Hemoglobina/FOXP2). Duplicación génica/divergencia/neofuncionalización: beta y gamma globinas. Mutaciones regulatorias: efectos, humano vs chimpancé. Menos
3. Genes y genomas Relación entre el tamaño del genoma y la complejidad morfológica. La paradoja del valor C. Tamaño del genoma vs. número de genes. Discrepancia entre el tamaño del genoma y el número de genes. Definiendo y delimitando al gen: Tamaño y ubicación de los marcos de lectura abiertos (ORFs). Genomas de tipo procarionte Concepto de densidad génica. Comparación global de genomas. Tamaño promedio del gen procarionte. Sintenia. Complemento genético mínimo. Avances recientes en los proyectos de secuenciación de genomas eucariontes. Genes comunes (housekeeping), y genes de diferenciación. Tipos y clases de secuencias en el genoma eucarionte. Secuencias altamente repetitivas, moderadamente repetitivas y no repetitivas: (DNA satélite, centrómeros, telómeros, familias repetitivas de secuencias interdispersas (LINE, SINE), retrotranscritos, genes amplificados, DNA espaciador, reiteración génica, tamaño y característica medias de los genes eucariontes, longitud del mRNA citoplasmático maduro. Pseudogenes (El decaimiento masivo del sub-genoma olfativo / Miosina 16 y la reducción de la masticación &ndash, menos es más). BLAST. Retropseudogenes, genes procesados.
