Expresión del gene Por Prof. Iván Dávila Marcano UPR-Humacao.
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Expresión del gene
Por
Prof. Iván Dávila Marcano
UPR-Humacao
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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
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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
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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)
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Trayecto metabólico de fenilalanina-tiroxina
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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
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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)
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Ciclo de vida de Neurospora crassa
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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
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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
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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
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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
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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
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Experimento de Beadle y Tatum
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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
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Respuesta de crecimiento de auxotrófos
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Methionine biosynthetic pathway showing four genes in Neurospora crassa that code for the enzymes that catalyze each reaction