EGE - IEGEBA

Genética

Ciclo Troncal

Genética (B) y Genética General (P)

Carreras: Licenciatura en Ciencias Biológicas y Licenciatura en Paleontología

Los Departamentos EGE y FBMC comparten la responsabilidad de la materia, alternando las coordinaciones. El Dto. FBMC esta a cargo del  1er cuatrimestre y el Dto. EGE del 2do cuatrimestre.

Correo electrónico para consultas: fcen.genetica1@gmail.com

AVISO IMPORTANTE 1:

La firma de libreta de cursadas anteriores se realiza sólo en fecha de final.
Para firmar se debe dejar la libreta en la secretaría del Dto. FBMC el día hábil anterior al final. La libreta firmada se retira la semana siguiente en la secretaría del Dto. FBMC.

AVISO IMPORTANTE 2:

Para rendir examen final es necesario mandar un email a fcen.genetica1@gmail.com (ver fechas aquí). En el email indicar nombre, número de libreta y cuatrimestre de cursada. La hora y el aula del examen serán informados por email. El examen final es teórico y suele ser escrito.

CONTENIDOS MÍNIMOS

Para inscribirse es necesario tener aprobados los TPs de todas las correlativas. No se hacen excepciones (se controla el primer día de clases).
  • Correlativas para Biología: Química Biológica, Biometría, Introducción a la Zoología e Introducción a la Botánica. 
  • Correlativas para Paleontología: Introducción a la Biología Molecular y Biometría.

Es importante que el correo electrónico ingresado en Guaraní funcione correctamente, ya que ese es el medio oficial para comunicar información de la cursada. 

• Libros de texto que cubren (casi) la totalidad de los contenidos de la materia:

1) Pierce BA. Genetics: A Conceptual Approach, 5th edition (2014). W. H. Freeman.
(aka el pirs). Libro de texto recomendado (existe edición en castellano)

2) Griffiths AJF, Wessler SR, Carroll SB , Doebley J. Introduction to Genetic Analysis, 11th edition (2015). W. H. Freeman. (aka el grifits).

3) Brooker R. Genetics: Analysis and Principles, 5th Edition (2014). McGraw-Hill Education.

• Libros de texto que cubren parte de los contenidos de la materia:

4) Strickberger MW. Genetics, 3rd edition (1985). Macmillan. (existe edición en castellano)

5) Lacadena JR. Genética General: Conceptos fundamentales, 1ra edición (1999). Editorial Síntesis.

6) Alberts B, Johnson A, Lewis J, Morgan D, Raff M, Roberts K, Walter P. Molecular Biology of the Cell, 6th edition (2014). Garland Science. (existe edición en castellano)

7) Strachan T,‎ Read A. Human Molecular Genetics, 4th Edition (2010). Garland Science. (existe edición en castellano)

8) Krebs JE,‎ Goldstein ES,‎ Kilpatrick ST. Lewin’s GENES XII, 12th Edition (2017). Jones & Bartlett Learning.

• Libros sobre historia de la Genética:

9) Sturtevant, AH. A history of Genetics, 1st edition (1965). Cold Spring Harbor Laboratory Press.

10) Mukherjee S. The Gene: An Intimate History, 1st edition (2017). Scribner.

11) Pääbo S. Neanderthal Man: In Search of Lost Genomes,1st edition (2014). Basic Books.

• Libros sobre temas específicos (avanzado):

11) Lynch M. The origins of genome architecture, 1st Edition (2007). Sinauer Associates.

12) Morgan TH, Sturtevant AH, Muller HJ, Bridges CB. The mechanism of Mendelian heredity (1915). Henry Holt and Company.

Bibliografía avanzada (papers sobre temas específicos):

• Genética (B) tiene una carga total de 192 horas reloj y está organizada en clases teóricas y clases de TP. Las clases teóricas no son de asistencia obligatoria (sin embargo se recomienda la asistencia). Las clases de TP son de asistencia obligatoria. En las mismas se resolverán ejercicios en el pizarrón, se discutirán artículos de revistas científicas y se realizará trabajo experimental en laboratorio.

•  Se deberá presentar la libreta universitaria (en una instancia que será avisada oportunamente) para que los docentes puedan verificar la aprobación de los TPs de las asignaturas correlativas. No es necesario concurrir a dicha instancia si se hace llegar la libreta por medio de un compañero. En caso de no poder verificar la aprobación de las correlativas se procederá a rechazar la solicitud de inscripción.

• Se deberá entregar el cupón firmado de HyS en la primera semana de clase.

• Cada turno de TPs tiene un cupo máximo de 40 personas. En caso de que un turno tenga más de 40 alumnos inscriptos se buscará redistribuir los alumnos en otros turnos (por movimientos espontáneos o por sorteo si fuese necesario).  Se dará prioridad de elección de turno a los alumnos que trabajan (enviar certificado de trabajo, indicando el horario de trabajo, por email a la dirección <fcen.genetica1@gmail.com>).

• Se podrá faltar en forma debidamente justificada a un parcial (por enfermedad o simultaneidad de examen, trayendo certificado médico o de examen según corresponda). En ese caso el recuperatorio se considerará como parcial válido para la promoción. Aquellos alumnos que no asistan a las fechas de recuperatorio perderán la materia. Los certificados médicos o de simultaneidad de examen deberan ser enviados por email a la dirección <fcen.genetica1@gmail.com>.

• Condiciones de aprobación de los TPs de Genética (B):

a) Aprobar los dos parciales en primera instancia o en recuperatorio. La aprobación es con al menos 50/100 puntos.
b) Asistir al 80% de las clases de TP (5 faltas como máximo).
c) Aprobar parcialitos y/o informes de laboratorio (en caso de existir esta modalidad de evaluación).
d) Haber completado la encuesta de fin de cuatrimestre.

Las mismas condiciones de aprobación de TP rigen para Genética General (P), pero considerando sólo el primer parcial de Genética (B). La aprobación es con al menos 50/100 puntos.

 

• Condiciones de promoción de Genética (B):

a) Aprobar los TPs.
b) No reprobar ningún parcial.
c) Obtener más de 65/100 puntos en cada parcial.
d) Tener aprobados los finales de las materias correlativas (a más tardar en la primera fecha del calendario de finales de de julio-agosto (1°C) o diciembre (2°C)).
e) Haber completado la encuesta de fin de cuatrimestre.
f) La nota final estará dada por el promedio de las notas de los dos parciales, según la siguiente escala:

65.0 – 74.9 = 7
75.0 – 84.9 = 8
85.0 – 94.9 = 9
95.0 – 100 = 10

Las mismas condiciones de promoción rigen para Genética General (P), pero considerando sólo el primer parcial de Genética (B)

• Examen Final. El examen final es teórico y suele ser escrito. Los contenidos del examen final serán los correspondientes al año en que cursó el estudiante. Para poder rendir el final el alumno debe:

a) tener condición de regular.
b) haber aprobado los dos parciales de la materia.
c) presentar la libreta, acreditando la aprobación de los TPs de la materia
d) estar inscripto al final en Guaraní 

De no cumplirse con alguna de estas 4 condiciones, el alumno no podrá rendir el examen final. 

 

1. División celular.
Teoría celular. Fases y regulación del ciclo celular (Puntos de control, Ciclinas y Quinasas dependientes de Ciclinas). Mitosis y meiosis. Consecuencias de la división mitótica y meiótica. Formación de gametas. Complejo sinaptonémico. Entrecruzamiento (crossing-over). Regulación de la condensación del ADN. Eucromatina. Heterocromatina constitutiva y facultativa. Separación de cromosomas homólogos y cromátidas hermanas. Movimiento de los cromosomas (huso mitótico, proteínas motoras, cinetocoro). Desintegración y formación de la envoltura nuclear. Citocinesis.

2. Estructura, función y organización de los cromosomas y genomas.
Partes del cromosoma. Estructura, organización y función de los centrómeros y telómeros. Tipos de secuencias del genoma de acuerdo con el grado de repetición. Número cromosómico y tamaño del genoma. Células haploides y diploides. Cariotipo, cariograma e idiograma. Bandeo cromosómico. Hibridación in situ.

3. Los mecanismos de la herencia.
Breve historia de las ideas sobre la herencia. Cronología de la Genética. Genotipo y fenotipo. Variación genética. Los experimentos de Mendel. Herencia mezclada y particulada. Definición de los términos carácter, gen, locus, homocigota y heterocigota. Líneas puras e híbridos. Generación parental y filial. Ley de dominancia (ley cero). Dominancia y recesividad. Mecanismos subyacentes a la dominancia. Análisis de monohibridos. Segregación equitativa (primera ley). Analisis de dihíbridos. Segregación independiente (segunda ley). Representación de cruzamientos por medio de tablas de Punnett. Relación entre las leyes de Mendel y la meiosis.

4. Extensiones del análisis mendeliano.
Interacciones alélicas. Dominancia completa y dominancia incompleta. Codominancia. Alelos letales. Alelos múltiples. Penetrancia incompleta. Interacción genica y epístasis. Epístasis recesiva. Epístasis dominante. Epístasis doble recesiva. Caracteres influidos por el sexo: efecto materno, herencia citoplasmática, impronta génica (imprinting) y herencia ligada al sexo. Origen endosimbiótico de las organelas. Estructura básica de los genomas de organelas. Heteroplasmia. Variación discreta versus variación continua.

5. Determinación del sexo y herencia ligada al sexo.
Mecanismos de determinación del Sexo XY: D. melanogaster y mamíferos. Determinación del sexo X0 y ZW. Determinación del sexo por el nivel de ploidia. Diferenciación sexual. Compensación de dosis (D. melanogaster, C. elegans y mamíferos). Corpúsculo de Barr. Hipótesis de Lyon. Herencia ligada al sexo. Herencia influenciada por el sexo. Herencia limitada a un sexo.

6. Ligamiento y recombinación.
Descubrimiento del ligamiento. Ligamiento físico y ligamiento genético. Entrecruzamiento. Quiasma. Experimento de Creighton y McClintock. Segregación independiente versus ligamiento genético. Cromosomas recombinantes. Recombinación por segregación independiente (intercromosómica) y por entrecruzamiento (intracromosómica). Distancias genéticas. Definición de centiMorgan y frecuencia de recombinación. Cruzamiento prueba. Prueba de dos puntos. Distancia genética máxima. Prueba de tres puntos. Recombinantes dobles. Coeficiente de coincidencia y de Interferencia. Variación en la tasa de entrecruzamiento a lo largo del cromosoma, entre cromosomas y entre sexos. Mapas genéticos versus mapas físicos. Entrecruzamiento durante la mitosis. Recombinación mitótica y cáncer.

7. Marcadores genéticos.
Polimorfismo a nivel genético. Definición de marcador genético. Dominancia y codominancia de un marcador. Grado de saturación de un mapa genético. Marcadores genéticos versus marcadores fenotípicos. Desequilibrio de ligamiento. Tipos de marcadores: RFLPs, MInisatélites, Microsatélites y SNPs. Usos de los RFLPs, sus ventajas y desventajas. Usos de los MInisatélites y Microsatélites, sus ventajas y desventajas. Usos de los SNPs, ventajas y desventajas. Métodos para detectar SNPs: secuenciación Sanger, secuenciación masiva en paralelo y microarreglos de ADN. Marcadores mitocondriales. Usos de los marcadores mitocondriales, ventajas y desventajas. Regiones hipervariables del genoma mitocondrial de humanos. Estudio del linaje materno. Identificación de vínculo entre una abuela y un nieto/a por medio de un marcador mitocondrial. Función del Banco Nacional de Datos Genéticos (BNDG) en la Argentina.

8. Mapeo genético.
Uso de marcadores genéticos en humanos. Descripción de un Pedigrí. Identificación de recombinantes en un pedigrí. Cálculo del LOD score para un marcador. La curva de LOD score. LOD score: combinación de datos de varios pedigrees. Clonado posicional de un gen. Búsqueda de genes candidatos por análisis de clones o in silico. Validación de un gen candidato con un modelo animal. La identificación del alelo causante de la Fibrosis quística como ejemplo de clonado posicional. Efecto de distintas mutaciones en el gen CFTR. Selección artificial en plantas. Mejoramiento asistido por marcadores. Retrocruza asistida por marcadores. Introgresión de un carácter de interés agronómico. El caso del arroz SUB1A1.

9. Mutaciones.
Definición de mutación. Mutación somática versus mutación germinal. Casificación de las mutaciones. Mutaciones puntuales y mutaciones cromosómicas. Origen y destino de las mutaciones. Experimento de Luria y Delbrück. Experimento de los Lederberg. Efecto de las mutaciones en el fenotipo. Efecto diferencial de una mutación según el contexto ambiental o el fondo genético. Mutaciones en las secuencias codificantes. Mutaciones espontáneas o inducidas. Errores de la DNA polimerasa. Depurinación y deaminación.Mutágenos químicos y físicos. Prueba de Ames. La inducción de mutaciones como herramienta genética. Mecanismos de reparación del ADN. Reparación por escisión de bases. Reparación por escisión de nucleótidos. Reparación directa. Reparación de cortes en el ADN. La tasa de mutación y la evolución de los genomas.

10. Variación cromosómica (estructural y numérica).
Cromosomas politénicos. Deleciones y duplicaciones. Efectos en la dosis génica. Duplicaciones y familias génicas. Deleciones y pseudodominancia. Deleciones en humanos. Inversiones paracéntricas y pericéntricas. Meiosis en heterocigotas con rearreglos cromosómicos. Inversiones y supresión de la recombinación. Supergenes. Efecto de posición. Translocaciones recíprocas y no recíprocas. Translocaciónes robertsonianas y síndrome de Down. Mecanismos generadores de rearreglos cromosómicos. Alteraciones estructurales y evolución. Aneuploidías en cromosomas autosómicos y sexuales en humanos. Síndrome de Down. No disyunción de cromosomas y cromátidas. Cromosomas supernumerarios pequeños. Poliploidía y evolución. Autopoliploides y alopoliploides. Poliploides en plantas: Triticum, Raphanobrassica y Triticale. Fusiones y fisiones cromosómicas.

11. Genética cuantitativa
Tipos de caracteres cuantitativos. Relación genotipo-fenotipo. Experimento de Johannsen. Valor fenotípico. Plasticidad fenotípica. Experimento de Nilsson- Ehle, poligenes y su herencia mendeliana. Segregación transgresiva. Varianza ambiental. Interacción genotipo-ambiente. Componentes de la varianza fenotípica. Componente de la varianza genotípica. Heredabilidad. Respuesta a la Selección. Identificación y mapeo de QTL. Identificación y ubicación de los genes contenidos en los QTLs. Diseños experimentales basados en cruzamientos entre líneas y basados en poblaciones naturales con apareamiento al azar.

12. Genética de poblaciones.
Frecuencias alélicas y genotípicas. Variación de las frecuencias alélicas en la población. Tipos de apareamiento. Estructura poblacional. Mutación, migración, deriva génica y selección. Equilibrio de Hardy-Weinberg. Prueba de ajuste a las proporciones de Hardy-Weinberg. Genética de poblaciones aplicada a la identificación de personas en casos forenses y para análisis de paternidad.

13. Genética de bacterias y bacteriófagos.
Los inicios de la genética bacteriana, los experimentos de Lederberg. Nucleoides bacterianos. Conjugación. Plásmidos: propiedades generales y asociadas. Determinación de ligamiento por experiencias de apareamiento interrumpido. Transformación natural y artificial. Sexducción. Transducción especializada y generalizada. Bacteriófagos temperados y virulentos: Ciclos lítico y lisogénico en el fago lambda. Experimentos con fagos en el descifrado del código genético. Sistema CRISPR-CAS.

14. Organización de los genes.
Definición estructural versus definición funcional de gen. Secuencias codificantes y secuencias no codificantes en procariotas y eucariontas. El caso de los virus. Promotores, terminadores, amplificadores (enhancers), silenciadores, exones, intrones, señales de poliadenilación, etc.

15. Transposición.
Experimentos de B. McClintock. Secuencias de inserción IS y transposones bacterianos Tn. Mecanismos de transposición e integración en el genoma. Transposasas, invertasas y resolvasas del ADN. Transposición en eucariontes: elementos de control en maíz y elementos P en Drosophila. Retrotransposones: homología con los retrovirus. Consecuencias de la transposición genética: reestructuraciones cromosómicas, cambios en los patrones de regulación genética. Uso de elementos móviles en biotecnología: Etiquetado de genes (transposon tagging).

16. Transferencia artificial de genes y tecnología del ADN recombinante.
Métodos de transformación genética y transfección de bacterias, levaduras, plantas, moscas y mamíferos. Sus aplicaciones más importantes y sus limitaciones. Cocultivo con Agrobacterium tumefaciens, cañón de microproyectiles, liposomas, infección con virus recombinantes y electroporación. Genes marcadores selectivos y genes indicadores (reporteros). Biología Sintética. Organismos genéticamente modificados (OGM). Impacto ambiental de los OGMs.

17. Regulación de la expresión génica.
Regulación pretranscripcional: rearreglos de secuencias locales de ADN. Genes de inmunoglobulinas. Amplificación génica. Ej. del gen de la dihidrofolato reductasa. Efectos de posición. Dominios cromatínicos. El nucleosoma, modificaciones post-traduccionales de las histonas y su rol en la expresión génica. Remodelamiento de cromatina Regulación transcripcional: interacción ARN polimerasa-promotor. Factores basales de tranascripción. El complejo Mediator. Factores de transcripción, operadores, represores. Tipos de factores de transcripción. Técnicas para estudiar factores de transcripción Comparación del operón bacteriano y los sistemas eucarióticos. Controles postranscripcionales: adición del CAP, procesamiento normal y alternativo del ARN, tanto en cis y en trans, terminación de la transcripción, poliadenilación, transporte del mRNA. Control de calidad, NMD. Casos específicos: Edición del ARN, framseshifting. Control de la expresión por microRNAs. Controles postraduccionales: procesamiento de poliproteínas. Ribozimas, ribointerruptores y adaptámeros, viroides.

18. Epigenética
Epigenética: definiciones e importancia. Metilación del ADN, tipos de metilación, islas CpG. Metilación y replicación del ADN: tipos de metilasas de ADN. Enzimas modificadoras de la cromatina: Acetilasas, deacetilasas, metilasas, demetilasas, kinasas y fosfatasas. Relación entre la metilación del ADN y las modificaciones postraduccionales de las histonas. El efecto variegado en la mosca: su aporte al conocimiento de la epigenética. Silenciamiento génico transcripcional y postranscripcional (ARN interferente). miRNAs y siRNAs. Fenómenos de compensación de dosis: su naturaleza epigenética. Inactivación del cromosoma X en mamíferos: el rol de los RNAs pequeños y la cromatina. Impronta génica (imprinting) , su relación con la metilación del ADN y con enfermedades humanas.

19. Genómica funcional y estructural
Comparación entre mapeo físico y mapeo genético. Conceptos básicos sobre la secuenciación de genomas. El proyecto genoma humano. Comparación entre los métodos de secuenciación de primera, segunda y tercera generación. Integración entre mapa genético y mapa físico. Clonado posicional en la era pre y postgenómica. Mapeo por secuenciación. ¿Qué significa transcriptómica? El origen de los Chips o microarreglos de ADN. Distintas tecnologías para la confección de microarreglos. Uso de uno o dos colores. Rudimentos del análisis de los datos de microarreglos. Otras aplicaciones de los microarreglos: estudios DNA-proteína y RNA-proteína a escala global (Chip-Chip). Microarreglos para detectar SNPs, su uso en mapeos de asociación. RNAseq: su empleo en la cuantificación de niveles de ARNm y en el estudio del procesamiento del ARN. Comparación entre RNAseq y microarreglos.

20. Genética del Desarrollo.
Aspectos fundamentales de la Genética del desarrollo. Genes que controlan genes: Genes “maestros” y “cascadas” de control. La lógica de la construcción de un plan corporal en animales. Desarrollo temprano en Drosophila. Decisiones simples. Línea somática versus germinal. Decisiones múltiples. Establecimiento del eje antero-posterior y dorso ventral en el embrión. Genes de efecto materno en la determinación de polaridad antero-posterior y dorso-ventral; Genes que se expresan en la cigota: genes gap, de la regla de los pares, de polaridad segmental y homeóticos. Similitudes y diferencias en el establecimiento de patrones entre moscas y vertebrados. Genética del desarrollo en plantas. Genes MAD.

21. Genética del cáncer
Genética del cáncer como ejemplo de integración de conceptos de la asignatura. Definición fenotípica. Tipos de cáncer y nomenclatura. ¿Cuántas mutaciones se requieren y en qué orden aparecen? Origen clonal de las células neoplásicas. Tipos de mutaciones distintivas (translocaciones recíprocas, mutaciones puntuales). Apoptosis y cáncer. Metástasis. Diferencia entre mutaciones conductoras y pasajeras. Firma genética de un cáncer. Oncogenes y genes supresores de tumores. Teorías: genética, infecciosa (viral), hereditaria, ambiental, angiogenética (inflamatoria). Factores ambientales, epigenética y cáncer. Transducción de señales y biología de sistemas. El caso del cigarrillo.

22. Bioinformática
Qué es la bioinformática y cómo la usamos los biólogos. Subdisciplinas bioinformáticas: desarrollo de algoritmos y estadísticos, análisis e interpretación de datos, desarrollo de herramientas. Digitalización de la biología. Bases de datos: tipos de datos, su codificación, claves primarias y secundarias, índices y búsquedas indexadas: PubMed, Entrez, SRS, Blast. Recuperación y almacenamiento de secuencias específicas. Genome browser. Bases de datos primarias y secundarias: RefSeq (GenBank) y Unigene en NCBI. Anotación, alineamiento y comparación local y global. Matrices de sustitución. Ejemplo de aplicación en medicina personalizada.

23. Terapia génica
Terapia génica. Objetivos, estrategias y aplicaciones (enfermedades hereditarias, adquiridas –i.e. degenerativas-, medicina preventiva -i.e. vacunas-, mejoramiento). El caso del cáncer. Adición génica. Corrección (reparación). Vías de administración. Vectores virales y no virales. Bioética relacionada. Vacunas recombinantes. Nutracéuticos y nutrigenómica.

 

HORARIOS

Clases teóricas

 Miércoles y Viernes  10:00-13:00

  • Si fuese necesario recuperar alguna teórica podría utilizarse un lunes de 10-13 (en ese caso avisaremos con anticipación)

TP y Seminarios

Turno mañana: Martes y Jueves de 9 a 13 hs. Turno tarde: Martes y Jueves de 13 a 17 hs. Turno noche : Martes y Jueves de 17 a 21 hs.

Correlativas

Correlativas para Biología: Química Biológica, Biometría, Introducción a la Zoología e Introducción a la Botánica.

Correlativas para Paleontología: Introducción a la Biología Molecular y Biometría.

Profesores a cargo

  • Abel Luis Carcagno
  • Nicolas Frankel

Docentes auxiliares

  • Cecilia Bessega
  • Juan Hurtado
  • Julian Mensch
  • Fabian Norry
  • Natalia M Dure Ruiz
  • Mariana Fuertes
  • Carolina Minutolo
  • Carolina Pometti
  • Lucia A. Bonavita
  • Sofia Calderón López
  • Aylen Martin

Profesores de "Genética"

CARCAGNO, ABEL LUIS

Profesor Adjunto FCEN -UBA, Investigador Adjunto CONICET y Dr. en Ciencias Biológicas

FCEN - UBA

Frankel, Nicolas

Profesor Adjunto FCEN -UBA, Investigador Independiente CONICET y Dr. en Ciencias Biológicas

FCEN - UBA