Universitat de Girona

Programa de l'assignatura

Curs 2002-03

3103200052 GENÈTICA MOLECULAR


Objectius  

 
Prerrequisits  

 
Contingut (Programa)  

LLIÇÓ 1. ORGANITZACIÓ DE L'ADN: EL CROMOSOMA

Concepte de cromosoma. Organització procariòtica: el cromosoma viric i el bacterià. Organització eucariòtica: comparació amb la procariòtica. Cromosomes de transició. Cromosomes de cloroplastes i mitocòndris.

LLIÇÓ 2. EL CROMOSOMA EUCARIÒTIC

El cromosoma mitòtic. La cromatina interfàsica: eucromatina i heterocromatina. Heterogeneitat de l'ADN eucariòtic: de seqüència única, moderament repetitiu i altament repetitiu. Bandeig de cromosomes: el cariotip

LLIÇÓ 3. ESTRUCTURA DEL CROMOSOMA EUCARIÒTIC.

Proteïnes cromosòmiques: estructurals (histones i no histones) i no estructurals. Estructura de la cromatina: el nucleosoma. Estructuració de la cromatina: fibres, bucles i dominis. Estructures especials: cromosomes plomolats i politènics.

LLIÇÓ 4. REPLICACIÓ DE L'ADN.

Síntesi "in vitro" de l'ADN: copia de motllo, direcció de creixement i semiconservació. L'ADN polimerasa d'en Kornberg. Demostració de la polaritat inversa de les dues cadenes. Les ADN polimerases. Síntesi discontinua: el cebador d'ARN. Enzims de la replicació.

LLIÇO 5. REPLICACIÓ DE L'ADN A PROCARIOTES.

Replicació del cromosoma bacterià: origen i unitat de replicació. Bidireccionalitat. Relació amb la membrana cel.lular. Replicació del cromosoma víric: característiques especials. Casos especials: ADN d'una sola cadena, ARN, retrovirus. Replicació de l'ADN mitocondrial.

LLIÇO 6. REPLICACIÓ DEL CROMOSOMA EUCARIÒTIC.

Moment de la replicació en el cicle cel.lular. La semiconservació en el cromosoma eucariòtic: experiment de Taylor. Multiplicitat dels replicons: asincronia i ordre d'activació dels replicons. Síntesi coordinada de l'ADN i les histones. Distribució dels nucleosomes en la replicació.

LLIÇÓ 7. EXPRESSIÓ DE LA INFORMACIÓ GÈNICA.

El Dogma Central de la Biologia Molecular. Síntesi de proteïnes. Hipòtesi de la colinealitat entre el gen i la proteïna: experiment de Yanofski amb la triptófano-sintetasa d'E.coli. Etapes de l'expressió gènica: transcripció i traducció.

LLIÇÓ 8. EXPRESSIÓ DE LA INFORMACIÓ GÈNICA: TRANSCRIPCIÓ A BACTERIS.

L'ARN: tipus. L'ARN misatjer com a copia complementaria de l'ADN: transcripció d'una sola cadena del ADN. L'ARN polimerasa. Sentit de síntesi. Cicle d'acció de l'ARN polimerasa: iniciació, allargament i finalització de la transcripció. Característiques i organitzacióde l'ARNm a bacteris.

LLIÇÓ 9. EXPRESSIÓ DE LA INFORMACIÓ GÈNICA: TRANSCRIPCIÓ A EUCARIOTES.

Transcripció a eucariotes: ARN polimerases. Característiques i organització de l'ARNm a eucariotes: seqüències de senyalització de la traducció a l'inici i al final de l'ARNm. Seqüències intercalades en els gens eucariòtics: introns i exons. Processament de l'ARNm.

LLIÇÓ 10. EL RIBOSOMA

El ribosoma com a lloc de síntesi de proteïnes. Els ribosomes a procariotes i eucariotes. Les proteïnes ribosòmiques: composició. L'ARN ribosòmic: classes i síntesi. Organització dels gens de l'ARNr: redundància i gens en tandem. Estructura del ribosoma.

LLIÇÓ 11. L'ARN DE TRANSFERÈNCIA.

L'ARN de transferència: estructura. Síntesi de l'ARNt. Gens de l'ARNt. Activació dels aminoàcids. Lloc de l'anticodó: reconeixement del codó. Canvis a l'anticodó. Els ARNt de mitocòndris.

LLIÇÓ 12. EXPRESSIÓ DE LA INFORMACIÓ GÈNICA: LA TRADUCCIÓ.

El procès general de la traducció: iniciació, elongació i acabament de la cadena polipeptídica. Direcció de creixement de la cadena polipeptídica. El complex d'iniciació. Cicle de les subunitats del ribosoma: els polisomes.

LLIÇÓ 13. EL CODI GENÈTIC

Primeres idees sobre el codi genètic: el cocient de clau. Desxiframent de la clau: experiments de Crick amb el fag T4. Experiments "in vivo". Característiques del codi genètic. Codó d'iniciació i codons sense sentit. Hipòtesi del trontoll i les seves conseqüències. Universalitat del codi genètic i excepcions. Mutacions del codi.

LLIÇÓ 14. REGULACIÓ GÈNICA A PROCARIOTES.

Concepte general de regulació: inducció i repressió. L'operó lac d'E.coli. com a model d'operó induïble. Mutants constitutius. Control negatiu: el promotor. Control positiu: funció de l'AMP-ciclic. L'operó trp com a model d'operó repressible. Control per l'atenuador. L'operó ara a E.coli: control positiu i negatiu.

LLIÇÓ 15. REGULACIÓ GÈNICA A EUCARIOTES.

Tipus de regulació a eucariotes. Regulació a curt termini (reversible) als eucariotes inferiors: inducció en fongs i llevats. Regulació als eucariotes superiors: inducció hormonal i paper de la cromatina. Model de Britten i Davidson. Regulació transcripcional, post-trancripcional, traduccional i post-traduccional.

LLIÇO 16. DETERMINACIÓ I DIFERENCIACIÓ CEL.LULAR A EUCARIOTES.

Característiques generals. Mecanismes de control del desenvolupament: paper del nucli i del citoplasma. Diferenciació: causes principals. Determinació: experiments amb els discs imaginals de Drosophila. Origen i diversitat dels anticossos.

LLIÇÓ 17. LA RECOMBINACIÓ.

La recombinació genètica a nivell molecular: tipus. Recombinació general homóloga: formació de l'ADN hibrid. Model de Holliday per explicar la recombinació molecular: evidències al seu favor. Recombinació no recíproca: model de Fox. Conversió génica. Recombinació en punts específics: elements d'inserció i transposons.

LLIÇÓ 18. LA MUTACIÓ I REPARACIÓ.

La mutació a nivell molecular. Causes de la mutació espontània. Mutagens químics i físics: canvis que provoquen en la molécula d'ADN. Reparació de l'ADN: estrategias. Fotorreactivació i desalquilació. Reparació per escissió. Reparació post-replicativa: Reparació per recombinació i Reparació SOS.

LLIÇÓ 24. ESTRUCTURA MOLECULAR DEL GENOMA EUCARIÒTIC.

El valor C. Grandària del genoma: ADN informatiu i no informatiu. Heterogeneitat de l'ADN eucariòtic. i classes de gens: estructurals i no estructurals. Gens únics i repetits: disposició. Gens relacionats: families i grups de gens. Gens fragmentats. Pseudogens. Elements mòbils. Gens extracromosòmics. Concepte actual del principi de la colinealitat.

LLIÇÓ 25. MANIPULACIÓ DE L'ADN.

Localitazció de seqüències d'ADN en els cromosomes: hibridització "in situ". Aïllament de seqüències específiques d'ADN. Enzims de restricció. Clonació d'ADN. Amplificació d'ADN: la técnica de PCR. Seqüenciació. Enginyeria genètica: l'ADN recombinant. Avantatjes i riscs de l'aplicació de l'enginyeria genètica.1- Extracció i amplificació d'ADN

2- Seqüencició gènica d'ADN mitocondrial

 
Bibliografia  


Manuals de text:

a) Genètica molecular:

Biología Molecular e Ingeniería Genética. J. Luque & A. Herráez, 2001. Harcout. Madrid.

Genética Moderna. A.J.F. Griffiths, W.M. Gelbart, J.H. Miller & R.C. Lewontin, 2000. McGraw-Hill. Madrid.

Genetics. A Molecular Approach. T.A. Brown, 1992. Chapman & Hall, London, New York.

Genes. B. Lewin, 1993. 2 tomos. Editorial Reverter, Barcelona.

Genes VII. B. Lewin, 2001. Editorial Marbán.

Genomes. T.A. Brown, 1999. BIOS Scientific Publishers. Oxford.

b) Genètica general:

Concepto de Genética. W.S. Klug & M.R. Cummings, 1998. 5a Edició. Prentice Hall.

Genes y Genoma. M. Singer & P. Berg, 1993. Ed. Omega, Barcelona.

Genética. A.J.F. Griffiths, J.H. Miller, D.T. Suzuki, R.C. Lewontin & W.M. Gelbart, 1995. Ed. Interamericana-McGraw-Hill.

Principios de Genética. R.H. Tamarin, 1996. Ed. Reverté.

Manuals específics:

Biochemical Genetics. R.A. Woods, 1980. 2nd edition. Chapman and Hall. London and New York.

Gene Cloning. T.A. Brown, 1995. 3rd edition. Chapman & Hall. London.

Ingenieria Genética. M. Izquierdo Rojo, 1993. Ed. Pirámide, Madrid.

Ingenieria Genética y Transferencia génica. M. Izquierdo Rojo, 1999. Ed. Pirámide, Madrid.

Molecular Genetics. J.T. Hancock, 1999. Butterworth-Heinemann. Oxford.

Lectures complementàries:

ADN Recombinante. Libros de Investigación y Ciencia. J. Watson et al., 1991. Ed. Labor, Barcelona.

Genética Molecular. Libros de Investigación y Ciencia. A. Prevosti (ed.), 1987. Ed. Labor, Barcelona.

 
Mètodes docents  

 
Tipus d'exàmens i avaluacions  

L'avaluació constará d'un examen de preguntes tipus test i un segon examen amb preguntes de resposta curta, sobre els coneixements teòrics i pràctics. L'avaluació dels credits pràctics es realitzarà a partir de l'assistència obligatòria a les classes pràctiques de laboratori i del treball realitzat al llarg de les corresponents pràctiques. Per accedir a l'exàmen final serà necessari tenir una avaluació positiva de les pràctiques. En cas contrari s'haurà de realitzar i aprovar un examen previ sobre les pràctiques realitzades per poder accedir a l'examen de qualificació final de l'assignatura.
 
Informació addicional  

 
Llengua de les classes