Tema 28. Concepto y estructura del gen. Concepto clásico (‘collar de cuentas’) vs concepto...
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Tema 28. Concepto y estructura del gen
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• Concepto clásico (‘collar de cuentas’) vs concepto molecular de gen
• Concepto molecular de gen: Benzer y el fago T4
• Gen como unidad de estructura
• Gen como unidad de cambio
• Gen como unidad de función
• Mapa molecular de la región rII de T4, por Benzer
• Prueba de complementación
• Recombinación vs complementación
• Estructura de los genes
28. Concepto y estructura del gen
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concepto clásico (mendeliano) de gen
‘factores hereditarios’: • partículas discretas e indivisibles que se sitúan en los cromosomas ordenados linealmente• unidad de estructura (recombinación intergénica), unidad de cambio o mutación (alelos) y unidad de función (fenotipos)
‘teoría del collar de cuentas’cromosoma: agrupación lineal de genes (cuentas del collar)
gen: unidad de estructura, cambio y función
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concepto clásico (mendeliano) de gen
‘teoría del collar de cuentas’gen es la unidad de mutación, recombinación y función
concepto molecular de gen
• DNA: el material hereditario (Avery, McLeod y McCarthy, 1944 y Watson y Crick, 1953)• teoría un gen - un enzima (Beadle y Tatum, 1941)
¿el gen es la unidad de recombinación, mutación y función?
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concepto molecular de gen
Seymour Benzer y el fago T41955-1961, Benzer analizó 3.000 mutantes de lisis rápida (rII) -> genética molecular
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rII-
rII+ en E. coli K
rII-
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1. gen: ¿unidad de estructura?
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análisis de recombinación de alta resolución
desarrollado por Benzer para mapear las mutaciones rII
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T4 rII- infecta E. coli K,pero no la lisa
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E. coli B
E. coli K
Frecuencia de Recombinantes = umFR = recombinantes / fagos totales =2 X fagos en E. coli K / fagos en E. coli B
FR mínima detectada = 0,02% (2/104)el sistema permite la detección de 1/106
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R = 2 X fagos en E. coli K
total = fagos en E. coli B
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mapa de recombinación de la región rII de T4
mapa de recombinación
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mapa de recombinación de la región rII de T4
mapa de recombinación
Gen: ¡subdivisible por recombinación! -> recombinación intragénica (≈ recombinación intergénica)
Gen ¡no es la unidad de estructura!
La unidad de estructura es el par de bases.El análisis de Benzer detectó recombinación a ¡distancias de 3pb!
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2. gen: ¿unidad de cambio?
misma aproximación experimental que a pregunta 1
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Uso de deleciones para el mapeo en fagos
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mapa de deleción de la región rII de T4
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estructura fina de la región rII
40 pb
Análisis de Frecuencia de Recombinantes
1º: mutación puntual X deleción
2º: mut. puntual X mut. puntual
FR
+
++
+
+
+
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estructura fina de la región rII
40 pb
FR
+
++
+
+
+
Gen: formado por subelementos mutables
Gen ¡no es la unidad de cambio (de mutación)!
El gen puede subdividirse en elementos mutables, dispuestos linealmente, que correspondene a pares de nucleótidos individuales
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Análisis de los sitios de mutación
• gen formado por subelementos mutables• ¿todos los puntos igualmente mutables? o ¿las mutaciones se acumulan en unos y son raras en otros?
………: distribución de Poisson (azar)barras: distribución encontrada
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puntos calientes y friosdistribución no aleatoria de las mutaciones
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3. gen: ¿unidad de función?
-> rechazo de la teoría del collar de cuentas (1 y 2)
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prueba de complementación
rII: ¿una o más unidades funcionales independientes?
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T4 rII- infecta E. coli K,pero no la lisa
E. coli K
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E. coli K
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prueba de complementación
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gen (funcional)o
cistrón
3. gen: ¿unidad de función?
¡SI!
gen (posición)o
locus
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mapa molecularprimera imagen de la estructura molecular de un gen
región rII del fago T4, por Benzer
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acoplamiento
repulsión
control
prueba
cistrón (CIS/TRANS) o gen (funcional)
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Prueba de complementacion completa
Prueba de complementación define grupos de complementación:- dos mutaciones no complementan si están en el mismo grupo- dos mutaciones sí complementan si están en distinto grupo
grupo de complementación = unidad de función =
cistrón (prueba completa CIS/TRANS)= gen=
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recombinación complementación
no complementaciónsí recombinación
E. coli B crecen, bajo número crecen, alto número
E. coli K crecen, crecen, pocos mitad de en E. coli B (la mitad de los recombinantes)
< 1% de los de E. coli B
sí complementaciónsí recombinación
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recombinación
complementación
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complementación:• nivel de proteína: mezcla de productos génicos
• no hay cambio en los genomas, respecto a los parentales:
sólo se produce durante el tiempo de coexistencia
(• requiere 1 generación para su estudio)
recombinación:• nivel de DNA
• resultan nuevos genomas:
se transmite a la descendencia (P y R)
(• requiere 2 generaciones para su estudio)
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![Page 37: Tema 28. Concepto y estructura del gen. Concepto clásico (‘collar de cuentas’) vs concepto molecular de gen Concepto molecular de gen: Benzer y el fago.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062217/5665b4351a28abb57c8ffcd4/html5/thumbnails/37.jpg)
genes solapados
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problemas
aprox. 1h de clase
capítulos 3 y 9
problemas: 3.20-3.24 y 9.13-9.19