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por Felipe Riveroll Aguirre 6 anos atrás

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genoma

El genoma es una colección extensa de secuencias de ADN que la célula utiliza para construir proteínas y secuencias de ARN reguladoras, esenciales para diversas funciones estructurales y funcionales.

genoma

genoma

Esencialoma

Metodos experimentales
Métodos de knockdown

Represión de genes basada en dCas9 (CRISPRi)

Limitado a genes que contengan motivos adyacentes protoespaciadores que flanqueen el sitio de inicio transcripcional

Efectos polares en ARNm policistrónicos

Alta especificidad de diana para el gen de interés

ARN de interferencia (RNAi)

Más efectos fuera del blanco que la edición genética, desencadenados por regiones semilla cortas de 6-8 bases.

Inducible, ajustable y reversión supresible de la expresión genética

Promotores represibles

Las mutantes tienen que ser generadas individualmente

Represión específica del gen de interés

No siempre lleva a una supresión completa

Variedad Amplia de organismos

Suceptibles de cribado de alta capacidad (high-througput screening)

Mutagénesis dirigida

Edición genética

Alto costo y obtención de las enzimas generadoras ZFN y TALEN a largo plazo

los sitios de corte que se amplifican elevadamente pueden desencadenar defectos de proliferación

CRISPR es escalable a todo el genoma

Gran flexibilidad en términos de la modificación introducida

Recombinación homóloga

No funciona de manera eficiente en todas las especies

Usada para KO completo

Pocos efectos fuera del blanco

KO completo posible

Mutagénesis aleatoria

Métodos

Trampa de genes (Gene trapping)

Aplicable solo a especies con genomas que contengan intrones

Permite la identificación del gen alterado

Reporta la expresión del gen atrapado

Transposones

Acoplada con barcoding, permite análisis en bulto (bulk) de pozas de mutantes en distintas condiciones

Cuando es acoplada con métodos de secuenciación de nueva generación permite una máxima capacidad y rapidez

Mutagénesis química

Alto costo de mapeo genético y capacidad reducida (low-throughput)

Varios genes mutados por genoma

Simple y de bajo costo

aplicable solo a células u organismos haploides

No garantiza la pérdida de función del gen mutado

Forma más rápida de generar mutantes

Conjunto comprensivo de genes esenciales del genoma

sufijo "OMA" derivado del sánscrito OM (completitud y llenura)

Variación genética

Tipo de cambios evolutivos
Transferencia Horizontal
Barejeo de exones (Exon shuffling)
Deleción de genes
Duplicación de genes
Mutación en el interior de regiones de ADN regulador
Mutación dentro de un gen

Subtema

Mutación supresora

intergénica

suprime el efecto de una mutación anterior en otro gen

intragénica

suprime el efecto de una mutación anterior en el mismo gen

Suprime el efecto de una mutación anterior en un sitio distinto

Mutación letal

Causa muerte prematura

Causa una pérdida parcial o completa de función

Mutación de ganancia de función

Causa la aparición y de una nueva característica o función o causa la aparición de una característica en un tejido incorrecto o a un tiempo inapropiado

Mutación de pérdida de función

Mutación inversa (Reverse mutation)

Cambia el fenotipo mutante a wild-type

Mutación directa (forward mutation)

Cambia el fenotipo wild-type a un fenotipo mutante

Mutación con desplazamiento del marco de lectura (Frameshift mutation)

Deleción/inserción que altera el marco de lectura del gen

Deleción

Eliminación de uno o más nucleótidos

Inserción

Adición de uno o más nucleótidos

Mutaciones puntuales

Tipos

Nivel aminoácidos (Regiones codificantes)

Sin sentido (non sense mutation)

El codon de un aminoácido es cambiado por uno de terminación

Producen productos protéicos completamente inactivos

Con cambio de sentido (missense mutation)

Cambia el codon por un aminoácido distinto, también se conocen como mutaciones no sinónimas

Si el remplazo es por un aminiácido de un grupo químico distinto resulta en una sustitución no conservativa

Da origen a cambios severos en la estructura y función de las proteínas

Neutral

Cambia la secuencia de aminoácidos de una proteína sin alterar su capacidad funcional

Sinónimas

La mutación cambia un codon por otro para el mismo aminoácido. También se les conoce como mutaciones silenciosas

Nivel Nucleótidos

Transversiones

Lo opuesto, remplazo por una base de una categoría química distinta

Transiciones

Remplazo de una base por otra de la misma categoría química

Sustitución de un nucleótido por otro, resultado de errores en la replicación que ocurren con una probabilidad de 10-10

La mayoría de los cambios en el genoma son causados por errores en el procesamiento normal de la copia y mantenimiento del ADN genómico
Líneas celulares
Somáticas

Las mutaciones solo afectan a éstas células, y se transmiten durante la mitosis, pero no pueden ser transmitidas a una generación subsecuente de organismos

Células del cuerpo, sin descendientes evolutivos; existen solo para ayudar a las células germinales a sobrevivir y propagarse.

Germinales

Mutaciones, pueden ser propagadas a generaciones subsecuentes

Células reproductivas especializadas (gametos), pueden llevar una copia del genoma a la siguiente generación de organismos

Colección de secuencias de ADN utilizadas por la célula para construir proteínas o secuencias de ARN reguladoras para funciones estructurales o funcionales específicas

Caja de herramientas para facilitar la construcción de herramientas más avanzadas, sin un programa maestro
el organismo emerge de un circuito de retroalimentación de interacciones

gen

Esenciales
No pueden ser suplidos por otro gen
Indispensables para el éxito reproductivo

La inactivación o pérdida causa un arresto irreversible del crecimiento

Desarrollo de cigoto a adulto fértil

> 100,000 genes codificantes
Secuencia representada por el transcrito primario
Solo incluye secuencias reguladoras ubicadas en el transcrito primario
Incluye extremos 5' y 3' no traducidos y exones no codificantes