Programa de Genética molecular eucariota

I- Los genes y el genoma. El dogma central

Unidad 1: Estructura del ADN
La información genética a nivel molecular. Complejidad: niveles estructurales. Secuencia de nucleótidos, tipos de hélice: diversidad y dinamismo. Desnaturalización y renaturalización: cinéticas. SSDBPs y helicasas. Superenrollamiento: tipos y parámetros topológicos. Dinámica de la superhélice. Topoisomerasas. Nivel cuaternario: complejos nucleoproteicos. Empaquetamiento de ácidos nucleicos. Interacciones proteína-DNA. El cromosoma Eucariota. Técnicas básicas para su estudio.

Unidad 2: Estructura de los Genomas Eucariotas
Genoma Nuclear: secuencias únicas, moderadamente y altamente repetidas. Familias multigénicas y las superfamilias génicas, pseudogenes. Secuencias genómicas repetidas y dispersas. Centrómeros, DNA telomérico y minisatélite. Los loci minisatélites. Las huellas dactilares del ADN (DNA fingerprinting). Los loci microsatélites, inestabilidad de los loci microsatélites (MSI): Enfermedades humanas asociadas a la MSI. El Proyecto Genoma Humano.
Genoma de organelas: genoma mitocondrial. La tasa de mutación del ADN mitocondrial. La heteroplasmia. Enfermedades humanas asociadas a mutaciones en los genes mitocondriales.

II- Dinámica del ADN

Unidad 3: Mecanismos de Replicación, Reparación y Recombinación en eucariotas
Replicones de levaduras y de eucariotas superiores. La tasa de replicación y el número de replicones por genoma. Origen de la replicación. Las secuencias con replicación autónoma (elementos ARS). Las ADN polimerasas de eucariotas. La terminación de la replicación en los cromosomas: los telómeros y las telomerasas. Errores en la replicación Sistemas de reparación. Sistemas de reparación inducible: el sistema SOS Enfermedades hereditarias causadas por deficiencias en los mecanismos de reparación. Importancia de estos procesos en el proceso de carcinogénesis. Recombinación general en eucariotas.

III- Regulación de la Expresión Génica en Eucariotas

Unidad 4: Regulación de la expresión génica
Unidad transcripcional. Transcripción en eucariotas. RNA-Polimerasas: estructura y multiplicidad. Complejidad del aparato transcripcional eucariota: genes de clase I, II y III. Cromatina y expresión génica. Heterocromatina y los nucleosomas. Metilación e imprinting. Mecanismos epigenéticos de regulación génica.

Unidad 5: Promotores y Factores de Transcripción eucariotas
Tipos de promotores. Diversidad en el reconocimiento polimerasa-promotor. Secuencias potenciadoras (enhancers). Silenciadores. Factores de transcripción: regulación de la expresión génica durante el desarrollo (Modelo Drosophila Melanogaster) y expresión génica inducible. Técnicas experimentales. Dominios de unión al DNA y dominios activadores. Activación y represión de la expresión génica.

Unidad 6: Regulación post-transcripcional
Procesamiento del extremo 5'. Terminación de la transcripción. Formación del extremo 3'. Poliadenilación. Los genes discontinuos: Mecanismos de eliminación de intrones en pre-tRNAs, pre-rRNAs y pre-mRNAs. Autocatálisis. Ribozimas. Evolución de intrones. Maduración del precursor de los rRNAs. Eliminación de los intrones en el RNA precursor de los tRNAs. Eliminación de los intrones del grupo I y del grupo II.

Unidad 7: Dogma central de la Biología y evolución del concepto de “gen”
Mecanismos de Silenciamiento en eucariotas: silenciamiento mediante siRNA y miRNA. Mecanismos de PTGS en plantas. Inducción de silenciamiento en mamíferos. Modelado de la cromatina. Otros RNA pequeños en eucariotas.

IV- Las Proteínas

Unidad 8: Traducción
Mecanismo de la biosíntesis de proteínas. Código genético: características. Supresión. Regulación de la traducción. Procesamiento postraduccional. Mecanismos de iniciación en DNAs mono y bicatenarios: iniciación por síntesis de novo y por extensión covalente. Transcriptoma. Proteoma.

V- Elementos Genéticos Móviles

Unidad 9: Transposones eucariotas
Elementos que se transponen vía ADN o vía ARN. Retrotransposones y pseudogenes procesados. Retrotransposones de clase I y II. Retrogenes: presencia en los genomas eucariotas.

VI- La célula

Unidad 10: Mecanismos generales de diferenciación
Génesis de la diversidad inmunológica. Biología molecular del desarrollo. Bases moleculares de la división y proliferación celular. Ciclo celular. Oncogenes y genes supresores. Mecanismo de Apoptosis o muerte celular programada.

VII- Ingeniería genética

Unidad 11: El ADN recombinante
Vectores de clonado. Producción de proteínas recombinantes en bacterias, levaduras y en sistemas eucariotas. Mutagénesis dirigida. Técnicas de análisis de niveles de transcriptos de desarrollo más reciente. RT-PCR en tiempo real. Microarreglos de ADN. Tipos de microarreglos. Metodología.

Unidad 12: La ingeniería genética en sistemas eucariotas
Clonación en levaduras: tipos de vectores. Elaboración de vacunas. Elaboración de vectores terapéuticos: terapia génica. Vectores de expresión en procariotas. Producción Clonación en células animales. Cultivos celulares. Transferencia génica a embriones. Organismos transgénicos. Clonación de un organismo.

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