Embed Size (px)
Citation preview
1
INTRODUCCIÓN A LA GENETICA
MEDICA
Dr. Igor Pardo Zapata
DOCENTE TITULAR
2
Material Hereditario“Todo fluye nada es estacionario”
HERÁCLITO
3
Estudia la herencia y sus variaciones.LA GENÉTICA
Su objeto de estudio son los factores
hereditarios, las leyes y mecanismos de la
herencia, así como la expresión de los
factores durante el desarrollo y la vida de
los individuos
10𝑟14
Interactuar con el medio ambiente
Modificar 02-Alimentos en ENERGIADefensa
Cada una y su lugar esta determinadoForma función de músculos huesos
Eliminación de célulasTransmitir esa información
Historia
7
Un continente es cada una de las grandes extensiones en que se divide la superficie terrestre, separadas entre sí por los océanos.
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
Egipto 3000 ANEDioses (SOL) ATON creador del germen de la vida.Alma entra por la placenta.Conocedores de la incubación en pájarosMédicos: Sun-UnThoth: dios de los médicos /Serapis : dios de la salud/Imhotep: dios de la medicina
EDAD ANTIGUA
India 1416 ANETratado sánscrito : Garbha Upanishad:“por medio de la conjugación de semen y sangre se origina el embrión, después del coito, período favorable se convierte en KALADA, tras siete noches se convierte en una vesícula, en una quincena se transforma en una masa esférica…”
Rig Veda – Atarwa Veda 1500 A.N.E.
23
100-300 D.N.E.
Los Hindúes observan que ciertas enfermedades aparecen en las FAMILIAS.
“El hombre no puede escapar a sus orígenes”
Código de Manú.
24
1000 A.N.E.
Babilonios y Egipcios producen frutos por fecundación artificial
420 A.N.E.
Sócrates hipotetiza que los padres no se parecen a los hijos:
“Los hijos de grandes hombres de estado generalmente son perezosos o buenos para nada”
400 A.N.E.
Hipócrates afirma que el hombre transmite las características hereditarias en el semen (semilla). Debe haber otro fluido en la mujer. El aporte es aproximadamente igual.
320 A.N.E.
Aristóteles propone la herencia de abuelos y bisabuelos.
El semen se forma por ingredientes imperfectamente mezclados. Las niñas son causadas por “interferencia” con la sangre de la madre
26
EDAD MEDIA
Mezcla de secrecionesNufta (gota pequeña)
SIGLO VII
29
30
RENACIMIENTO
Dibujos de disección de útero gestante
Enfoque cuantitativo en la embriología
Mediciones del crecimiento prenatal
Leonardo da Vinci 1452-1519
Siglo XV
Lucha entre “Ovistas” vs. Espermistas”
Homúnculo: Un hombre dentro de otro y así hasta contener TODAS las generaciones por venir
La idea de la herencia por mezcla, no llega hasta siglo XIX
Teoría de PreformaciónWilliam Harvey 1578-1657 De generatione animalium embriones secretados por útero. Concluye que las plantas y los animales se reproducen de forma sexual: (esperma y huevos) Fabricius de Aquependente Embriones de otras especies Regnier de Graaf Estudios en conejas, nombro a ovarios. Folículos. Marcello Malpigio Huevo contenía pollos en miniatura
POST- RENACIMIENTO
SIGLO XVII:
Generación espontánea. Jan Baptista van Helmont, médico, publicó la receta para obtener ratones a partir de una camisa sucia + granos de trigo.
POST- RENACIMIENTO
1677-microscopioAntoni van Leeuwenhoek (1632-1723)
POST- RENACIMIENTO
Charles Darwin1.859, postula la teoría de la Evolución basada en la selección natural
Historia de los principios de transmisión
de los caracteres hereditarios
Monje Agustiniano austriaco Nacido de una familia de campesinos en
Moravia (hoy República Checa) Estudia Botánica y Matemáticas en la
Universidad de Viena
Fracasó en 2 ocasiones para obtener el certificado de docencia
Entro a un monasterio en Altbrünn donde llegó a ser abad
Comunicó sus experimentos en 1.865 ante la Sociedad de Historia Natural de Brünn
GREGOR JOHANN MENDEL
(1.822 – 1.884)
• Entre 1856 y 1863 cultivó y estudió al menos 28.000 plantas de guisante, analizando con detalle siete pares de características de la semilla y la planta.
• Sus experimentos tuvieron como resultado el enunciado de dos principios que más tarde serían conocidos como leyes de la herencia.
• Sus observaciones le llevaron también a acuñar dos términos que siguen empleándose en la genética de nuestros días: dominante, recesivo, alelo.
39
Marzo-abril de 1865 leyó las conclusiones de sus estudios en la Sociedad de Historia Natural de Brünn.
Público en los anales de dicha sociedad.
Para explicar sus resultados supuso que cada planta tenía dos “factores” que controlaban una característica especial.
Hasta 1900 fueron olvidados
Correns en AlemaniaTschermack en AustriaDe Vries en Holanda
1911 los “factores” fueron denominados GENES (Johansen)
Historia de la identificación
de los factores hereditarios
Federico Miescher
• 1869• Estudia pus de glóbulos blancas y obtiene sustancia “nueva”• Denomina nucleina• Propiedades ácidas • 1889 ácido nucleico
William Bateson 1905
Utiliza por primera vez la palabra "genética“ para designar "la ciencia dedicada al estudio de los fenómenos de la herencia y de la variación".
Frederick Griffith
1928 Estudia la virulencia de los neumococos Identifica dos cepas : lisa(envoltura) –
rugosa
Se podía preparar variedad lisa que al agregar a rugosa la convertía en lisa.
“era como si a la rugosa le faltara un gen”
Luego la rugosa (transformada en lisa) permanecía así transmitiendo ese gen a sus descendientes hasta que una MUTACIÓN volvía al tipo rugoso.
Principio Transformante
Oswald T. Avery
En 1944 del Rockefeller Institute de Nueva York
Aporta las primeras pruebas solidas de que en el ADN están codificados los genes que determinan las cualidades de cada ser vivo.
Por lo tanto el ADN sería el portador de la herencia de las bacterias.
Beadle y Tatum
Los genes controlaban las reacciones metabólicas por medio de actividades enzimáticas.
Enzimas de naturaleza proteica, los genes determinan la secuencia de aminoácidos
James Watson – Francis Crick 1953
Modelo teórico de la estructura del ADNExplica la división celular por meiosis y mitosis
Rosalind Franklin 1951
48
Estructura - ADN
.
50
MATERIAL Hereditario
51
¿Existe una unidad genética?
¿Existe el gen?
Son segmentos de ADN que contienen la información que determina una característica genética.
Ubicados a lo largo de los brazos de los cromosomas, en lugares específicos llamados Locus (Loci).
GENES
53
Solo algunos segmentos del ADN están implicados en el proceso de herencia: GEN
Son las unidades de transmisión hereditaria.
GENES
54
Síntesis de Proteínas
Función primaria de genes es dirigir la síntesis proteica
55
Primero debemos aclarar que aspecto -una estructura o un proceso- estamos interesados en definir, pues el concepto de gen variará según el tipo de fenómeno que queramos describir.
Si lo importante es la transmisión la unidad puede ser el par de bases o el cromosoma.
Si es la mutación, la unidad mínima es también el par de bases.
Si es la evolución, el gen será la unidad mínima capaz de ser seleccionada (el optimón de Dawkins, 1982).
El gen mendeliano es una unidad de función, estructura, transmisión, mutación y evolución que se distribuye ordenada y linealmente en cromosomas como perlas en un collar.
¿Existe una unidad genética? ¿Existe el gen?
56
“Cuanto más nos introduzcamos en los procesos moleculares de la expresión del ADN, más vamos a prescindir del concepto de gen.”
No hay una definición de gen para todo los procesos genéticos.
¿Existe una unidad genética? ¿Existe el gen?
Curso vertiginoso de la genética
RESEÑA HISTORICA
• 1961 Niremberg comenzó a descifrar el código genético• 1977 Se comenzó el estudio del genóma Humano• 1978 en Utah surge la idea de un enfoque sistemático para hacer un
mapa de uniones genéticas humanas• 1985 comienzan los planes del Departamento de Energía para un
proyecto genoma humano• 1987 comienza el proyecto genoma humano italiano Dulbecco y Paolo
Vezzoni• 1988 Watson crea el programa ELSI Ethical Legal and Social Issues
program del proyecto genoma humano• 1990 se oficializó el proyecto genoma humano.
El genoma es...
• El conjunto completo de genes de un organismo, donde se guarda toda la información genética.
Es la serie de cromosomas de base de un organismo es decir la suma y el total de sus genes
El genoma humano es el material genético total presente en una célula o en un organismo
El total de los genes de un individuo oscilan
Entre 50.000 y 100.000 y van incluido los 2 billones de células que tiene un individuo
El genoma es...
Human Genome Project (HGP)
• 1990-2003.• Identificar 80,000 genes
ADN humano.• Determinar sus
secuencias.• Hacer Bases de Datos.• Desarrollar herramientas
de análisis.• Resolver temas éticos,
legales y sociales.
RASGOS CARACTERISTICOS• No se centra en una enfermedad concreta sino que promete
investigar muchas alteraciones en forma mas rápida y menos costosa
• La idea no provenía de un grupo de presión sino de la comunidad científica
Human Genome Project (HGP)
05000
100001500020000250003000035000
1 5 9 13 17 21 25
Nº de Genes
Nº de genes mapeados entre 1972-1998.
70 80 90 98
65
66
67
68
Mapeo del genoma completo
70
Identificación y determinación de la
función de los cromosomas
72
• Robert Brown, en 1831, visualizó por primera vez los núcleos celulares.
• Virchow, 1835 y Schwann, en 1838, confirmaron que los organismos están forma dos por células que derivan a vez de otras células.
• Strassburger-Butsehli 1875
ANTECEDENTES
W. Fleming
1882
Denomina a la división celular : MITOSIS
Significa : filamentos
Primer observador de los cromosomas
1905, el embriólogo Wilhelm Roux y Theodor Boveri
1906 Thomas Hunt Morgan
Los genes se ocultaban en los cromosomas y ubico la posición relativa de los genes trabajando con la mosca Drosophila melanogaster.
1923 T.H. Painter- Murray Barr
Secciones muy finas de los túbulos seminíferos de testículos humanos.En el varón existe 48 cromosomas
1946 : 46 cromosomas más el par sexual
1949: Barr describe la cromatina sexual
48 46
Etimológicamente: del griego chroma COLOR y soma CUERPO.
Estructura filamentosa situada en núcleo celular
Constituidos por genes.
Aseguran durante MITOSIS : carga DIPLOIDE
durante MEIOSIS : carga HAPLOIDE
CROMOSOMA
Vehículos que facilitan la reproducción y perpetración de la especie.
PREPARACIÓN DE CARIOTIPO
1956 – Tjio y Levan
Longitud , localización del centrómero y presencia de satélites:Grupos de la A a la G
A= 1-3
B = 4-5
C= 6-12
D= 13-15
E= 16-18
F= 19-20
G= 21-22
+ Y
1961 – SISTEMA DE DENVER
ConceptosSUSCEPTIBILIDAD GENÉTICA : predisposición hereditaria
COMPLEJA INTERACCIÓN DE EFECTOS DE MÚLTIPLES GENES(herencia poligénica)
ENFERMEDAD GENÉTICA
Modelos de umbral de susceptibilidad
Umbral de susceptibilidad
Umbral de susceptibilidad
Riesgo en población general Riesgo en familiares
Modelo poligénico multifactorial
ENFERMEDAD GENÉTICA
83
84
GENÉTICO AMBIENTAL
Distrofia muscular de Duchene
hemofilia
Fenilcetonuria
Úlcera péptica DM
Dislocación de cadera
Espina bífidaCardiopatía isquémica
Tb
escorbuto
ENFERMEDAD GENÉTICA
Importancia de la genética
en medicina
• Estudios de población e inmigración
• Estudios familiares
• Estudios en gemelos
• Estudios de adopción
ASESORAMIENTO GENÉTICO
88
ASESORAMIENTO GENÉTICO
Indicaciones del estudio cromosómico
• Diagnóstico prenatal en gestantes con riesgo• Malformaciones congénitas• Retraso mental de etiología no precisada• Ambigüedad sexual o anomalías en el desarrollo sexual• Infertilidad de etiología no precisada• Pérdida recurrente de embarazos• Muerte fetal de etiología no precisada• Algunas enfermedades malignas
ASESORAMIENTO GENÉTICO
TERAPIA GÉNICA
• Encontrar el gen “roto”.• Encontrar una copia sana del gen que falta y
transplantarlo en las células afectadas.
Algunos (de los 30.000) genes localizados
Cáncer de cólon (2)Hiperactividad (3)Alzheimer (19)
Genes ligados al sexo:SCIDEnf. de Lorenzo (ADL)Retinitis pigmentosa.
Huntington (4)Síndrome Williams (7)Anemia de Fanconi (16)Fibrosis quística (7)
Cáncer a la piel (9)Hemocromatosis (6)Epilepsia mioclonusprogresiva (21)
PROTO-ONCÓGENES GENES SUPRESIÓN TUMORAL
GENÉTICA DEL CÁNCER -oncógenes
PADRE DE LA REPRODUCCIÓN ASISTIDA
Dr. Roberts Edwards- Dr. Patrick Steptoe
• Inseminación artificial (IA, IAC, IAD)• Fecundación in vitro (FIV, FIVTE)• Inyección intracitoplásmica de espermatozoides (ICSI)• Transferencia intratubárica de gametos (GIFT)• Gametos: crioconservación y experimentación • El comienzo de la vida humana: el estatuto del embrión
TECNICAS DE REPRODUCCION ASISTIDA
terapias experimentales con células madre
Se ha logrrado el trasplante de células pluripotentes del mesencéfalo en ratas parkinsonianas, que experimentaron una recuperación transitoria.
A partir del telencéfalo de fetos se han aislado clones de células madre neuronales, que se han logrado diferenciar en los principales linajes neurales.
Se han trasplantado en zonas germinales de ratones neonatos, y allí participaron en desarrollo normal, incluyendo migración por rutas establecidas para diseminarse a regiones del SNC.
Grupo de Amon Peck (Universidad de Florida): reversión de diabetes en ratones NOD (diabéticos no obesos) por trasplante de islotes de Langerhans generados a partir de células madre del páncreas.
En junio de 2000 un grupo de la Universidad de California en San Diego anunció que había reactivado la producción de insulina en células beta crecidas a partir de líneas inmortales.
Un reciente informe en ratones logró usar con éxito trasplantes de médula ósea para corregir tirosinemia, como modelo de enfermedad hepática.
Hay ejemplos de células pancreáticas que se diferencian a hepatocitos.
La empresa Geron ha comprobado que células madre embrionarias humanas pueden originar cardiomiocitos. Pero todavía no se han encontrado células madre en el propio corazón.
En 2001 un equipo del Medical College de Nueva York comunicó en ratón la reparación del 68% del tejido cardiaco de corazones infartados, inyectando directamente células madre de la médula ósea. Se regeneró músculo estriado, y vasos (endotelio y musculatura lisa). Recuperación de parte de la función cardiaca.
Un equipo de la Universidad John Hopkins demostró que una sola célula madre hematopoyética de ratón podía desarrollarse en células epiteliales de diferentes órganos, incluyendo intestinos, pulmón y piel. A los 11 meses de los trasplantes el pulmón tenía un 20% de células diferenciadas a partir de la célula madre.
Otros ejemplos:
CONCLUSIONES
103
105
106
107
108
“El Genoma no va a absolver a los seres humanos de sus decisiones individuales ni de su responsabilidad personal. Nadie podrá refugiarse detrás de sus genes”
109
Referencias
1. Dawkins, R. 1982. The extended phenotype. Freeman, San Francisco.
2. Davalos F. Embriología y Genética. 4ta ed. 20093. Lewin, B. 1997. Genes VI. Oxford University Press, Oxford.4. Lewontin, R. C. 1974. The genetic basis of evolutionary change.
Columbia University Press, Nueva York.5. Lewontin, R. C. 1992. Genotype and phenotype. En: Keywords in
evolutionary biology. Editado por E. V. Keller y E. A. Lloyd. Harvard Universtiy Press, Cambridge, MA.
6. Li, W.-H. y D. Graur. 1991. Fundamentals of Molecular Evolution. Sinuaer Associates, Sunderland, MA.
7. Mayr, E. 1982. The growth of biological thought. Harvard University Press, Cambridge, MA.
8. Schmalhausen, I. I. 1949. Factors of evolution. The theory of stabilizing selection. Blakiston, Philadelphia.
110
Fin
