martes, 5 de junio de 2012

TAREA DE LA UNIDAD NUMERO 8

Investigue: ¿Cómo se realiza el control Génico del Gen BRCA?

Para contestar dicha pregunta primeramente es necesario tener en cuento que es el Gen BRCA.. Este, es un gen humano del tipo de los gen supresor de tumores, que regulan el ciclo celular y evitan la proliferación incontrolada.  Las variaciones de este gen están implicadas en algunos tipos de cáncer, especialmente el cáncer de mama.

La función de los genes BRCA es mantener el crecimiento normal de las células mamarias y prevenir la multiplicación de las células cancerosas. Pero cuando estos genes contienen las mutaciones que se transmiten de generación en generación, no funcionan normalmente y puede aumentar el riesgo de cáncer de mama. Los genes anómalos BRCA1 y BRCA2 pueden representar hasta el 10 % de todos los casos de cáncer de mama, o 1 de cada 10 casos.

El gen BRCA-1 está situado en el brazo largo (q) del cromosoma 17

                                                       
El gen BRCA-2 está situado en el brazo largo (q) del cromosoma 13



El gen BRCA1 se expresa en distintos epitelios del organismo durante el desarrollo, y su expresión se ve aumentada durante el embarazo y disminuye tras el parto. Se ha observado que el BRCA1 es inducido por estrógenos. La inhibición del BRCA1 causa un aumento de la proliferación de células de epitelio mamario tanto normales como cancerosas. En los cánceres de mama hereditarios y en algunos esporádicos, se ha detectado una menor expresión de la proteína BRCA1 normal. Al inocular células humanas de cáncer de mama a ratones se ha observado que el gen BRCA1 es capaz de inhibir el desarrollo de tumores, e incluso la expresión del gen elimina en ocasiones tumores preexistentes, alargando la vida de los animales. De acuerdo con esto la expresión del gen normal, pero no de las formas mutadas, inhibe el crecimiento de células tumorales de mama y ovario. La delección de los diez últimos aminoácidos de BRCA1 es suficiente para abolir su capacidad de inhibir el crecimiento tumoral. En tumores de mama de pacientes no seleccionadas por su historia familiar, la expresión de niveles bajos de BRCA1, que va desde un 50% de los valores del epitelio normal a su total ausencia, sugiere también un papel de la proteína BRCA1 en la inhibición del crecimiento celular aproximadamente la mitad de los tumores de mama y ovario de las portadoras de mutaciones presentan la pérdida de la copia normal del BRCA1, quedando sólo la forma que contiene la mutación heredada, esto es lo que se denomina la pérdida de la heterocigosidad (LOH). 


La pérdida de la heterocigosidad de manera constante en un mismo locus, utilizado como marcador genético en tumores de muchos pacientes, se ha considerado como una fuerte evidencia de la existencia de un gen supresor de tumores en esa región. El estudio de la LOH en familias con cáncer de mama sugiere que los cromosomas 8p, 16q, 17p, 17q y 19p presentan este fenómeno de pérdida de la copia normal del gen en al menos un 20% de los tumores examinados.
El cromosoma 17 contiene al menos tres genes supresores de tumores conocidos, BRCA1, NF1 y p53. El análisis detallado de este cromosoma sugiere la presencia de cinco regiones distintas de pérdida de cromosoma, p53 y BRCA1 son dos de ellas. Parece que la LOH en áreas específicas del cromosoma puede estar asociado con diferencias en las características clínicas de los tumores. En definitiva el análisis de la pérdida de la heterocigosidad puede ser de utilidad como herramienta genética en la identificación de genes supresores de tumores relacionados con el cáncer de mama.
Las mutaciones más frecuentes en el gen BRCA1 corresponden a delecciones o inserciones de bases que provocan un desplazamiento de la fase de lectura, originando muchas veces un codón de terminación que causa la producción de proteínas truncadas a las que les falta desde un 5% a un 99% de su secuencia de aminoácidos.



Bibliografía:
**Mazoyer S. (2005). «Reordenamientos genómicos en los genes BRCA1 y BRCA2». Hum Mutat. 25 (5): pp 415-22. doi: 10.1002/humu.20169. PMID 15832305
**http://www.breastcancer.org/es/sintomas/analisis/geneticas/resultados_positivos.jsp
**http://www.medspain.com/n6_sept99/cancer_mama.htm

domingo, 3 de junio de 2012

CONCLUSION FINAL DE LA UNIDAD NUMERO 9

Como conclusión final, puedo afirmar que se cumplió con el objetivo planteado de la unidad, ya que en el transcurso de los temas entendimos las bases moleculares del intercambio del material genético entre los diferentes seres vivos para su aplicación.
Conocimos que existen varios mecanismos comunes de transferencia de genes los cuales fuimos viendo en cada clase.
Primordialmente para entender los mecanismos repasamos algunas generalidades básicas de las bacterias, como sus características, morfología, estructura, entre otras cosas, partiendo de ahí ahora si vimos principalmente los mecanismos de reproducción en bacterias, entre ellos los mecanismos de transferencia natural, en los que se encuentran: La transformación que cuando en determinadas condiciones fragmentos de ADN exógeno o ADN transformante con estructura helicoidal intacta pueden unirse a células bacterianas competentes y entrar en su interior. Otro mecanismo que vimos fue conjugación que es cuando una bacteria donadora transmite a través de un puente o pili, un fragmento de ADN, a otra bacteria receptora, otro mecanismo que vimos fue la transducción que es cuando se trasfiere ADN de célula donadora a otra receptora mediante partículas de bacteriófagos que contienen ADN genómico de la primera, vimos también la recombinación que es cuando una bacteria receptora recibe genes de otra bacteria donadora, y por ultimo vimos el mecanismo de transfección que son técnicas que se han desarrollado fundamentalmente para permitir la introducción de ácidos nucleícos en el interior de las células.

Así como también aprendimos que existen  mecanismos de transferencia artificial, que se clasifican en Físicos y Químicos, en los químicos encontramos unas técnicas como la microinyección con una fina aguja de cristal y la electroporación que es una exposición de las células aun choque eléctrico y en los mecanismos químicos estudiamos algunos métodos que fueron: El Método del fosfato cálcico, Método del DEAE dextrano, Método DNA desnudo, Método Péptidos fusiogénicos, Método  de Liposomas.
Esta fue una de las unidades menos complicadas por las que no presente muchos problemas, y a manera futura, ya presento con algunos conocimientos sobre cuales son aquellos métodos de transferencia del material Genetico.

9.2.2 QUÍMICOS

Están basadas en la formación de complejos que las células sean capaces de adquirir e incorporar, bien sea directamente mediante la ruta endocítica fosfato cálcico, DEAE dextrano o a las membranas lipofección
Uno de los campos de estudio más importantes de las técnicas de transferencia de genes, son los estudios realizados con los llamados vectores sintéticos también usados en técnicas de terapia génica, con tal de evitar los problemas derivados de la utilización de virus para la transferencia de genes.

Método del fosfato cálcico:
Basado en la obtención de un precipitado entre el cloruro de calcio y el DNA en una solución salina de fosfatos. Aparentemente el agregado con calcio protege al DNA de la degradación por las nucleasas celulares. El tamaño y la calidad del precipitado es crítico para el éxito del proceso, que se ve afectado por factores tales como pequeños cambios en el pH de la solución.
                         
                                                                 

Método del DEAE dextrano:
Basado en la obtención de complejos entre la resina DEAE y el DNA. Los polímeros de DEAE dextrano o polybreno tienen una carga que les permite unirse a las muy negativamente cargadas moléculas de DNA. El DNA acomplejado se introduce en las células mediante choque osmótico mediante DMSO o glicerol. El uso de DEAE dextrano se limita a las transfecciones transientes. 



Método DNA desnudo:
Técnica basada en fase altamente experimental es incapaz de entrar en una célula y aún consiguiendo entrar en ellas es rápidamente degradado. La línea de investigación busca incorporar esas secuencias de DNA a un transportador, que le encierra y le lleva hasta la célula Diana en dónde a través de interacciones de membrana se asocia con ella para entregar el material al interior.
Los problemas que encontramos son que el DNA por ser estructura polar  tiene muchas dificultades para cruzar la membrana plasmática. Además el DNA codificante para  1 gen es aproximadamente de 10 kb, esto representa la longitud aproximada de una célula, en el caso de encontrar el DNA sin ningun tipo de compactación. 

                                


Método Péptidos fusiogénicos:
Los  péptidos fusiogénicos surgen en una línea de trabajo que nos permita paliar aquellas características del DNA desnudo que nos impiden la entrada.
Estos péptidos fusiogénicosa se utilizan para compactar DNA. y de este modo adoptan DNA con proteínas ricas en cargas +, del tipos Histonas. Esto supone una condensación considerable, ya que el DNA aparece en la forma de partículas de 50-150 nanometros, pero sólo un cierto grado de condensación permite que 1 transportador incluya 1 molécula de DNA. Asimismo la reducción de tamaño del DNA hasta unos 20 nanometros facilitaría el paso a la célula y hasta el núcleo, incrementando su protección contra las nucleases citoplasmáticas. En el proceso de penetración celular, los transportadores sintéticos (si su carga neta es +) interactuan con Aminoazucares de la Membrana plasmáticacon (carga -) para producir la incorporación a la célula en forma de endosomas. Por tanto tenemos un problema más a superar.

                                        

Método  de Liposomas:
Los liposomas estan formados por DNA y lípidos no inmunogénicos cargados positivamente lípidos cationicos.
Se empezó a trabajar con lípidos no inmunogénicosados, ya que la organización de los lípidos en bicapa podría facilitar el paso a través de la membrana citoplasmática. Aunque estos lípidos no englobaban mucho DNA.
A raiz de esto se crearon los liposomas que superan el problema de la compactación debido a que el DNA se contornea como consecuencia de las cargas positivas de lípidos (en los liposomas DNA está ocho veces más condensados que en  lípidos normales). Además se pretende controlar su destino mediante proteinas en membrana de liposoma. Una característica en común con la anterior es que se forman de forma espontanea si se colocan los dos en un mismo medio.



Bibliografía:
Metodos quimicos para la transformacion de plantas. Bayardo parra alferez cod. 90022151141  facultad de ciencias basicas biotecnologia vegetal

sábado, 2 de junio de 2012

9.2 MECANISMOS DE TRANSFERENCIA ARTIFICIAL:

9.2.1 FÍSICOS
Los métodos físicos utilizan técnicas como la microinyección con una fina aguja de cristal y la electroporación exposición de las células aun choque eléctrico.

La microinyección:
Es una técnica muy potente y eficaz, ya que 1 de cada 5 células consigue incorporar el DNA foráneo de forma permanente. El problema de esta técnica es que exclusivamente se puede inyectar una célula cada vez, y por tanto no es el más recomendable para una terapia médica debido a que es demasiado laboriosa como para obtener un número de células indicadas  para que el tratamiento tenga éxito.
Es una técnica muy efectiva aunque laboriosa. Es el método que se emplea en la introducción del DNA recombinante en las células embrionarias en el proceso de obtención de animales transgénicos.

                                          

La electroporación:
Es una técnica que crea o que dota a la membrana de cierta permeabilidad al DNA durante unos pocos segundos debido a una descarga eléctrica. Si la célula o grupo de células sometidas, a dicho choque eléctrico están sumergidas en un medio rico en plásmidos, alguno de ellos puede penetrar en una célula. El problema que suscita este método es que los choques eléctricos no pueden producir los efectos deseados en algunas células y dañarlas o matarlas debido a esta causa.

                           

Bibliografía:
Bacchetti S, Graham F (1977). "Transferencia del gen de la timidina quinasa a la timidina quinasa deficientes en células humanas por purificó herpes simplex ADN viral». Proc Natl Acad Sci U S A 74 (4). 1590-4.

9.1.5 TRANSFECCIÓN.

La transfección consiste en la introducción de material genético externo en células eucariotas mediante plásmidosvectores víricos u otras herramientas para la transferencia.


Son técnicas que se han desarrollado fundamentalmente para permitir la introducción de ácidos nucleicos en el interior de las células, han permitido en gran medida ampliar los conocimientos acerca de la regulación génica y de la función de las proteínas en los sistemas celulares. Actualmente se emplean en gran número de aproximaciones experimentales, en la generación de animales transgénicos, en la selección de líneas celulares modificadas.

Las técnicas de transfección actuales se pueden clasificar en los llamados métodos físicos (se basan en el uso de sistemas mecánicos, no biológicos, para lograr la inserción de material genético en las células) y los métodos químicos.

Las diferencias entre métodos químicos y físicos se encuentran a nivel metodológico, no a nivel de resultados, ya que el conjunto de métodos físicos no se basa en ningún sistema biológico, sino que pretende una inserción a la fuerza, de ese material genético. También hay que decir que este conjunto de técnicas sólo es funcional in vitro, ya que es necesaria la exposición de las células a medios extremos.

                                      
Bibliografía:
Graham FL, AJ van der Eb (1973). "Una nueva técnica para el ensayo de infectividad del adenovirus humano 5 ADN». Virología 52 (2). 456-67

9.1.4 RECOMBINACIÓN.


Es el proceso mediante el cual los elementos genéticos de dos orígenes diferentes se reúnen en una sola unidad. A nivel molecular, se puede considerar cómo un movimiento de información genética (secuencias de ácidos nucleicos) de una molécula de ácido nucleico a otra.

Una bacteria receptora puede recibir genes de otra bacteria donadora. Los genes donados entran a formar parte del genoma y son expresados por la bacteria receptora. Esto se debe no sólo a la posibilidad de transferencia de genes de una bacteria a otra, sino que también a los genes que entran a la nueva bacteria se recombinan con el genoma existente.


                        

Bibliografía:
http://www.slideshare.net/breid/recombinacin-gentica-bacteriana

9.1.3 TRANSDUCCIÓN.

Es la trasferencia de ADN de célula donadora a otra receptora mediante partículas de bacteriófagos que contienen ADN genómico de la primera.
Se distinguen dos etapas:

1.      Formación de la partícula fágica transductora:
      Un trozo de material genético de la célula donadora se introduce en el interior de la cabeza de la cápsida de un fago.

2.    La partícula transductora inyecta de forma habitual el ADN que porta a la célula receptora, donde este ADN puede eventualmente recombinarse y expresar su información.


                         

Transducción Generalizada
La transducción fue descubierta por Lederberg y Zinder y se llama transducción generalizada.

Se caracteriza porque en ella se puede transferir cualquier trozo de genóforo bacteriano, con tal de que tenga un tamaño compatible con la capacidad de empaquetado de ADN de la cápsida del fago. La partícula transductora pseudovirión se forma por empaquetamiento anómalo de ADN genofórico bacteriano. En el interior de la cabeza del pseudovirión sólo existe ADN bacteriano, sin ADN del fago. Las partículas transductoras sólo se forman como consecuencia de infecciones líticas del fago.

Transducción Especializada
En 1956, Lederberg junto con su mujer, y con Morse hallaron un tipo nuevo de transducción, mientras estaban estudiando el sistema del fago moderado & y su hospedador, E. coli. Este tipo de transducción recibió el nombre de transducción especializada.

Estas son algunas características distintivas:
Sólo se transfieren marcadores cromosómicos cercanos al sitio de integración del ADN del fago en la célula lisogénica.
Se produce únicamente como consecuencia de la inducción de la célula lisogénica por escisión del profago y consiguiente entrada a fase lítica, productora de nuevas partículas de fago.
El ADN genómico de la bacteria transportado por la partícula transductora va unido a ADN del fago.
La célula transductante se suele convertir en lisogénica para el fago correspondiente.

En este vídeo, se muestra dicho proceso:



Bibliografía:
http://bio2bach10.blogspot.mx/2011/04/transduccion_01.html