Genetica Humana

UNIVERSIDAD DE LA LAGUNA FACULTAD DE BIOLOGÍ BIOLOGÍA DEPARTAMENTO DEPARTAMENTO PARASITOLOGÍ PARASITOLOGÍA, ECOLOGÍ ECOLOGÍA Y GENÉ GENÉTICA AREA DE GENÉ GENÉTICA

38271 TENERIFE ESPAÑ ESPAÑA

PROGRAMA DE LA ASIGNATURA DE

GENÉTICA HUMANA

SEGUNDO CURSO DE LA LICENCIATURA DE MEDICINA Curso Académico 2004-2005

Créditos Teóricos: 3 Créditos Prácticos: 3

Profesores responsables de la asignatura:

Mariano Hernández Ferrer Profesor Titular

Teresa Acosta Almeida Profesora Asociada

Genética Humana

PROGRAMA DE TEORIA Tema 1. Principios básicos de la herencia Experimentos de Mendel. Leyes de la segregaci ón y transmisión independiente. Teoría cromosómica de la herencia. Mitosis y meiosis. Ciclo celular. Tema 2. Variaciones de las leyes de Mendel I. Dominancia incompleta. Herencia intermedia. Codominancia. Alelos múltiples. Pleiotropía. Interacción génica y epistasia. Penetrancia y expresividad. Fenocopia. Heterogeneidad genética. Anticipación. Impronta genómica. Mosaicos y quimeras. Tema 3. Variación de las leyes de Mendel II . Árboles genealógicos. Ligamiento. Segregación de genes ligados. Detección y medida del ligamiento. Método lod. Tema 4. Patrones de herencia en familias humanas . Dominanciarecesividad. Herencia autosómica. Herencia ligada al cromosoma X. Herencia holándrica. Determinación Sexual. Herencia mitocondrial. Tema 5. Naturaleza del material hereditario. Mecanismos básicos de la replicación. Replicación de los telomeros. Organización del DNA en humanos: DNA de copia única, SINES, LINES. Tema 6. Organización de los genes en humanos . Expresión de la información genética. Transcripción. Control de la transcripción. Control posttranscripcional. Mecanismos epigenéticos que regulan la expresión génica Tema 7. Sí ntesis de proteí nas. Traducción. Código genético. Control posttraduccional. Tema 8. Origen de la variación genética en humanos I. Citogenética. Cariotipo humano. Alteraciones numéricas y estructurales de los cromosomas. Tema 9. Origen de la variación genética en humanos II. Mutaciones y polimorfismos. Mutaciones puntuales. Clasificación. Mutaciones en el ADN

repetido en tándem. Mecanismos básicos que originan las mutaciones. Reparación del ADN en humanos. Recombinación y conversión génica.

Tema 10. Técnicas moleculares para la detección de mutaciones y polimorfismos. Diagnóstico directo. Southern blot. Reacción en cadena de la polimerasa (PCR). Análisis de longitud de fragmentos de restricción (RFLP). Análisis de secuencias cortas repetidas en tándem (STR). Amplificación específica de alelo (ARMS). Hibridación con oligonucleótidos específicos de alelos (ASO). Ensayo de ligado de oligonucle ótidos (OLA). Diagnóstico Indirecto: Rastreo genético (gene tracking)

Tema 11. Genética de poblaciones. Frecuencias fenotípicas, genotípicas y génicas. Ley de Hardy-Weinberg. Utilización de la ley de H-W en el estudio de las poblaciones humanas. Variaciones de la ley de H-W: Consanguinidad. Programa de Prácticas Duración 1 semana

1er dí a: Prácticas

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Extracción de ADN de raspado bucal

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Amplificación por PCR de ADN de 8 l íneas celulares para dos genes específicos

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Diseño de cebadores

Teorí a

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Protocolo de extracción de ADN

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Introducción a la PCR

Horas de duración: 4-5 horas

2º dí a: Prácticas

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Geles de MDE verticales para visualizar los resultado de la amplificación de las líneas celulares mediante la técnica de SSCP

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PCR del ADN extraído de cada uno de los alumnos para amplificar 3 microsatélites altamente polimórficos.

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PCR del polimorfismo de un gen humano utilizando los ADN de cada uno de los alumnos como molde con el objetivo de detectar un polimorfismo de longitud de fragmento de restricción (RFLP)

Teorí a

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Método indirecto para detectar mutaciones: SSCP

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Método directo para detectar mutaciones: RFLP

Horas de duración: 4-5 horas

3er dí a: Prácticas

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Cortar con una enzima de restricción (MspI) la amplificación del polimorfismo del gen humano

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Preparar geles de poliacrilamida verticales para correr y visualizar el resultado de la amplificación de los microsatélites

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Preparación de

geles de agarosa para correr mediante

electroforesis horizontal la digestión del gen humano amplificado y poder visualizar el polimorfismo incluido dentro de la secuencias (RFLP)

Teorí a

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Metodología de la electroforesis

Horas de duración: 4-5 horas

4º dí a . Práctica en el aula de informática

Análisis de polimorfismos de longitud de fragmentos de restricci ón utilizando un laboratorio virtual.

Este estudio se llevará a cabo en el aula de informática utilizando el programa CyberTory. El alumno aprenderá a leer secuencias manualmente, diseñar oligonucleótidos y buscar dianas de restricción. El objetivo final de la práctica es diagnosticar utilizando técnicas de biología molecular 4 pacientes para la anemia falciforme, donde el alumno podrás detectar si los individuos son portadores, sanos o bien están afectados por la enfermedad.

Horas de duración: 2-3 horas

5º dí a: Bioinformática . 1. Lectura de los cromatogramas obtenidos tras la secuenciación de las muestras analizadas por SSCP. Análisis de las mutaciones encontradas utilizando los recursos de la red (NCBI): pautas de lectura abierta (ORF finder), comparación con secuencias depositadas en el banco de datos (BLAST), búsqueda de polimorfismos en las bases de datos (dbSNP). 2. Recursos de la web importantes en Medicina. PubMed. OMIN. Base de datos de las mutaciones en genes humanos (HGMD)., etc.

Horas de duración: 2-3 horas

Resolución de problemas de genética.

Con el objetivo de afianzar los conocimientos adquiridos en las clases de teoría, se incluye una hora adicional a la semana de clases pr ácticas donde se resuelven problemas de genética clásica, genética molecular y genética de poblaciones

Horas de duración: 10 horas

Bibliografí a:

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Genética Molecular Humana. Tom Strachan y Andrew P. Read. 1999. Omega Genética. Anthony J.F. Griffiths, Feffrey H. Miller, David T. Suzuki, Richard C. Lewontin y William M. Gelbart. 2002. Mcgraw-Hill Interamericana Genetics. Peter J. Russell. 1996. Harper Collins College Publishers iGenetics. Peter Russell. 2002. Benjamin Cummings. Principles of Genetics. Snustad, Simons, Jenkins. 1997. John Wiley & Sons, Inc. Human Molecular genetics. Peter Sudbery. 2002. Prentice Hall. Biologí a Molecular e Ingenierí a Genética. José Luque y Angel Herráez. 2001. Harcourt. Genomes. T.A. Brown.1999. Bios Scientific Publishers Ltd. Biologí a Molecular del Cáncer. Marta Izquierdo Rojo. 1995. Síntesis. Conceptos de Genética. William S. Klug y Michael R. Cummings. 1998. Prentice Hall Genética Médica. Jorde, Carey y White. Mosby/ Doyma libros. 1996. Herencia Humana. Michael R. Cummings. 1995. Mcgraw-Hill Interamericana.

Criterios de Evaluación El alumno ha de superar un examen tipo test al final de curso con problemas de análisis genético, genética molecular y preguntas de respuesta m últiple. Además se incluirán dos preguntas de la parte práctica. Horario de Docencia Lunes de 10 a 11 Viernes de 9 a 10 Horario de Tutorí a Martes de 12 a 14 Miércoles de 12 a 14 Jueves de 12 a 14