GENETICA MOLECULAR        

La Genética Molecular

Es el campo de la biología que estudia la estructura y función de los genes a nivel molecular. Los estudios de campo cómo los genes se transmiten de generación en generación.

La genética molecular emplea los métodos de la genética y la biología molecular.

Un capítulo importante de la genética molecular es el uso de la información molecular para determinar los patrones de descenso, y por lo tanto la correcta clasificación científica de los organismos: se llama sistemática molecular.

Junto con determinar el patrón de los descendientes, la genética molecular ayuda a comprender las mutaciones genéticas que pueden causar ciertos tipos de enfermedades.

A través de la utilización de los métodos de la genética y la biología molecular, la genética molecular descubre los motivos por los que se llevan a cabo y cómo y por qué algunos pueden mutar                                                                                                                                         
  

             MEIOSIS   

                                                           

REPLICACION DEL ADN

La Genética Directa

El objetivo de esta técnica consiste en identificar las mutaciones que producen un fenotipo determinado. Un mutágeno es muy a menudo utilizado para acelerar este proceso. Una vez que se han aislado mutantes, el gen mutado puede ser identificado molecularmente. 

La Genética Inversa

La genética inversa determina el fenotipo que resulta de la mutación de un gen determinado

En algunos organismos, como la levadura y los ratones, es posible inducir la eliminación de un gen en particular, la creación de un golpe de gracia del gene.

Las alternativas incluyen la inducción al azar de las supresiones de ADN y posterior selección de deleciones en el gen de interés, la aplicación de la interferencia de ARN y la creación de organismos transgénicos que no expresan un gen de interés. 

                                                                                                                             

La Terapia Genética

Una mutación en un gen puede dar lugar a una condición médica grave.

Una proteína codificada por un gen mutado puede funcionar mal y las células que dependen de la proteína por lo tanto podrían no funcionar correctamente.

Esto puede causar problemas para los tejidos u órganos específicos, o para todo el cuerpo. Una forma de solucionar un problema fisiológico es la terapia génica.

Al añadir una copia corregida del gen, puede ser producido una forma funcional de la proteína, y hacer que las células afectadas, tejidos y órganos funcionen correctamente.

La terapia génica es el proceso de tratamiento o alivio de enfermedades mediante la modificación genética de las células de la persona afectada, causando que el gen funcione correctamente.


Cuando un gen de la enfermedad humana ha sido reconocida, las herramientas de genética molecular se pueden utilizar para explorar el proceso del gen en tanto los estados normales y mutantes.


A partir de ahí, el gen se transfiere, ya sea en vivo o in vitro y el cuerpo comienza a producir proteínas de acuerdo a las instrucciones del nuevo gen.


En la actualidad, la terapia génica aún está siendo experimentado con productos y no están aprobados por los EE.UU. Food and Drug Administration. Ha habido varios reveses en los últimos 15 años que han restringido los progresos realizados por la terapia génica.

Así como hay intentos fallidos, sigue habiendo un número creciente de transferencias exitosas de terapia génica que han promovido la investigación.

REACCIÓN EN CADENA POLIMERASA

Entre las principales enfermedades que pueden tratarse con la terapia génica se encuentran las infecciones virales, cáncer y trastornos hereditarios, así como los trastornos del sistema inmunitario.

 

Técnicas de Genética Molecular

Hay tres técnicas generales utilizados para la genética molecular: Amplificación, separación y detección, y de expresión.

En concreto utilizado para la amplificación es la reacción en cadena de polimerasa, que es una "herramienta indispensable en una gran variedad de aplicaciones"

En la técnica de separación y detección de ADN y ARNm son aislados de sus células. Expresión génica en células u organismos que se hace en un lugar o tiempo que no es normal para ese gen específico.

Amplificación

Hay otros métodos para la amplificación, además de la reacción en cadena de polimerasa. Clonación de ADN de las bacterias es también una forma de amplificar el ADN en los genes.

Reacción en cadena de la polimerasa

Los principales materiales utilizados en la reacción de polimerasa en cadena son nucleótidos del ADN, la plantilla de ADN, los cebadores y la polimerasa Taq.

Los nucleótidos de ADN son la base para el nuevo ADN, la plantilla de ADN es la secuencia específica de amplificarse, los cebos son los nucleótidos complementarios que pueden ir a ambos lados de la plantilla de ADN, y la Taq polimerasa es una enzima estable al calor que  inicia la producción de nuevo ADN en las altas temperaturas necesarias para la reacción.

Para esta técnica no es necesario utilizar las bacterias vivas o células, todo lo que se necesita es la secuencia de bases del ADN y las materias que figuran más arriba.



La clonación de ADN en bacterias  

La palabra clonación para este tipo de amplificación implica hacer múltiples copias idénticas de una secuencia de ADN. La secuencia de ADN diana se inserta en un vector de clonación.

Debido a que este vector de origen en un virus de la auto-replicantes, plásmido, o más células organismo cuando el ADN del tamaño adecuado se inserta en el blanco "y fragmentos de vector de ADN luego se ligó", y crear una molécula de ADN recombinante.

Las moléculas de ADN recombinante se coloca en una cepa de bacterias (generalmente E. coli), que produce varias copias idénticas de transformación.

La transformación es el mecanismo de captación de ADN que poseen las bacterias. Sin embargo, sólo una molécula de ADN recombinante se pueden clonar las bacterias dentro de una célula única, por lo que cada clon es de un solo insertar ADN.

 

Separación y detección

En la separación y la detección de ADN y ARNm están aisladas de las células (la separación) y luego simplemente detectado por el aislamiento. Los cultivos de células se cultivan también para proporcionar un suministro constante de células preparadas para el aislamiento.

Los cultivos de células Un cultivo celular para la genética molecular se realiza en condiciones artificiales.

Algunos tipos de células crecen bien en cultivos de células de la piel tal, pero otras células no son tan productivas en los cultivos.

Los cultivos para la genética molecular se congelan a fin de preservar todas las copias del gen de la muestra y descongelar sólo cuando sea necesario. Esto permite un suministro constante de células.

ENSAMBLAJE DEL ARNm

Aislamiento del ADN

En primer lugar, el ADN se separa de los componentes celulares como las proteínas, el ARN y los lípidos.
Esto se realiza mediante la colocación de las células elegidas en un tubo con una solución que mecánica y químicamente, rompe las células abiertas.
Esta solución contiene enzimas, productos químicos y sales que rompen las células, excepto para el ADN.
Contiene enzimas para disolver las proteínas, las sustancias químicas para destruir a todos los presentes el ARN y las sales de ADN para ayudar a tirar de la solución.

A continuación, el ADN se separa de la solución que se hace girar en una centrífuga, la cual permite que el ADN se acumule en el fondo del tubo.
Después de este ciclo en la centrífuga la solución es vaciada y el ADN se resuspende en una segunda solución que hace que el ADN sea más fácil trabajar en el futuro.

Esto resulta en una muestra de ADN concentrado que contiene miles de copias de cada gen. Para los proyectos de gran escala, como la secuenciación del genoma humano, todo este trabajo se realiza por robots.


Aislamiento del mRNA


Expresado de ADN que codifica para la síntesis de una proteína es el objetivo final para los científicos y esto se obtiene el ADN expresadas por el aislamiento del ARNm (ARN mensajero). En primer lugar, los laboratorios utilizan una modificación del ARNm celular normal que se suma a 200 nucleótidos de adenina hasta el final de la molécula. Una vez que el ARNm se ha aislado, de la transcriptasa inversa se emplea para realizar la conversión al ADN de cadena sencilla, de la cual un estable de ADN de doble cadena se produce utilizando la DNA polimerasa.

Traducción del  ARNm