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FMH UPRG 2014
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La genética médica es un campo que avanza con rapidez. J. B. S. Haldane :
“Todo tiene tie ne una historia…” algo que es claramente
aplicable al campo de la genética médica.
1892 - 1964
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La genética médica es un campo que avanza con rapidez. J. B. S. Haldane :
“Todo tiene tie ne una historia…” algo que es claramente
aplicable al campo de la genética médica.
1892 - 1964
Científicos como Buffon, Buffon, Lamarck, Goethe y Kielmeyer reflexionaron reflexionaron sobre el modo en que la historia historia del desarrollo de cada organismo estaba relacionada con la historia de la vida en la Tierra.
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Fundamentándose en estas ideas, la disciplina de la biología nació en el siglo XVIII en Europa,
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En el siglo XIX morfología y morfología y anatomía comparativa comparativa
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En el siglo XX gran desarrollo desarrollo el campo de la genética. genética.
Los genetistas han elaborado sus propios métodos, brillantes y de gran eficacia.
Esta perspectiva perspectiva de casi 4.000 millones de años año s une a los organismos organismos vivos en una única red de vida relacionándolos entre sí en una descendencia ininterrumpida hasta un ancestro común.
EN LA ANTIGÜEDAD •
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1000 A.C. Babilinios y Egipcios producen frutos por fecundación artificial. 420 A.C.: Sócrates hipotetiza que los padres no se parecen a los hijos. 400 A.C.: 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.
EN LA ANTIGÜEDAD •
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320 A.C.: Aristóteles propone la herencia de abuelos y bisabuelos. 100-300 D.C.: Los Hindúes observan que ciertas enfermedades aparecen en las FAMILIAS. “El hombre no puede escapar a sus orígenes” ( Manú ).
DESPUÉS DEL RENACIMIENTO •
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1.630: William Harvey concluye que las plantas y los animales se reproducen de forma sexual: Esperma y huevos. 1.677: Anton Leeuwenhoek descubre “animáculos” en el fluido seminal. Siglo XV: Lucha entre “Ovistas” vs.“Espermistas”.
DESPUÉS DEL RENACIMIENTO •
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Homúnculo: Un hombre dentro de otro y así hasta contener TODAS las generaciones por venir. Herencia por mezcla, idea que llega hasta siglo XIX. S. XVII: Generación espontánea. JeanBaptista van Helmont, médico
Charles Darwin •
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1.859 postula la teoría de la Evolución basada en la selección natural. Sus teorías sobre genética fueron desacertadas: La mujer es el reservorio de la semilla del padre.
GENÉTICA ACTUAL: de Mendel al Genoma
Hitos en la historia de la genética humana •
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1865 Descripción de las Leyes de la Herencia de Mendel
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1944 Definición del ADN como el material de la herencia
1953 Determinación de la estructura del ADN 1963 Esclarecimiento del código genético
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1970’s Tecnologías del ADN
recombinante
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1975-1977 Descripción de las tecnologías para la secuenciación de ADN 1986 Automatización de la secuenciación de ADN 1990 Inicio del PGH financiado por el gobierno de los Estados Unidos 1995 Inicia PGH privado a cargo de la empresa Celera Genomics 2003 Culminación ambas PGH
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Gregor Johann Mendel (1822 – 1884)
Gregor Mendel •
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Monje Agustiniano austriaco. Nacido de una familia de campesinos. Estudia botánica y matemáticas en la Universidad de Viena. Fracasó en 2 ocasiones para obtener el certificado de docencia. Entró a un monasterio en Brünn donde llegó a ser abad.
Gregor Mendel •
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Comunicó sus experimentos en 1.865 ante la sociedad de Historia Natural de Brünn. “La información genética proviene la mitad del padre y la otra mitad de la madre”.
Acuñó los conceptos de: Alelo, dominancia y recesividad.
1865 Descripción de las Leyes de la Herencia de Mendel
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Gregor Mendel, el padre de la genética Demostró que las características heredables son aportadas mediante unidades discretas que se heredan por separado. Estas unidades discretas, que Mendel llamó “elemente ”, se conocen hoy como genes.
Leyes de mendel
Observaciones de Mendel en semillas de guisantes
Primera ley de Mendel •
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Los factores que determinan la herencia se encuentran en dos formas alternativas y cada individuo lleva dos copias (idénticas o distintas) de las cuales sólo una se transmite a la descendencia. Cada una de las dos copias tiene la misma probabilidad de pasar a la descendencia. Una de las formas de cada factor domina sobre la otra.
Segunda ley de Mendel •
Establece que las parejas de factores se heredan no sólo al azar, sino además de manera independiente para caracteres distintos.
HISTORIA DE LA GENÉTICA •
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1882: Walter Flemming descubre los cromosomas. 1800 se describen la mitosis y la meiosis. Durante la década de 1880 se relaciona la herencia con los cromosomas. 1900: H.de Vries revive el mendelismo. 1903: Sutton une la teoría del mendelismo con los cromosomas
1944 Definición del ADN como el material de la herencia
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1902, Archibald Garrod describió la alcaptonuria como el primer “error del metabolismo”.
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1909, Johannsen denominó “gen” a la unidad básica de la herencia. 1944, Oswald Avery demostró que los genes están formados por ADN (ácido desoxirribonucleico).
INMUNOGENÉTICA Y GENÉTICA DE POBLACIONES
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1901: Landsteiner descubre los grupos ABO 1927: Grupo MN por Landsteiner y Levine 1908: Hardy - Weinberg describen la base de la genética de poblaciones Fisher, Haldane y Wrigth: Deriva Genética, cuantificación de los caracteres humanos
ALELO “O” DEL GRUPO ABO
1953 Determinación de la estructura del ADN
Estructura secundaria del ADN: la doble hélice o fibra de ADN
1963 Esclarecimiento del código genético Una vez que alcanzamos la certeza de que el ADN es la molécula portadora de información genética surge la pregunta: ¿en qué lenguaje está escrita esa información?¿Cuál es el código genético? •
1961 Marshall Niremberg junto con el grupo de Har Khorana fue responsable del desciframiento del código genético.
EXPLICACIÓN DEL GENOMA HUMANO:ANALOGÍA
ADN Código 4 caracteres Adenina y Timina Citocina y Guanina Codones Proteínas Fenotipo Individuo
LENGUAJE 33 caracteres Alfabeto, espacio y signos Palabras Frases Significado Obra
LENGUAJE: Español •
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Letras:enunlugardelamanchadecuyonombren oquieroacordarme+ espacios Palabras: 1. En 2. Un 3. Lugar 4. De 5. La 6. Mancha… Frase: “En un lugar de la Mancha de cuyo nombre no quiero acordarme…”
Sentido: Estando en un sitio del cual no quiero recordar como se llamaba ¡Don Quijote de La Mancha!
LENGUAJE: Genoma •
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Secuencia: AAATTCGCGTTACGTTTAAGCGCAATGC Secuencia de aminoácidos Característica fenotípica: Color de ojos, tamaño de las orejas, grupo sanguíneo Individuo bio-psico-social ¡YO!, ¡Mi Padre!, ¡Charles Darwin!
MUTACIÓN •
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Cambios en la secuencia que pueden tener una implicación en el fenotipo ANALOGÍA: Cambio de una letra o de una palabra. Ej: no quiero acordarme de la Mancha en un lugar cuyo nombre…
1970’s Tecnologías del ADN
recombinante •
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1970 Nathans y Smith descubren las enzimas de restricción, enzima que puede cortar el ADN en lugares específicos. 1973 Stanley Cohen y Herbert Boyer producen el primer organismo recombinando partes de su ADN en lo que se considera el comienzo de la ingeniería genética .
TÉCNICA DEL ADN RECOMBINANTE
HISTORIA DEL GENOMA •
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1978: 1ª hormona humana hecha con técnicas de DNA recombinante. 1980: 1ª fábrica insulina recombinante. 1983: Kary Mullis idea la técnica de la Reacción en Cadena de la Polimerasa (PCR).
1975-1977 Descripción de las tecnologías para la secuenciación de ADN •
La secuenciación de ADN se llevó a cabo con el método de terminación de la cadena desarrollado por Frederick Sanger y colab. en 1975
El principio clave del método de Sanger es el uso de dideoxidonucleótidos trifosfato (ddNTPs) como terminadores de la cadena de ADN.
1986 Automatización de la secuenciación de ADN
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El laboratorio de Leroy E. Hood en el Instituto de Tecnología de California y Smith anuncian la primera máquina semiautomática de secuenciación de ADN.
Gráfico de una secuencia de ADN obtenido por electroforesis capilar (Electroferograma)
1990 Inicio del PGH financiado por el gobierno de los Estados Unidos •
El Proyecto Genoma Humano comenzó siguiendo un plan para desarrollar herramientas que permitiesen conseguir la secuencia completa del genoma humano. Construir: mapas genéticos (de ligamiento) y mapas físicos (de clones)
PARTICIPANTES Es un proyecto liderado por: Department of Energy (DOE) and the NationalInstitutes of Health (NIH): USA Sanger Centre y Wellcome Trust : Inglaterra
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Universidad de Washington, U Whitehead Institute of Cambridge, Baylor Medicine: USA CEPH y Génethon: Francia Otros centros en Japón y Alemania
PROYECTO GENOMA HUMANO
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El primer director fue Watson. En 1992 renuncia por desacuerdos con NIH y asume Francis Collins. Craig Venter se retira del NIH preside The Institute for Genome Research. 1995: Venter y Haseltine publican la secuencia completa Haemophilus influenzae (1600 g)
Proyecto genoma humano
En 1995 Inicia PGH privado a cargo de la empresa Celera Genomics, encabezado por Craig Venter.
Proyecto genoma humano •
HuGO •
31,780/22,000 genes 1,100 biólogos 6 países
CELERA GENOMICS
38,500/26,588 genes 300 ordenadores
Líder: COLLINS Líder: VENTER
En
1998 el Proyecto Genoma se fijó un nuevo plan de objetivos hasta el 2003:
1. Completar la secuencia del genoma humano para 2003. 2. Continuar desarrollo de tecnologías de secuenciación. 3. Estudiar la variación en el genoma humano (SNP). 4. Desarrollar tecnología para la “genómica funcional” (EST). 5. Genómica comparada 6. Implicaciones éticas, legales y sociales del PROYECTO GENOMA. 7. Desarrollo de herramientas bioinformáticas. 8. Formación en genómica.
2003 Culminación ambas PGH •
La primera versión esencialmente completa del genoma humano fue anunciada oficialmente el 14 de abril de 2003, cubriendo un total de 3 069 Mb ( 92,3 por ciento del total estimado del genoma humano).
LA GENÉTICA MÉDICA Se está convirtiendo en el fundamento clave de la práctica médica. Abarca una amplia gama de aplicaciones en la medicina actual.
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la genética humana es la ciencia de la variación humana; la genética médica, la ciencia de la variación humana anormal, y la genética clínica, la rama de la medicina que se ocupa del tratamiento o cuidado de los individuos y familias con una variación anormal de la estructura y función.
¿Qué es la genética médica? la herencia de las enfermedades en las familias, el mapeo de los genes patológicos en sus localizaciones específicas en los cromosomas, el análisis de los mecanismos moleculares mediante los cuales los genes provocan enfermedad, y el diagnóstico y tratamiento de la enfermedad.
APLICACIONES
Niño con malformaciones congénitas múltiples Análisis cromosómico
APLICACIONES
Mujer joven con cáncer de mama
Asesoramiento genético
APLICACIONES Ginecólogo envía muestra de vellosidades coriónicas para descarte de alteraciones cromosómicas
APLICACIONES Un oncólogo estudia variaciones genéticas de su paciente para predecir la respuesta a fármacos QT
APLICACIONES Un patólogo forense analiza el ADN de la víctima y lo compara con los restos encontrados en el sospechoso
Fármacos recombinantes
