Acidos nucleicos secuenciacion

INSTITUTO DE BIOTECNOLOGÍA-UNAM

MÉTODOS FISICOQUÍMICOS EN BIOTECNOLOGÍA:

SECUENCIACIÓN DE ÁCIDOS NUCLEICOS

PROYECTO DE INVESTIGACIÓN: ROSALIA DE NECOCHEA CAMPION JUAN CARLOS CANUL TEC
CUERNAVACA,MOR JUNIO 2004

INDICE

Algunos acontecimientos relevantes al desarrollo de los métodos de secuenciación de los ácidos nucleicos
1.0 INTRODUCCIÓN 1.1 Los orígenes de la investigación delos ácidos nucleícos 1.2 La identificación de los componentes 1.3 El descubrimiento de la estructura del ADN 2.0 FUNDAMENTOS TEÓRICOS 2.1 Estructura de los ácidos nucleicos 2.2 Función biológica de los ácidos nucleicos 3.0 DESARROLLO HISTÓRICO 3.1 Secuenciación de ácidos nucleicos 3.2 El método de degradación química 3.2.1 Ventajas y desventajas 3.3 El método enzimático 3.3.1 Limitaciones del métodoenzimático 4.0 MÉTODOS CONTEMPORÁNEOS EN LA SECUENCIACIÓN 4.1 Automatización del método de Sanger 4.1.1 La técnica de PCR y su relevancia a la secuenciación 4.1.2 Polimerasa Taq 4.1.3 Marcado de la cadena de ADN 4.1.4 Incorporación del marcaje a la cadena de ADN 4.1.5 Secuenciación automatizada 4.1.6 El desarrollo de maquinas de secuenciación 4.2 Secuenciación de ARN 4.2.1 Métodos indirectos4.2.2 Métodos directos 4.3 Resumen de enzimas utilizadas en la secuenciación 5.0 ESTRATEGIAS Y APLICACIONES DE LA SECUENCIACIÓN DE ÁCIDOS NUCLEICOS 5.1 Proyecto de secuenciación del genoma humano 5.2 Estrategias para la secuenciación de fragmentos grandes 5.2.1 “Chromosome Walking” 5.2.2 “Shotgun Sequencing” 5.3 Otras aplicaciones 6.0 El FUTURO DE LA SECUENCIACION 6.1 Secuenciación por hibridización6.2 Secuenciación a futuro sin fragmentación de ADN 7.0 REFERENCIAS

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5 6 7 8 11 11 12 13 13 17 19 20 21 22 22 23 24 25 26 28 29 31 31 33 34 35 35 37 37 38 40 41 41 41 43

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INDICE DE TABLAS Y FIGURAS
Figuras Figura 1. Figura 2. Figura 3. Figura 4. Figura 5. Figura 6. Figura 7. Figura 8. Figura 9. Figura 10. Figura 11. Figura 12. Tablas Tabla 1. 22 Descubrimientos significativos quepermitieron el desarrollo de métodos automatizados de secuenciación de ácidos nucleicos Tabla 2. Algunas de las enzimas que han tenido un papel importante en el desarrollo de los métodos de secuenciación 35 Las bases presentes en los ácidos nucleicos Estructura química de los nucleótidos Estructura de la doble hélice del ADN El método de secuenciación de Maxam y Gilbert Enzimas de restricción Elmétodo de secuenciación de Sanger La reacción de PCR Secuenciadora con detección paralela para 96 caplilares La secuenciadora ABI PRISM 3700 La estrategia de “chromosome walking” La estrategia de secuenciación “shotgun” Secuenciación por hibridización 7 8 11 19 20 21 23 31 32 38 39 41

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Algunos acontecimientos relevantes al desarrollo de los métodos de secuenciación de los ácidos nucleícos 1871.Johann Meisher describe el ácido desoxirribonucleico (ADN) en el esperma de la trucha. 1944. Oswald Avery, Colin McLeod y Macyln McCarthy demuestran que el ADN es la substancia en donde reside la información genética. 1950. Erwin Chargaff determina que las cantidades de adenina y timina, y de citosina y guanina, son las mismas en el ADN: “reglas de Chargaff”. 1952. Rosalind Franklin y MauriceWilkins llevan a cabo estudios de cristalografía de rayos X del ADN. 1953. James Watson y Francis Crick proponen el modelo de la doble hélice del ADN. 1958. Matthew Meselson y Frank Stahl demuestran que la replicación del ADN es semiconservativa. 1960. Arthur Kornberg descubre y aísla la enzima ADN polimerasa. 1961. Marshall Niremberger y Severo Ochoa establecen el código genético universal. 1968.Matthew Meselson y Robert Yuan aíslan la primera endonucleasa de restricción. 1977. Allan Maxam y Walter Gilbert, y Frederick Sanger et al., desarrollan simultáneamente métodos para la determinación de la secuencia de nucleótidos del ADN. 1978. F. Sanger y su equipo reportan la secuencia genómica completa del virus øX174. 1981. Se reporta la secuencia del genoma de la mitocondria humana. 1983....