gennetica

Genómica

Genómica
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•

Introducción
¿Qué es el genoma?
¿Cómo se estudia? (actualmente)
¿Qué se ha ido aprendiendo?
¿Qué impacto tiene en la ciencia y en la
biotecnología?

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Introducción
¿qué vamos a estudiar?
ES MUY IMPORTANTE TENER
CLARO EL OBJETIVO DE LO QUE
SE HACE O ESTUDIA
¿POR QUÉ? Y ¿PARA QUÉ?

Secuenciación
de ADN

Anotación de
la secuenciaObtención de
la secuencia

Desarrollo
tecnológico
de
secuenciadores

Interpretación
de los
resultados

Desarrollo
tecnológico
de
software

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¿Qué es el genoma?
• Conjunto de todos el material genético de un
organismo

– Material en forma de ADN (ARN en algunos virus)
– Material en el núcleo (o en orgánulos como mitocondrias,
cloroplastos, etc)

• Material estable durantetoda la vida del organismo
– Diferencias en línea inmune
– Diferencias en procesos oncogénicos
– ¿existen otras diferencias?
• Acortamiento de telómeros
• Mutaciones somáticas

• Material igual en todos los individuos de la especie
– Mutaciones y polimorfismo
– Haplotipos en un mismo individuo
– Polimorfismos de tamaño cromosómico

Tamaño del material genético

3

Tamaño del materialgenético

(1 pg = aprox. 109 bp)

Tamaño del material genético
•

Tamaño de los genomas virales

•

Tamaño de genomas nucleares

– Virus 50.000 pb (50 Kb)
– Bacterias 3.500.000 pb (3.5 Mb ó 3.500 Kb)
• 580.074 Mycoplasma genitalium
• 9.703.676 Burkhorderia xenovorans

– Eucariontes

• Protozoos. 190 Mpb Tetrahymena
• Hongos. De 12 a 60 Mpb
–
–

Saccharomyces cerevisiae 12Mpb
Pleurotus ostreatus 35 Mpb

–
–

Invertebrados: 100 – 5000 Mbp (Locusta migratoria)
Vertebrados: 300 – 3000 Mbp (Homosapiens 3300 Mbp)

– Phycomyces blakesleeanus 60 mbp (?)
• Animales
• Plantas
–

Genomas de 100 a 120.000 Mbp (Fritillaris imperiallis)

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Tamaño de los genomas mitocondriales
13 – 22 kpb
19 kpb

100 kpb
P. anserina

80 kpb
A. aegerita

69 kpbTamaño de los genomas mitocondriales
187 kpb
570 kpb en
Z. mays

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Tamaño genoma de orgánulos
• Cloroplastos

– De 120 a 160 kpb

• En geranio (Pelargonium) 270 Kpb

– Poliploides de 2 a 100 copias por cloroplasto (de 400 a 10.000
copias por célula)
– Contienen unos 130 genes
• Transferencia de genes al núcleo

• Mitocondrias

– Plantas: 195 a 2500 kpb con aprox. 100 genes
–Animales: de 13 a 60 kpb, con unos 40 genes
• El máximo es 60 kpb con unos 100 genes

– Hongos. De 80 a 100 kpb con unos 40 – 50 genes
– TRANSFERENCIA DE GENES AL NUCLEO

Secuenciación de ADN
Secuenciación de genes
Secuenciación de genomas

6

Secuenciación de
ADN

Reacciones de Sanger

Secuenciación de
ADN

Reacciones de Sanger

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Secuenciación de
ADN

Reacciones deSanger

Archivo de texto de ordenador

Secuenciación de
ADN

•

Requerimientos
1. Fragmento de ADN clonado en un vector o producto de
PCR
2. Posición de unión de cebadores específicos para la
reacción (Primers de PCR primers de secuenciación en
vectores)

• Se pueden llegar a leer hasta 700 pb por reacción

8

Secuenciación
de genomas
completos

Dos estrategias.Secuenciación dirigida (Map based)
Secuenciación no dirigida (WSG)
Se necesita: ADN purificado y clonado
en vectores de gran capacidad de
clonaje

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Secuenciación a partir de un
punto determinado: Requiere
el mapeo genético del punto
de partida para la secuenciación

Estrategia lenta y costosa
Estrategia muy segura
Consorcio público de secuenciación del genoma humano

10

11Pasos para la secuenciación de un
genoma
1.
2.
3.
4.
•

5.
6.

•
•

Desarrollar un mapa genético de alta densidad
Construir genotecas de insertos grandes
Construir un mapa físico
Secuenciar (WSG, Secuenciación dirigida o
secuenciación mixta)

Frecuentemente se hacen varias secuenciaciones usando
diferentes vectores

Ensamblaje de la secuencia usando Phred, Phrap y
Consed...