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1. Introducción a la Genética Molecular

  • Determinación de la secuencia de ADN

    • Permite identificar el orden preciso de los nucleótidos (A,C,G,TA, C, G, T) en una molécula de ADN.

    • El Proyecto del Genoma Humano (completado en 2003) determinó que el genoma humano tiene aproximadamente 3×1093 \times 10^9 pares de bases.

2. Herramientas y Técnicas en Genética Molecular

  • Enzimas de restricción (Endonucleasas)

    • Actúan como "tijeras moleculares".

    • Extremos Cohesivos (Sticky ends): Cortes escalonados que dejan bases desapareadas, facilitando la unión con otros fragmentos complementarios.

    • Extremos Romos (Blunt ends): Cortes rectos en ambas hebras sin bases desapareadas.

  • Clonación y Amplificación

    • Permite obtener millones de copias de un fragmento de interés para su estudio detallado.

  • Sondas de Ácidos Nucleicos

    • Hebras cortas de ADN o ARN monocatenario marcadas para localizar secuencias específicas mediante hibridación.

3. Análisis Molecular del ADN

  • Características de los sitios de restricción

    • Son secuencias palindrómicas por simetría rotacional biplanar (C2C_2).

    • Ejemplo: 5′-GAATTC-3′5'\text{-GAATTC-}3' en una hebra y 3′-CTTAAG-5′3'\text{-CTTAAG-}5' en la complementaria.

  • Nomenclatura detallada

    • EcoRI: E (Género Escherichia), co (especie coli), R (cepa RY13), I (primera enzima aislada).

4. Vectores de Clonación

  • Plásmidos: Moléculas de ADN circular extracromosómico en bacterias.

    • Deben poseer un Origen de Replicación (ori) para duplicarse independientemente.

    • Contienen un Marcador de Selección (generalmente genes de resistencia a antibióticos como la ampicilina).

  • Otros Vectores:

    • Bacteriófagos: Pueden transportar fragmentos más grandes (1010-2525 kb).

    • Cromosomas Artificiales Bacterianos (BACs) y Cromosomas Artificiales de Levadura (YACs): Utilizados para genomas complejos, cargando hasta 1,0001,000 kb.

5. Bibliotecas de ADN

  • Biblioteca Genómica:

    • Representa todo el genoma, incluyendo intrones, exones y regiones reguladoras.

  • Biblioteca de cDNA (ADN complementario):

    • Se construye a partir de ARNm mediante la enzima Retrotranscriptasa (Transcriptasa Inversa).

    • Solo contiene las secuencias expresadas (exones), siendo ideal para estudiar proteínas específicas.

6. Métodos de Secuenciación

  • Método de Sanger (Terminación de cadena):

    • Utiliza Didesoxinucleótidos (ddNTPsddNTPs) que carecen del grupo 3′-OH3'\text{-OH}, terminando la síntesis de ADN en puntos específicos.

  • Secuenciación de Próxima Generación (NGS):

    • Tecnología de alto rendimiento que procesa millones de fragmentos en paralelo.

7. Aplicaciones Clínicas

  • Diagnóstico Molecular: Identificación de mutaciones puntuales o deleciones en enfermedades como la fibrosis quística.

  • Terapia Génica: Introducción de genes funcionales para corregir defectos genéticos subyacentes.