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BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR
Clases Teóricas (no obligatorias)
Miércoles y Viernes 15-17 hs - Aula I
Clases Prácticas (obligatorias)
Miércoles y Viernes 17-19
Grupo I: Laboratorio I
Grupo II: Laboratorio II
Inicio: 14/03
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BIOLOGÍA CELULAR Y MOLECULAR
Personal Docente
Profesor Titular
Dr. Massimiliano Dematteis
Jefe de Trabajos Prácticos
Dra. María de las Mercedes Sosa
Dra. María Betiana Angulo
Auxiliares de Primera Adscriptos
Dra. Gabriela Elizabeth Farco
Dra. Gisela Mariel Via do Pico
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Serán considerados regulares los alumnos que cumplieran con las
siguientes exigencias:
a) Alcanzar el 75 % de asistencia en las clases prácticas.
b) Aprobar el 75% de las clases prácticas.
c) Aprobar todos los parciales con calificación 6 (seis) o superior.
Los alumnos que no alcanzaran al 75% de aprobación de las clases
prácticas o no aprobaran los parciales con un mínimo de 6 (seis)
serán considerados alumnos libres.
Regularización de la Asignatura
Para lograr la promoción sin examen final de la asignatura, se
debe cumplir con los siguientes requisitos:
a) Alcanzar el 75 % de asistencia a las clases prácticas.
b) Aprobar el 75 % de las clases prácticas.
c) Aprobar las evaluaciones parciales en primera instancia,
obteniendo un promedio de 7 (siete) o superior al finalizar el
cursado.
Los alumnos que no obtuvieran un promedio mínimo de 7 (siete) en
las evaluaciones parciales y/o no alcanzaran al 75 % de aprobación
de las clases prácticas, pero cumplimenten los restantes requisitos
para regularizar la asignatura serán considerados alumnos
regulares y deberán rendir examen final.
Promoción sin Examen Final de la Asignatura
• Las consultas que quieran realizar los alumnos,
tanto sobre temas teóricos como prácticos, las
deberán efectuar al Profesor responsable de la
asignatura.
• Horario: miércoles y viernes, previo al inicio de
las clases teóricas.
• Todos los días y horarios en:
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Horarios de Consultas
• Alberts, B., A. Johnson, J. Lewis, M. Raff, K. Roberts & P. Walter. 2016. Biología Molecular de
la Célula. 6º edición. Ed. Omega, Madrid.
• Becker, W. 2007. El Mundo de la Célula. 6º edición. Ed. Pearson-Addison Wesley.
• Brown, T. A. 2008. Genomas. 3º edición. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires.
• Cooper, G.M. & R. E. Hausman. 2014. La Célula. 6° edición. Ed. Marbán, Madrid.
• Curtis, H., N. S. Barnes, A. Schnek, A. Massarini. 2009. Biología. 7º ed. Ed. Médica
Panamericana, Buenos Aires.
• De Robertis, E. M. F. & J. Hib. 2012. Biología Celular y Molecular. 16º edición. El Ateneo,
Buenos Aires.
• Herráez, A. 2012. Biología Molecular e Ingeniería Genética. Elsevier Health Sciences,
Barcelona.
• Karp, G. 2014. Biología Celular y Molecular. 6º edición. Ed. McGraw-Hill Interamericana,
México.
• Lodish, H., A. Berk, P. Matsudaira, C. A. Kaiser, M. Krieger, A. Bretscher, H. Ploegh, A. Amon
& M. P. Scott, S. 2016. Biología Celular y Molecular. 7º edición. Ed. Panamericana, Buenos
Aires.
• Plattner, H. & J. Hentschel. 2014. Biología Celular. 4º edición. Ed. Médica Panamericana,
México.
• Sadava, D., Purves, W. K., Orians, G. H., Heller, H. C, Hillis, D. M. 2009. Vida: la ciencia de la
biología. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires.
• Watson, J. D., T. Baker, S. P. Bell, A. Gann, M. Levine & R. Losick. 2016. Biología molecular
del gen. 7º edición. Ed. Médica Panamericana, Buenos Aires.
Bibliografía General
Origen de la Biología
Celular y Molecular
Las Primeras Células
Origen de la teoría celular
Cedillas en Corcho-1655
• Robert Hooke era inventor y naturalista, que realizó grandes contribuciones en el campo
de la física teórica y experimental.
• La primera observación de células la realizó al analizar una delgada capa de corcho, pero
luego extendió esas observaciones a otros vegetales.
• El propio Hooke observó células vivas e identificó un “jugo” en el interior de las celdas,
que interpretó como parte del sistema de circulación de savia.
Las Primeras Células
Royal Society de Londres (1667)
Origen de la teoría celular
Las Primeras Células
Anton Van Leewenhoek (1674)
Origen de la teoría celular
Primeros Indicios de la Teoría Celular
• Bichat (1801) establece el concepto de tejido
como unidad morfológica y funcional de los
seres vivos.
• Dutrochet y Purkinje (1824) consideran a la
célula como la unidad estructural y fisiológica
de los organismos.
• Robert Brown (1831) descubre el núcleo en las
células vegetales.
• Dujardin (1835) descubre el protoplasma en el
interior de las células y le asigna el carácter de
“materia viva”.
Origen de la teoría celular
X. Bichat (1771-1802)
E. Purkinje (1787-1869)
Teoría Celular
Matthias Schleiden (1804-1881)
1838
Todas las plantas están formadas por
células
La teoría celular
Theodor Schwann (1810-1882)
1839Los animales también se encuentran
constituidos por células
Matthias Schleiden (1804-1881)
• Sus aportes a la teoría celular pueden resumirse en tres elementos
fundamentales.
1. Establece que todos los vegetales están formados por células.
2. El crecimiento de los vegetales depende de la generación de nuevas
células.
3. La célula se origina de una masa gelatinosa de la cual se organiza un
nucléolo alrededor del cual se organiza el núcleo celular.
• Theodor Schwann fue un zoólogo alemán.
• Su contribución fue extender al campo de los
animales los descubrimientos hechos por
Matthias Schleiden en las plantas.
Theodor Schwann (1810-1882)
División Celular
• Propone en 1855 que las células se
originan únicamente a partir de
células preexistentes, “ommis cellula
e cellula”.
• …..“donde se origine una célula, allí
tiene que haber existido previamente
una célula, igual que el animal solo
puede provenir de un animal y una
planta de otra planta”.
La teoría celular
Rudolph Virchow (1821-1902)
División Celular
• realizó los aportes más importantes sobre
la división celular.
• centró su interés en el estudio del núcleo
celular.
• fue quien denominó “cromatina” a la
sustancia que ocupa el interior del mismo.
• pero el aporte fundamental fue la
descripción de la mitosis y la
identificación de los cromosomas (1882).
La teoría celular
Walther Flemming (1843 - 1905)
Teoría Cromosómica de la Herencia
• Con el redescubrimiento de los trabajos de Gregor Mendel (1822 - 1884) y los
nuevos conocimientos sobre la célula, se abrió un nuevo campo: la
citogenética.
• Esto permitió correlacionar los acontecimientos que ocurren durante la
división celular, con los principios que rigen la herencia de los caracteres.
• Se pudo comprobar la ubicación física de los factores hereditarios (genes) en
los cromosomas.
Walter S. Sutton (1877-1916) Theodor Boveri (1862-1915)
Los ácidos nucleicos
El Material Hereditario
Frederick Griffith (1928)
Los ácidos nucleicos
El Material Hereditario
Avery et al. (1944)
Los ácidos nucleicos
El Material Hereditario
Hershey y Chase (1953)
Los ácidos nucleicos
Watson y Crick (1953)
Modelo de la “Doble
Hélice”
Estructura del ADN
Los ácidos nucleicos
Los genes
“son segmentos de ADN capaces de dirigir la síntesis de un
polipéptido determinado”
George Beadle – Edward Tatum (1941)
• Severo Ochoa en 1955 descubre la ARN polimerasa y sintetiza por primera
vez in vitro una molécula de ARN (Premio Nobel de Fisiología y Medicina
en 1959).
La expresión de los genes
• propusieron la hipótesis del mensajero: "debe existir una molécula que
transporte la información fielmente desde el ADN hasta las proteínas“.
Jacob y Monod (1961)
La expresión de los genes
• demostraron la existencia del este intermediario que resultó ser una
molécula de ácido ribonucleico que se denominó ARN mensajero.
Brenner & al. (1961)
La expresión de los genes
• Nirenberg y Khorana descifran el
código genético (Premio Nobel de
Medicina en 1968).
La expresión de los genes
Dogma Central de la Biología Molecular
F. Crick (1970)
Biología
MolecularTecnología
del ADN
Solución de
crimenes
Bancos de
ADN, ARN
Proteínas
Mapas de
Genomas
completos
.
Marcadores
Síntesis de
Sondas de
ADN
Localización
de desórdenes
genéticos
Síntesis de Nuevas
Proteínas
Nuevos
Antibióticos
Nuevas
Plantas y
Animales
Nuevos
Alimentos
Ingeniería Genética
Clonación
Producción de
Proteínas humanas
Terapia
Génica
Fármacos
Anti-cáncerDiagnósticos
Anticuerpos
Monoclonales
Cultivo de
Células
Vegetales
Transferencia
de genes en
animales
Cultivos
Celulares
• El Proyecto Genoma Humano se inició en 1990 previsto para el 2007, se
terminó el 26 de Junio de 2000, con la secuenciación de todo el genoma
humano de unos 30,000 genes y 3 mil millones de pares de bases (pb).
• Con la secuenciación completa del genoma humano, es posible el hallazgo de
genes, el cual puede permitir el entendimiento de la función de dichos genes.
Genómica
• El 14 de Diciembre de 2000, se presentó la secuencia del genoma del primer
vegetal Arabidopsis thaliana.
• El 26 de Enero de 2001, la secuencia del arroz (Orizae sativa).
Genomas Vegetales
Ingeniería Genética
• Conjunto de técnicas nacidas de la Biología molecular que permiten manipular el
genoma de un ser vivo.
• Permite insertar genes exógenos a un organismo cualquiera.
1. Agrobacterium.
La bacteria conteniendo el inserto, infecta las células de la planta produciendo la
recombinación genética.
2. Acelerador de Partículas (Gene Gun).
Un cañón artificial bombardea micropartículas con el inserto, sobre la célula.
3. Electroporación.
Uso de carga eléctrica para que el ADN atraviese la membrana nuclear.
4. Polietilenglicol.
Exposición de las membranas al PEG, facilita el movimiento de las moléculas de
ADN.
5. Silicon Wiskers.
Inyección con fibras microscópicas, que atraviesan las membranas con los
insertos.
Métodos
• Producción de proteína C humana en leche
de cerdos, para tratar desórdenes como
hemofilia.
• Expresión de precursor de la hormona de
crecimiento proteasa resistente en tejido de
músculo de cerdo.
• Secreción de hormonas de crecimiento
humano en tejido seminal de cerdo.
• Producción de lisostafina en glándulas
mamarias de ratones que previene mastitis
por S. aureus.
• Para el futuro control de insectos y
reducción de pesticidas se realiza
Ingeniería Genética en colonias de insectos
para que sean fértiles en el laboratorio y
estériles al ser liberados en el campo.
Modificaciones Genéticas en Animales
• Se limitan principalmente a la resistencia a
herbicidas o a determinados patógenos y pestes.
• En varios países hay millones de hectáreas
cultivadas con plantas modificadas genéticamente,
tales como: soja (Glycine max), algodón
(Gossypium hirsutum), tabaco, papa y maíz.
• Arroz con beta caroteno de genes de narciso.
• Arroz fortificado con un gen de la ferritina de la
soja.
• Tomate larga vida (ADN antisentido en gen de la
poligalacturonasa que degrada las pectinas en la
maduración).
• Tomate con tres veces y medio de beta caroteno.
Modificaciones Genéticas en Vegetales
• Término genérico para la replicación en laboratorio de genes, células u
organismos con copias genéticas exactas.
Clonacion
Clonación de animales
(transferencia del núcleo de una célula
somática: célula diferenciada)
• Consiste en tomar el núcleo de una
célula del paciente adulto y
transferirlo a un óvulo humano cuyo
núcleo se ha eliminado previamente.
• El resultado es un embrión humano
clónico (un clon del paciente).
• Sin embargo, el embrión no se
implanta en una mujer (lo que daría
lugar a un hijo clónico del paciente).
• Sólo se le dejaría desarrollarse unos
días. Luego se elimina para obtener
de él las células madre.
Cultivo de Células Madres
• La clonación humana ya se esta
intentando de forma clandestina en
varios laboratorios en el mundo.
• La clonación reproductiva no arroja
resultados suficientes, no existen
garantías como para clonar un ser
humano.
• Por cada intento de clonación hay
detrás miles de fallos, abortos y
malformaciones genéticas.
• Para obtener a Dolly: 277 fusiones de
ovocitos con células mamarias, solo 29
embriones fueron aptos. De estos solo
uno resultó un éxito.
Clonación de Humanos????