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8/18/2019 Fitogenetica Introduccion CAPI
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Introducción
Introducción e historia de la Genética pre y post-
mendeliana.
Caza
Recolección
Pesca
Neolítico
Agricultura (Trigo, cebada)
Ganadería
Creciente Fértil
(Mesopotamia al
antiguo Egipto
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GREGORIO
MENDEL(1822-
1884)
Pre
Post
Teorías sobre la continuidad
de la vida y la transmisión delos caracteres
Experimentos enarveja (Pisum sativum)
Leyes Mendelianas
El año 1900 marcó el
"redescubrimiento de Mendel"
por parte de Hugo de Vries, Carl
Correns y Erich Von Tschermak ,
•1865, Publicación del artículo
Experimentos sobre hibridación
de plantas
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PRE-MENDELIANA
Continuidad de la vida (vitalismo)
Generación espontanea
Constancia de las especies
Preformacionismo
Epigenesis
Pangenesis y herencia de caracteres adquiridos
Teoría de la continuidad del germoplasma
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Continuidad de La vida
• Diversas culturas reconocían que las características de plantas y animales eran
pasados de padres a hijos (generación en generación)
• 1000 años a.C en Babilonia se celebraba la polinización de la palma datileracomo un acontecimiento religioso
• 420 y 320 años a C. Los griegos realizan las primeras especulaciones científicas
de cómo se realiza este proceso de transferencia de caracteres
• Sócrates, especula de por que los hijos no tienen las mismos caracteres que
los padres (variabilidad)
• Hipócrates (400 a.C) características de los hijos eran transferidos vía esperma
por el padre.
• Aristóteles (320 a.C) sostenía que los organismos resultaban de una
reproducción sexual y la contribución del ovulo de la hembra y del fluido
seminal del macho. Además lanzo la doctrina metafísica del Vitalismo
El Vitalismo . Doctrina metafísica que sostiene que la vida no
puede ser solamente explicada sobre una base totalmente
material y que los organismos vivos poseen una fuerza interna o
energía no física
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Teoría de la Generación espontanea
• Desde Aristoteles, Imperio Romano , la edad media hasta mediadosdel siglo XIX, se creía que ciertas formas de vida, sobre todo en
organismos pequeños y primitivos se originaban espontáneamentecomo producto de la materia orgánica en descomposición
• Los Egipcios observaban en cada primavera las crecidas del rio Nilo ,depositaban en sus riveras una gran cantidad de limo ycoincidentemente aparecían grandes cantidades de ranas y se
pensaba que estas eran originadas del barro.
• Material inerte podía dar origen a la vida
• Esta teoría fue refutada con los experimentos de:
Francisco Redi en 1668
Lazaro Spallanzani (1729-1799)Louis Pasteur 1859, demostró que la putrefacción de lamateria orgánica ocurría solo cuando se permitía el ingreso departículas solidas en el medio de cultivo (microbios)
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Experimento de RediExperimento de Pasteur
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• En los siglos XVII y XVIII se realizaron muchos estudios y
trabajos de sistemática.• Clasificación y agrupamiento de los organismos biológicos en
especies separadas y diferentes.
• Linnaeus (1707-1778), considerado el padre de la botánica
sistemática, sostuvo que las especies eran fijas y que losorganismos de una especie solo podrían dar origen a
organismos del mismo tipo.
LA CONSTANCIA DE LAS ESPECIES
Especies son constantes pero que existe variabilidad
dentro de ellas lo cual es una característica fundamentalde los seres vivientes.
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Preformacionismo
• Aristóteles (384-323 a.C.) Preconiza que organismo formado a
través de la reproducción sexual recibía “la sustancia” en el huevo
de la hembra y una contribución de “forma” en el fluido seminalmasculino ( aura seminales)
• William Harvey (1578-1657) , plantas y animales se reproducían
sexualmente y que los machos contribuían esperma o polen y las
hembras el embrión• Durante los siglos XVII y XVIII se descubrieron y estudiaron el
huevo y el espermatozoide y el polen y el ovulo.
Muchos biólogos de aquellos tiempos preconizaron que una de las
dos células sexuales o gametos , sea el ovulo o el espermatozoideportaría dentro de si misma el organismo entero en una
miniaturización perfecta llamada “homunculos”.
Preformacionismo.- en el huevo o espermatozoide esta ya
preformado el futuro individuo
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•La teoría del Preformacionismo postulaba que la criatura en
miniatura fuera nutrida adecuadamente para que sus
proporciones adultas preformadas se desenvolvieran a
plenitud
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Epigenesis• Conjunto de ideas mas modernas preconizadas por Wolff
(1738-1794) quien proporciono evidencias contra elpreformacionismo demostrando que las diferentes estructuras
adultas , en plantas y en animales se desarrollaban de tejidos
embrionarios homogéneos y uniformes .
•
Baer (1792-1876) Postulo que los tejidos se originaban a travésde la transformación gradual y especialización del tejido
original
Epigenesis, en el origen , cada ser vivo noesta preformado, sino que su estructura
se va configurando y completando
durante el desarrollo
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• En 1838, Mattias Schleiden proponía que en todas las plantas , los
tejidos vegetales estaban formados por células y Schwann en 1839
expresa lo mismo para animales.
• Rudolf Virchow en 1858 sostiene que todas las células provienen
de células preexistentes y formulo la teoría celular.
• Brown (1833) describió el núcleo celular
• Koelliker, en 1840 reconoce la naturaleza celular de los
espermatozoides y ovulo.
• Von Nagelli por primera observó en el microscopio la división
celular incluyendo observación del núcleo y cromosomas.
Pangenesis y la herencia de los caracteres adquiridos
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Pangenesis y la herencia de los caracteres adquiridos
• En 1875, Darwin propuso, al igual que otros biólogos , la doctrina
de la Pangénesis. Esta sostenía que copias exactas , muy
pequeñas e invisibles de cada órgano y componente del cuerpo ,
denominadas gémulas o pangenes eran transportadas por la
sangre hacia los órganos sexuales en donde eran ensambladas en
los gametos.
• Darwin y Lamarck , sostuvieron que la herencia de los caracteresadquiridos podría explicar el cambio que sufrían las especies a
través del preconizado que las características que los individuos
van adquiriendo a los largo de su vida y pueden ser transmitidos a
su descendencia. Lamarck creía que la aclimatación de unorganismo a un medio ambiente podría ser transmitido a su
descendencia.
• Esta teoría tuvo muchos seguidores hasta los años 1930
incluyendo a Lysenko y colaboradores en la Ex Unión Soviética
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Teoría de la continuidad del germoplasma
• 1889 Weeissman propuso la Teoría de la continuidad del
germoplasma que asumía que los organismospluricelulares poseían dos tipos de tejidos:
• somato plasma, tejido esencial para el funcionamientodel organismo
•
Germoplasma servía para la función reproductiva ycualquier modificación ocurrida en el se traducía encambios hereditarios.
• Para responder a la pregunta de cómo una célula
germinal única, óvulo o espermatozoide, podía conservarlas tendencias hereditarias del organismo entero,explicaba que dichas células germinales procedían a suvez de las células germinales de los padres y no de lascorporales del individuo.
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En 1889, August Weismann (1834-1914) desafió la
creencia popular de que los caracteres adquiridos fuesen
hereditarios.Weismann demostró que las colas seguían apareciendo en
ratas después de muchas generaciones de amputado.
August Weismann (1834-1914)
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Mendeliana
Genética clásica
La importancia del trabajo de Mendel no se
comprendió sino hasta principios del siglo XX, después
de su muerte, cuando otros científicos redescubrieron
su investigación al trabajar en problemas similares, conlo que se dio inicio a la genética.
• 1865, Publicación del artículo de Gregor Mendel
Experimentos sobre hibridación de plantas
• 1869, Friedrich Miescher descubre el ADN.
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1865-2015
1865. Lectures on “Experiments in Plant Hybrids” at theFebruary and March meetings of the Natural Science
Society (Brno)
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• 1880-1890: Walther Flemming, Eduard Strasburger, y Eduard
Van Beneden describen la distribución cromosómica durantela división celular
• 1900. Redescubrimiento de los trabajos de Mendel por parte
de Hugo de Vries, Carl Correns y Erich Von Tschermak ,
• 1903, Walter Sutton establece la hipótesis según la cual loscromosomas, segregados de modo mendeliano, son unidades
hereditarias. (Teoría cromosómica)
• 1905, William Bateson acuña el término «genética» en una
carta dirigida a Adam Sedgwick.• 1906, William Bateson propone formalmente el término
«genética».
• 1908, Ley de Hardy-Weinberg (Genética de poblaciones)
Post Mendeliana
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• 1910, Thomas Hunt Morgan demuestra que los genesresiden en los cromosomas.
• 1913, Alfred Sturtevant realiza el primer mapa genéticode un cromosoma.
•
1913, Los mapas genéticos muestran cromosomas congenes organizados linealmente.
• 1918, Ronald Fisher publica "The Correlation BetweenRelatives on the Supposition of Mendelian Inheritance"(en español "La correlación entre parientes con baseen la suposición de la herencia mendeliana").Comienza la llamada síntesis evolutiva moderna.
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• 1928, Frederick Griffith descubre que el material
hereditario de bacterias muertas puede ser incorporado
en bacterias vivas.
• 1931, El entrecruzamiento cromosómico se identifica
como la causa de la recombinación genética.
• 1933, Jean Brachet demuestra que el ADN se encuentra
en los cromosomas y que el ARN está presente en el
citoplasma de todas las células.
• 1941, Edward Lawrie Tatum y George Wells Beadle
muestran que los genes codifican las proteínas .
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LA ERA DEL ADN
• 1944, Oswald Theodore Avery, Colin McLeod y
Maclyn McCarty aíslan ADN como materialgenético.
• 1950, Erwin Chargaff muestra que los cuatro
nucleótidos no están presentes en los ácidosnucleicos en proporciones estables, pero que
parecen existir algunas leyes generales. La
cantidad de adenina (A), por ejemplo, tiende aser igual a la de timina (T).
Barbara McClintock descubre los transposones en
el maíz.
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• 1952, El experimento Hershey-Chase prueba que
la información genética de los fagos (y de todos
los organismos) es ADN.Rosalind Franklin obtiene la llamada Fotografía
51, la primera imagen del ADN realizada mediante
difracción de rayos X.
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• 1953, James D. Watson y Francis Crick demuestran la
estructura de doble hélice del ADN
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• 1956, Joe Hin Tjio y Albert Levan determinan que es
46 el número de cromosomas en los seres humanos.
• 1958, El experimento Meselson-Stahl demuestra que
el ADN se replica de modo semiconservador.
• 1961, El código genético se ordena en tripletes.
• 1964, Howard Temin muestra, utilizando virus deARN, que la dirección de transcripción ADN-ARN
puede revertirse.
• 1970 ,Se descubren las enzimas de restricción, lo que
permite a los científicos cortar y pegar fragmentos de
ADN.
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La era de la genómica
• 1972, Walter Fiers y su equipo, en el Laboratorio de
biología molecular de la Universidad de Gante(Gante, Bélgica), fueron los primeros en determinar
la secuencia de un gen: el gen para la proteína del
pelo del bacteriófago MS2.
• 1976, Walter Fiers y su equipo determinan la
secuencia completa del ARN del bacteriófago MS2
• 1977, Primera secuenciación del ADN por Fred
Sanger, Walter Gilbert y Allan Maxam.
• 1983, Kary Banks Mullis descubre la reacción en
cadena de la polimerasa.
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• 1989, Francis Collins y Lap-Chee Tsui secuencian elgen humano codificador de la proteína CFTR.
• 1995, Se secuencia por primera vez el genoma de un
organismo vivo (Haemophilus influenzae).
• 1996, Primera secuenciación de un genoma
eucariota: Saccharomyces cerevisiae.
• 1998, Primera secuenciación del genoma de un
eucariota multicelular: Caenorhabditis elegans.
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2001, Primeras secuenciasdel genoma humano por
parte del Proyecto Genoma
Humano y Celera
Genomics
2003, El Proyecto Genoma
Humano publica la primera
secuenciación completa delgenoma humano con un
99.99% de fidelidad
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Año 2011. Primer Borrador del ADN de la Papa Está a Disposición
de la Comunidad Científica
El Consorcio de Secuenciación del Genoma de la Papa (PGSC) por susigla en inglés, -Potato Genome Sequencing Consortium- compuesto
por un grupo internacional de científicos, cuyo objetivo es dilucidar
la secuencia completa del genoma (ADN), de la papa, anuncia que
ha puesto a disposición de la comunidad científica, el primer
borrador de la secuencia del genoma de esta planta.
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El genoma publicado incluye:
•
aproximadamente el 95% delos genes de la papa.
• su secuencia revela que el
genoma de la papa contiene
aproximadamente 39.000
genes codificadores deproteínas.
• De igual manera, entre otros
importantes resultados, se ha
logrado conocer la ubicaciónde 90% de los genes en los 12
cromosomas que tiene la
papa.
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http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2014/03/140327_ciencia_crean_cromosoma_sintetico_l
evadura_np.shtml
Tom Ellis, quien lidera el equipo británico, describió la creación
del primer cromosoma sintético de un organismo eucariótico –el
tipo de vida que incluye plantas, animales y hongos – como un
logro inmenso.
"La levadura* es la reina de la biotecnología, y es genial usar
biología sintética para agregarle nuevas funciones".
Más cerca de la vida artificial: crean primer
cromosoma sintético de levadura (Marzo 2014)
*Saccharom yces c erevis iae