Fitogenetica Introduccion CAPI

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

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