Materia	Carrera	Plan	Año	Periodo
GENETICA MOLECULAR	LIC. EN BIOLOGIA MOLECULAR	11/06	2010	2° cuatrimestre

Docente	Función	Cargo	Dedicación
CIUFFO, GLADYS MARIA	Prof. Responsable	P.Tit. Exc	40 Hs
ALVAREZ, SERGIO EDUARDO	Responsable de Práctico	A.1ra Semi	20 Hs
ARCE, MARIA ELENA	Responsable de Práctico	A.1ra Simp	10 Hs
CAPELARI, DIEGO NICOLAS	Responsable de Práctico	A.1ra Semi	20 Hs
VILLARREAL, RODRIGO SEBASTIAN	Auxiliar de Práctico	JTP Semi	20 Hs

Es ampliamente conocido que una parte muy pequeña del genoma codifica para genes específicos y, de éstos, sólo una
subconjunto de los mismos se expresa en cada tipo específico de células. En organismos superiores, ésta expresión diferencial
de genes está cuidadosamente programada permitiendo tener células diferenciadas con funciones bien definidos y específicos.
Para lograr este resultado final, en el desarrollo se debe cumplir un intrincado programa de expresión espacio-temporal de
genes. El presente curso abarca el estudio de procesos tales como el control del ciclo celular, mecanismos de regulación de la
expresión génica y el crecimiento y desarrollo.

· Capacitar al alumno en la comprensión de los mecanismos de regulación de la expresión génica, a nivel transcripcional y
traduccional.
· Estudio del control de procesos vitales como el ciclo celular.
- Aplicar los conceptos de regulacion de la expresion génica y ciclo celular al complejo problema del desarrollo.
· Capacitación del alumno en el análisis y evaluación de trabajos publicados, promoviendo una actitud crítica en el análisis de
los mismos.
· Conocimiento de los recursos de laboratorio de uso común en el estudio de los procesos de regulación de la expresión
génica.
· Capacitación del alumno para el procesamiento y evaluación de resultados experimentales con una actitud crítica y en el
diseño experimental.

TEMA 1: Elementos genéticos que controlan la expresión génica. Organización de los genes en operones. Promotores.
Represores. Enhancers. Elementos ´cis´y ´trans regulatorios. Modelos de control de la expresión génica en procariotas.
Control transcipcional y traduccional. Concepto de regiones regulatorias en ADN y ARNm. Estructura de la
cromatina y regulación de genes.
TEMA 2: Ciclo celular. Etapas del ciclo celular. Sistemas de control de la división celular. Modelos que sirven para el
estudio del ciclo celular. Levaduras como modelo. Eventos críticos en el ciclo celular. Regulación de la transición
G2/M. El activador de la fase S. El gen CDC28/cdc2/cdk1, actividad proteína quinasa. Ciclinas mitóticas y ciclinas de
fase G1. Ciclinas D y E, su regulación e interacción con otras proteínas. Inhibidores mitóticos. Papel de Rb en el
control del crecimiento. MPF y CDC2. Ciclinas, su interacción con CDC2. Mecanismos de fosforilación que controlan
la activación del factor MPF. Métodos y sistemas modelo de estudio.
TEMA 3: Ciclo celular. Efectos del daño de ADN sobre el complejo ciclina E/CDC2. Proteínas antitumorales: p53.
Control de la división celular en organismos multicelulares. Control social de la división celular. Mecanismos de
división celular en organismos multicelulares: factores de crecimiento. Como ciclan las células hacia el cáncer.
Conceptos de cultivo celular: cultivo primario vs. líneas celulares: ventajas y desventajas.
TEMA 4: Mitosis. Regulación molecular del proceso de división celular. MPF, activación, enzimas participantes. Rol
de las diferentes ciclinas. Control de la formación del huso acromático. Proteínas motoras en el ensamblaje del huso.
Control del paso de Metafase a Anafase: degradación de las ciclinas, complejo APC. Citocinesis. Concepto de arresto
celular. Modelos experimentales.
TEMA 5: La complejidad del genoma. Organización de los genes. Intrones y exones. Genes con información genérica
y genes de diferenciación tisular. Regiones de control transcripcional. Regiones metiladas y control de la
transcripción. Zonas de repetición en tandem. Factores que regulan la expresión génica: agentes trans y cis activantes.
Genes y secuencias que lo flanquean. Motivos estructurales reconocidos por el ADN. Enhancers y su especificidad
tisular.
TEMA 6: Métodos de estudio de la regulación génica. Gel Shift para el estudio de proteínas con propiedad de binding
al ADN y ARN. Ensayos de retardo en geles cualitativo y cuantitativo. Footprinting de ADN: principios, reactivos y
análisis. Genes reporteros: CAT, luciferasa, proteína fluorescente verde. Purificación de factores de transcripción por
cromatografía de afinidad. Otras estrategias: experimento del nucleotido faltante. Determinación de los contactos
aminoácidos-nucleótidos. Reactivos de clivaje sitio-específico. Tecnicas de Fe+2-EDTA. Contactos energéticamente
importantes.
TEMA 7: Regulación en procariotes. Motivos Estructurales de proteínas de binding al ADN. El represor lac como
modelo de estudio. Revisión de conceptos. El fago lamdba: factores lambda y cro en el control de las fases lisogénica y
lítica del fago. Análisis de experiencias que permitieron definir su mecanismo de control. CAP, lamba y cro
pertenecen a la familia de motivos helice-turn-helice. Análisis estructural de la interacción DNA-proteína.
TEMA 8: Motivos Estructurales de proteínas de binding al ADN.
Familias de factores de transcripción. Motivos hélice-turn-hélice. Hélice-loop-hélice. Cierre de leucina. Motivos de dedos de
zinc, b- barril, motivo de hojas b. Aspectos determinantes de la estructura proteica. Reconocimiento específico de bases del
ADN a secuencias y estructuras proteicas. Ejemplos de los diferentes motivos. Homodimeros y heterodimeros de cierre de
leucina. Receptores de hormonas tiroideas, glucocorticoideas y de esteroides. Homeodominios y heterodominios.
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TEMA 9: Interacciones ARN-proteínas. Estructura primaria y secundaria del ARN. Tipos comunes de interacciones.
Interacciones aminoacil-tARN, ensamblaje del complejo ribosomal. Control postraduccional. Regulación de ferritina
y el receptor de transferrina. Metabolismo del Fe. Proteínas involucradas. Evidencias de la regulación traduccional.
Estrategias para identificar elementos respuesta en el ARNm. Estudio de interacciones de binding. Aislamiento de
proteínas con propiedad de binding al ARN.
TEMA 10: Interacción de ADN con receptores complejos de esteroides, tiroides y ácido retinoico. Biología de los
receptores. Estructura del dominio y función. Subdominio. Interacciones ADN-receptor. Especificidad de secuencia y
reconocimiento. Dimerización de receptores. Métodos empleados para su estudio: retardo en geles, ensayo de binding
al complejo ADN-avidina-biotina (ensayo ABCD). Uso de genes reporter (cloranfenicol acetiltransferas, CAT), o
sistema luciferasa. Ejemplos.
TEMA 11: Mecanismos celulares y moleculares que controlan el desarrollo. Drosofila como modelo de estudio. El
conocimiento de genes que regulan caracteres mediante técnicas de búsqueda de genética clásica. Clonado de los
primeros genes por técnicas de DNA-recombinante. Tipos de genes que regulan el desarrollo. Polaridad
antero-posterior y dorso ventral. Genes que definen la subdivisión del embrión: genes maternos, genes de
segmentación y genes homeoticos. Concepto de discos embrionarios. Mecanismos de transducción de señal que
involucra una proteína quinasa. Genes de segmentación. Mecanismo que regula la polaridad dorso-ventral.
TEMA 12: Mecanismos celulares y moleculares que controlan el desarrollo en animales superiores. Movimientos
morfogeneticos y mapa corporal. Centro organizador de Stemman. Células madre embrionarias o stem cell. Usos en
la generación de animales knock-out. Stem cell como células pluripotenciales. Stem cell neurales en el adulto.
Memoria celular, determinación celular y valores posicionales. Modelos de estudio. Aplicaciones a tejidos específicos.

Laboratorio
• Preparación de ARN total, extracción de tejidos animales. Medición y cálculo de la concentración de ARN obtenido. Índice de pureza de la preparación.
• Purificación de ARNm a partir del ARN total, mediante cromatografía de afinidad. Separación en geles de azarosa desnaturalizantes.
• RT-PCR. Amplificación de un fragmento de un gen por metodología de transciptasa reversa y amplificación. Ensayo en simuultaneo de un gen de expresión ubicua, GAPDH. Control del resultado en geles de agarosa no desnaturalizantes.
• Geles desnaturalizantes y Transferencia a membranas de Nylon para Northern blot.
- Ensayo de gen reportero para evaluar regulación de la expresión génica.
Prácticos de Aula
• Resolución de problemas, discusión de metodológicas y sus usos potenciales.
• Análisis de casos.
• Seminarios: Análisis crítico y discusión de diferentes trabajos publicados referidos a los temas en estudio.

EVALUACIÓN: Se propone una evaluación del curso por promoción sin examen, para lo cual se deben cumplir los
siguientes requerimientos:
a. Se requiere una asistencia del 80 % a las clases teórico-prácticas.
b. Se realizará una evaluación continua mediante seminarios a presentar por los alumnos y participación activa en clases.
c. Aprobación de tres evaluaciones parciales, con carácter teórico-práctico y metodología combinada de opción múltiple y a
desarrollar.
d. Evaluación integradora que puede consistir en un seminario final, investigación bibliográfica o propuesta de un plan de
trabajo.
e. Para mantener la promoción, el alumno no puede reprobar ninguno de los parciales en primera instancia.
Régimen de alumnos regulares
Los alumnos que pierdan la opción de promoción o que no reúnan los requisitos de materias correlativas, podrán regularizar
la asignatura. Para ello, deben cumplir con los requisitos a-d.
f. Siendo el curso de carácter teorico-práctico, se requiere una asistencia a clases del 70%.
g. el alumno tiene derecho a cuatro recuperaciones en total.

[1] 1. Molecular Cell Biology. Alberts y col. 3ra. Edición.
[2] 2. Recombinant DNA. Watson y col .2nd Edición (1992).
[3] 3. Molecular Biology of the Gene. Watson y col. 4ta. Edición..
[4] 4. Eukaryotic transcription factors. 4th. Ed. D.S Latchman.
[5] Elsevier Academic Press.. 2004.
[6] 5. Biología Celular y Molecular. Lodish et al. Ed. Med.
[7] Panamericana. 4ta. ed. 2003.
[8] 6. Genética- Griffiths y col- Interamericana 1993.
[9] 7. Pinciples of Development. Wolpert- 2002
[10] 8. Biología Celular y Molecular- Lodish.et al. Ed. Panamericana -2003.

[1] DNA-protein: structural interactions.- Oxford - 1995
[2] RNA-protein interactions.- Nagai y col.- Oxford 1994.
[3] Mechanism of Protein Folding.- Pain y col.- Oxford 1994
[4] Selección de trabajos recientes para seminarios de las revistas: Nature, Science y Cell.

OBJETIVOS DEL CURSO
· Capacitar al alumno en la comprensión de los mecanismos de regulación de la expresión génica, a nivel transcripcional y
traduccional.
· Estudio del control de procesos vitales como el ciclo celular.
-Aplicar los conceptos de regulacion de la expresion génica y ciclo celular al complejo problema del desarrollo.
· Capacitación del alumno en el análisis y evaluación de trabajos publicados, promoviendo una actitud crítica en el análisis de
los mismos.
· Conocimiento de los recursos de laboratorio de uso común en el estudio de los procesos de regulación de la expresión
génica.
· Capacitación del alumno para el procesamiento y evaluación de resultados experimentales con una actitud crítica y en el
diseño experimental.

TEMA 1: Elementos genéticos que controlan la expresión génica.
TEMA 2: Ciclo celular. Etapas del ciclo celular. Sistemas de control de la división celular.
TEMA 3: Ciclo celular. Efectos del daño de ADN.
TEMA 4: Mitosis. Regulación molecular del proceso de división celular
TEMA 5: La complejidad del genoma. Organización de los genes
TEMA 6: Métodos de estudio de la regulación génica.
TEMA 7: Regulación en procariotes.
TEMA 8: Motivos Estructurales de proteínas de binding al ADN
TEMA 9: Interacciones ARN-proteínas- Regulación a nivel traduccional.
TEMA 10: Interacción de ADN con receptores complejos de esteroides
TEMA 11: Mecanismos celulares y moleculares que controlan el desarrollo. Drosofila como modelo de estudio.
TEMA 12: Mecanismos celulares y moleculares que controlan el desarrollo en animales superiores