Proyecto del genoma humano

Question 1

Características de los inicios del proyecto del genoma humano

Answer 1

• de 1990 - 2003
• Proyecto multinacional
• Resultados publicados en Nature y Science
• Se secuenció 5% del genoma y fue de la Drosophila melanogaster

95% era NO codificante

Question 2

En qué especies se llevó a cabo

Answer 2

C. elegans
Drosophila
Mus musculus (ratón)
Homo sapiens (humano)

Question 3

¿Qué fue el Proyecto Genoma Humano?

Answer 3

Su objetivo principal era determinar la secuencia completa de pares de bases químicas que componen el ADN e identificar y cartografiar todos los genes del genoma humano.

Question 4

Objetivos del HGP

Answer 4

• Conocer, caracterizar y clasificar la totalidad de genes contenido en el genoma humano
• Determinar la secuencia de 3,000 millones de nucleótidos
• Organiza y almacena la info en bases de datos
• Desarrolla tecnologías y herramientas para secuenciar más rápido

Question 5

¿Por qué se uso la Drosophila?

Answer 5

tiempo de desarrollo (10 años)
tamaño pequeño → gran # de individuos
mantenimiento de bajo costo

Question 6

¿Qué organismo modelo fue ampliamente utilizado para la clonación de fragmentos grandes de ADN en el Proyecto del Genoma Humano?

Answer 6

Escherichia coli (bacteria) -> los fragmentos grandes del genoma se clonaron en BACs, que luego se introdujeron en E. coli para replicación y mantenimiento
Nota: Drosophila se utilizó en estudios genéticos básicos, su papel NO estuvo en la clonación

Question 7

Se utilizó como organismo de estudio de la genética

Answer 7

La mosca de la fruta (Drosophila melanogaster)

Question 8

¿Cómo fueron las muestras biológicas del proyecto?

Answer 8

• fueron de donadores (21)
• muestras de sangre y semen
• Se hicieron clonas de los fragmentos y con base en la calidad del material genético se tomaron las mejores

Question 9

¿Qué es una librería?

Answer 9

es una colección de fragmentos de ADN clonados
-> permiten almacenar y conservar fragmentos de ADN a largo plazo.

Question 10

Biblioteca BACs caract

Answer 10

• Permitieron fragmentar el genoma en segmentos más manejables
• Los BACs se amplificaron en bacterias, lo que permitió obtener grandes cantidades de ADN de cada fragmento del genoma.
• Capaces de transportar fragmentos de ADN mucho más grandes que otros vectores, lo que los hace ideales para clonar grandes segmentos del genoma humano

Question 11

Colección de fragmentos de ADN clonado en un tipo particular de vector bacteriano llamado___

Answer 11

BAC -> puede almacenar fragmentos de ADN de hasta 300.000 pb, lo que permite cubrir grandes regiones del genoma.
-> Metodología de BAC-based clone by clone

Question 12

Unión de los fragmentos superpuestos

Answer 12

Ensamblaje

Question 13

Cómo fue la Clonación de Fragmentos de ADN en el HGP

Answer 13

• Se crearon bibliotecas genómicas utilizando vectores como los BACs para clonar grandes fragmentos del genoma humano
• Los fragmentos clonados se amplificaron en bacterias para obtener suficiente material para su secuenciación.

Question 14

Después de tenerlo en bibliotecas en bacterias

Después de tener los fragmentos clonados en bacterias en el HGP que seguía?

Answer 14

Los fragmentos de ADN clonados se secuenciaron de forma individual y luego se ensamblaron para obtener la secuencia completa del genoma.
-> Técnica de Sanger ABI PRISM 3700 ADN Analyzer

Question 15

¿Qué pasa con los errores no identificados en la secuenciación del HGP?

Answer 15

Podrían reducir la efectividad del ensamblaje

Question 16

Cobertura alta vs baja

Answer 16

Una cobertura alta indica que cada base del genoma ha sido leída muchas veces, lo que aumenta la confianza en la precisión de los datos y permite detectar variantes genéticas raras.
- Si la cobertura es baja, significa que muchas partes del genoma no se han leído

Question 17

Profundidad

Answer 17

-Se refiere a cuántas veces se ha secuenciado una región específica del genoma.
Se refiere al número de veces o repeticiones que ha sido secuenciado una base del genoma
-Es decir, si nos enfocamos en un gen concreto, la profundidad nos indica cuántas veces hemos leído ese gen en particular.

cuántas copias tengo del mismo fragmento

Question 18

¿Por qué los sobrelapes eran tan importantes en el HGP?
-> son secuencias de ADN que aparecen en dos fragmentos diferentes.

Answer 18

• Era como un sistema de doble comprobación
• Los sobrelapes permitían ensamblar los fragmentos de ADN en el orden correcto
• Ayudaban a identificar y corregir errores
• Al comparar las secuencias que se solapaban, los científicos podían verificar si la secuencia de cada fragmento era correcta
• Si las partes que se superponían no coincidían, significaba que había un error en la secuenciación y se debía volver a verificar.

Question 19

¿Cómo era el control de calidad del HGP?

Answer 19

-longitud de secuencia promedio de 543pb
-especificidad del 99.5%
-verificación de contaminación con E. Coli o ADN mitocondrial (asegurarse que solo queremos ADN genómico)

Question 20

¿Cómo fue la estrategia y caracterización del ensamblaje del genoma?

2 conjuntos

Answer 20

dos conjuntos de datos:
celera genomics (fondos privados) uso estrategia escopeta a gran escala
-> 27.27 millones de lecturas, 543 pares de bases por lectura de 16 librerías
HGP fondos públicos
-> derivado de librerías BAC

Question 21

¿Cómo fue el ensamblaje del genoma humano?

Answer 21

Compara fragmentos de librerías y debían sobrelaparse por lo menos 40pb y no debían tener + de 6% de diferencia entre ellas

Question 22

Por qué los criterios de al menos 40pb y <6%

Answer 22

-Aseguraba que los fragmentos de ADN que se estaban comparando pertenecían a regiones adyacentes del genoma.
- 6% -> Garantizaba que los fragmentos que se estaban ensamblando provenían de la misma región genómica y no de regiones distintas con secuencias similares por casualidad.

Question 23

¿Cómo fue la predicción de genes?

Answer 23

Pensaban que habían 30,000-40,000 en todo el cuerpo, sin embargo, se encontraron 100,000 tan solo en el cerebro

Question 24

Los cálculos en qué estaban basados

(2)

Answer 24

• En marcadores de secuencia expresada (EST) marcadores donde sabes que se expresa algo, nos permite identificar nuevos genes
• Islas CpG (región promotora)

Question 25

Importancia de identificar islas CpG

Answer 25

Al buscar islas CpG no metiladas en regiones upstream de los genes identificados por ESTs, podemos predecir la ubicación de los promotores -> y esa área tiene mayor actividad transcripcional

Question 26

¿Qué es el mapeo citogenético?

Answer 26

• Marcar bandas C y G en los cromosomas con giemsa en el centrómero, telómeros, etc. para visualizar y analizar los cromosomas de una célula.
• Identifica las pb -> mapeo físico

a nivel global

Question 27

¿Qué es un mapeo de ligamiento?

Answer 27

Está relacionado con la recombinación
-> nos permite determinar qué tan cerca están dos genes o marcadores genéticos en un cromosoma.
- Se genera un mapa físico (como gen1 le sigue al gen2)

Question 28

¿Cuál es el cromosoma que tiene más elementos repetidos?

Answer 28

El cromosoma 19 (57%)
El 35% del genoma contiene elementos repetitivos

Question 29

¿Qué son las islas CpG?

Answer 29

regiones ADN no metilado
gran cantidad C y G
hay entre 30,000-45,000 genes

Question 30

¿Dónde se concentran las regiones no codificantes y codificantes en el cromosoma?

Answer 30

codificantes: regiones subtelomericas
no codificantes: heterocromáticas y centroméricas

Question 31

Porcentajes del genoma humano con respecto a sus secuencias

Answer 31

95% del genoma es no codificante
70% del genoma son copias únicas
30-40% son secuencias altamente repetitivas