Diferenciación del genotipo y fenotipo

 [pic 1][pic 2][pic 3]INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA NACIONAL DE CIENCIAS BIOLÓGICAS 

LABORATORIO DE GENÉTICA MOLECULAR 

Ingeniería Bioquímica

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Práctica 02[pic 5]

 Diferenciación del[pic 6][pic 7]

M en C. Verónica Pérez Enríquez

QBP. Francisco Español Español

Dr. Cesar Ortíz García

Biólogo. Sergio Mora Ramirez

Grupo: 6IV2  Sección:1    Equipo: 4

• Espinosa Domínguez Yael Adán
• Flores Guzmán Annia Mariam

 Fecha de entrega: Martes 18 de Abril de 2023

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Objetivos

• General:

Diferenciar fenotípica y genotípicamente mutantes puntuales de una proteína derivada de la proteína verde fluorescente.

• Particulares:

1. Identificar el efecto de mutaciones puntuales usando como modelo una bacteria y la proteína emKate.
2. Utilizar el código genético en la identificación de mutantes.

Introducción

La mutación se define como la alteración o cambio heredable en la secuencia de ADN, que ocurre al azar y que no es debida a recombinación. Las mutaciones pueden clasificarse bajo la consideración de distintos aspectos, como lo son:

• Origen: De acuerdo a si una mutación es espontánea, es decir, ocurre aleatoriamente y sin el efecto de factores externos; o si la mutación es inducida, cuando se somete a un microorganismo al efecto de factores externos mutágenos para favorecer un aumento en la frecuencia de mutación.
• Lesión en el ADN: Clasificandose en macrolesiones y microlesiones, de acuerdo a la cantidad de nucleótidos o tamaño en la secuencia de ADN que se ve alterada por la mutación.
• Efecto sobre la proteína: Clasifica a las mutaciones de acuerdo al efecto que tienen sobre la proteína que codifica cierta secuencia de ADN cuando sufre de una mutación, siendo esta clasificación en tres tipos: silenciosa (cuando la secuencia mutada no ejerce efecto alguno sobre la síntesis de una proteína y la composición de esta se mantiene intacta); de sentido erróneo (cuando existe un error en la cadena de aminoácidos que forman la proteína, debido a una mutación en la secuencia codificante que concluye en la síntesis de una proteína cuya composición y estructura es diferente a la de la proteína original) y sin sentido (cuando existe una mutación en la secuencia de nucleótidos, específicamente en uno de los codones, que provoca la terminación prematura del proceso de traducción ocasionando así la síntesis de una proteína incompleta y no funcional).

La frecuencia de mutación permite relacionar el número de mutantes en una población total, y puede calcularse de la siguiente manera:

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Un concepto similar pero no igual es la tasa de mutación, que hace referencia a la cantidad de mutaciones en una generación.

La carga genética se define como la acumulación de mutaciones en un microorganismo, que provienen principalmente de generaciones previas.

Las mutaciones pueden inducirse empleando agentes mutagénicos, los cuales se clasifican en:

• Físicos: Se encuentran incluidas las radiaciones electromagnéticas, que pueden ser tanto ionizantes como no ionizantes, donde la más utilizada es la radiación ultravioleta (UV).
• Químicos: Incluye un amplio espectro de compuestos, con diferentes efectos sobre el ADN. Estos a su vez se clasifican de acuerdo a su mecanismo de acción: análogos de base, modificadores de base y agentes intercalantes. Los análogos de base son moléculas cuya estructura química es similar o idéntica a la de alguna de las bases que conforman al ADN, sustituyendo a estas en la secuencia de nucleótidos del material genético; los modificadores de base son aquellos compuestos químicas que reaccionan o tienen un efecto químico sobre las bases nucleótidicas, modificando su estructura, lo que conlleva a la mutación, entre estos se encuentran los hidroxilantes, los alquilantes, los desaminantes, entre otros; agentes intercalantes, que generan adiciones o eliminaciones en la secuencia de nucleótidos.

Desarrollo:

Resultados:

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Figura 1. Crecimiento de las diferentes E. coli                 Figura 2. Crecimiento de E. coli  bajo luz UV

         en placa con agar LB                                                            para observar su fluorescencia

Discusiones.

Podemos observar el efecto que tuvo la mutación en las distintas cepas de E.coli. Esta mutación no era fácil de observar a simple vista, pero utilizando luz U.V fue posible analizarlas.

Cada cepa posee un color en específico, provocado por las alteraciones en su código genético. Al analizar este código, la cepa con más modificaciones genéticas es la cepa emKate-orange1, mientras que las otras 2 tienen muy pocas modificaciones, pero suficientes para provocar un color distinto al original.

Estos colores pueden ser muy útiles a la hora de realizar mutaciones, ya que si colocamos este tipo de fenotipo en el vector que va destinado al DNA recombinante, podremos observar si realmente la célula muto o no.

Conclusiones.

• Las mutaciones en la proteína de estudio se identificaron mediante una prueba observable, es decir, a través del fenotipo expresado por los diferentes microorganismos.

• Los fenotipos observados se relacionan con el genotipo de las cepas de estudio para identificar la fuente de la mutación que provoca estas diferencias entre las distintas cepas.

Actividad Adicional

Proponer los posibles agentes mutagénicos responsables de una de las mutaciones en la secuencia de aminoácidos original (emKate) que da paso a la secuencia de la mutante emKate-orange1.

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