organizacion genoma

1. EL GENOMA HUMANO
Dra. Estela Tango
Docente: Genética

2. Genoma humano
Un genoma es
todo el material
genético, es el
juego completo
de instrucciones
hereditarias,
para la
construcción y
mantenimiento
del organismo, y
pasar la vida a la
siguiente
Generación.

3. GENOMA
(del griego ge-o: que
genera, y -ma: acción)
del Homo sapiens.
Está compuesto por 24
secuencias cromosó-
micas distintas (22
autosomas + 2 cromo-
somas sexuales: X, Y)
con un tamaño total
aprox. 3200 millones
de pares de bases de
ADN (3200 Mb) que
contienen unos
20.000-25.000 genes.

4. La secuencia de
ADN que conforma
el genoma humano
contiene codificada
la información
necesaria para la
expresión, alta-
mente coordinada
y adaptable al
ambiente, del
proteoma humano,
es decir, del
conjunto de
proteínas del ser
humano.

5. ADN

6. La doble cadena de DNA se
forma por la unión de
nucleótidos (fosfato, azúcar y
base nitrogenada) que se
atraen fuertemente mediante
puentes de H.
ESTRUCTURA DEL ADN

7. ÁCIDOS NUCLEICOS

8. Replicación del ADN
● Replicación de ADN es el mecanismo que permite al ADN
duplicarse, de una molécula de ADN única se obtienen dos o
más "clones“.
Este proceso puede dividirse en 3 fases:
● *Iniciación:
La topoisomerasa desenreda el ADN y la helicasa rompe los puentes
de hidrógeno que mantienen unida la doble hélice. Las proteínas SSB
estabilizan el ADN impidiendo así que se forme de nuevo la doble hélice.

9. *Elongación:
● Una polimerasa sintetiza la nueva cadena de ADN
emparejando los nucleótidos correspondientes del ADN molde.
● Una primasa cataliza formación del cebador, esto determinará
el punto donde la polimerasa comienza a añadir nucleótidos.
● En cada horquilla de replicación se van formando dos copias
nuevas a partir del cebador sintetizado (en dos hebras ADN).
Debido a unidireccionalidad
de la polimerasa (5’ a 3’) , la
replicación es continua en la
hebra adelantada
(conductora); y discontinua
en la hebra rezagada, dando
lugar fragmentos de Okazaki.

10. ● *Terminación:
● El final de la replicación se produce cuando la polimerasa
se encuentra con una secuencia de terminación.

11. EN RESUMEN:
PROTEÍNAS EN LA REPLICACIÓN DEL ADN
1. HELICASAS. Se unen a la cadena y provocan la separación de las
dos hebras de ADN.
2. PROTEÍNAS SSB (single stranded binding). Se unen como un
tetrámero a la estructura generada por las helicasa para estabilizar el
ADN. La replicación es 100 veces más rápida cuando estas
proteínas se unen a las cadenas simples de ADN.
3. GIRASAS. Cataliza la formación de superenrrollamientos negativos
para ayudar al desenrrollamiento de la cadena.
4. ADN-POLIMERASAS. Tres tipos con las funciones vistas
anteriormente (sintetiza la nueva cadena de ADN).
5. PRIMASA. Sintetiza cortos fragmentos de ARN denominados
cebadores (“primer” en inglés) que son utilizados como inicio para la
síntesis de la cadena de ADN. Requiere un extremo 3’-OH libre.
6. ADN-LIGASA. Forma enlaces fosfodiéster entre grupos 3’-OH y
fosfato para unir fragmentos de ADN que se van sintetizando de
modo discontinuo.

12. Replicación semiconservativa
● Se originan dos moléculas de ADN, cada una de ellas
compuesta de una hebra de el ADN original y de una
hebra complementaria nueva. Es decir, el ADN se
forma de una hebra vieja y otra nueva, las hebras
existentes sirven de molde complementario a
nuevas.

13. LA EXPRESIÓN DE LA
INFORMACIÓN GENÉTICA

14. TRANSCRIPCIÓN
● Gen: unidad de DNA que contiene información para
especificar la síntesis de una única cadena polipeptídica
o RNA funcional.
● Síntesis RNA
● El lenguaje de DNA (A,T,G,C) es transcripto a RNA
(A,U,G,C)

15. ● Hebra de DNA sirve de molde
o patrón y determina el orden
de los rNTP (ribonucleótido
trifosfato) en el RNA.
● RNA se sintetiza en dirección
5´ 3´
● Bases del DNA forman pares
de bases con los rNTP que
luego se polimerizan por RNA
polimerasa
● Ataque nucleofílico del O 3
´en la cadena creciente de
RNA sobre el fosfato α
enlace fosfodiéster y libera
un pirofosfato

16. ETAPAS EN LA TRANSCRIPCIÓN

18. ETAPAS EN LA TRANSCRIPCIÓN
● Iniciación
● RNA polimerasa reconoce y se une al promotor
● Factores de transcripción (factores proteícos)
● Disocia las hebras de DNA así las bases están disponibles
para el apareamiento.
● Elongación
● RNA polimerasa se mueve a lo largo del DNA molde
● RNA polimerasa añade rNTP por el extremo 3´
● RNA se sintetiza en dirección 5´ 3´
● 14 pares de bases (burbuja de transcripción)
● Velocidad de síntesis del RNA se da 1000 nucleótidos por
minuto a 37ºC.
● Terminación
● Transcripto primario se libera de la RNA polimerasa
● RNA polimerasa se libera del DNA molde.

19. TRADUCCIÓN
● Traducción Proceso en que se usa la secuencia
de nucleótidos de un mRNA para ordenar y unir aa
en una cadena polipeptídica.
Eucariotas
•mRNA transporta la
información génica codones
•tRNA Clave para decifrar los
codones anticodones.
•rRNA unión con proteínas
forman ribosomas

21. ● Codigo genético
triplétes (codones)
● 64 codones
● 61 aa específicos
● 3 codones de terminación
● Código degenerado más de un codon un
mismo aa
● Sintesis inicia aa Metionina (AUG)
● GUG bacterias
● CUG eucariontes
● UAA-UGA-UAG Codones de terminación

22. EL CÓDIGO GENÉTICO

23. Empaquetamiento
de los cromosomas
ADN eucariota se presenta en 2 formas.
1.La Cromatina que es la forma no
empaquetada ("uncoiled") y tiene un 50% de proteínas.
2. Los Cromosomas que son ADN y proteínas empaquetados
("coiled") formados durante primeros estadíos de división celular.
•Las proteínas asociadas al ADN se conocen como histonas.
•Histonas, sintetizadas en cantidad durante la fase S del ciclo cel.
•Una de las funciones de esas proteínas se relaciona con
empaquetamiento del ADN en la forma del cromosoma (2 metros
de ADN de célula humana, empaquetados en 46 cromosomas).
•El nucleosoma es la unidad fundamental de "empaquetamiento"
del ADN eucariótico.

24. Replicación del cromosoma
de los eucariotas
● El ADN eucariota tiene muchas horquillas de replicación y
también síntesis bidireccional.
● El ADN eucariota se sintetiza mucho mas lentamente que el
procariota, en humanos, a unos 50 nucleótidos por segundo
y por horquilla de replicación.
● Luego de la replicación el nuevo ADN se asocia
inmediatamente con histonas

25. Constitución del Genoma Humano
● El término genoma se usa para referirse a todos los alelos
que posee un organismo.
● Homo sapiens tiene 3.5 X 109 pares de bases.
● Mucho del ADN de cada célula no tiene función o no es
conocida. Solo 10% del ADN eucariota codifica para prot.
● 50% ADN eucariota corresponde secuencia nucleotídicas
repetidas.
● Las secuencias que codifican proteínas (exones) están
interrumpidas por regiones que no codifican (intrones)

26. ● La mayor parte de genes estructurales de eucariotas
contienen intrones. Si bién se transcriben, estos son
cortados antes de la sínteis proteica. El ARN sufre un
proceso de edición, en el caso de un mARN.
● El número de intrones varía para cada gen.
● Cuanto mas complejo y reciente evolución el organismo,
mas numerosos y grandes los intrones.
● Exones codifican dif. regiones funcionales de proteínas.

27. Organización del Genoma Humano

28. Genoma nuclear
y mitocondrial
● El genoma humano,
constituido por un genoma
nuclear (más importante) y
otro genoma mitocondrial.
▪El genoma nuclear, dispuesto en forma lineal (genoma humano).
▪Constituido por más de 3.000 millones de pares de bases (o
nucleótidos) conteniendo aproximadamente unos 80.000 genes.
▪El otro es genoma mitocondrial, ubicado en la matriz mitocondrial.
▪La organización de ambos genomas son radicalmente diferentes.
▪El genoma mitocondrial está constituido por unos 16.600 pares
de bases, conteniendo 37 genes y con una disposición circular.

29. TIPOS DE ADN
DE COPIA ÚNICA DNA REPETITIVO
75% genoma
Genes de proteínas
Disperso repetitivo Satélite
SINEs
LINEs
90-500 pb
7000 kb
15% genoma Alfa
Minisatélite
Microsatélite
171 pb
20-70 pb
2,3,4 pb

30. ADN de copia
única
● Representa entre 50-70% del total de material genético.
● El DNA de copia única, compuesto en pequeña parte
por los genes o secuencias codificantes, y una
mayoría de DNA no codificante.
● Los genes están compuestos por exones e intrones
(zona estructural) y una región reguladora.
● El DNA no codificante incluye los intrones, los cuales
son el DNA que entrecorta los fragmentos codificantes
de los genes (intrones no codifica proteína).

31. DNA repetitivo o secuencias
repetidas
● El DNA repetitivo son secuencias de DNA que se
repiten muchas veces a lo largo del genoma.
● Representan entre el 20-50% del total de material genético.
● DNA repetitivo es DNA codificante y DNA no codificante.
● El DNA codificante puede estar agrupado en regiones
concretas del DNA (codifican proteínas o RNA) o disperso.

32. ADN no codificante
● El DNA no codificante también se puede presentar
agrupado o disperso.
● El DNA repetitivo agrupado en tándem es un DNA
que aparece desde varios miles de veces, incluso 2,5
millones de veces (DNA altamente repetitivo).
● Aparecen en regiones heterocromáticas, siempre en
repeticiones y es denominado DNA satélite.

33. Minisatélites
● Compuesta por una unidad básica de secuencia de 6-25
nucleótidos que se repite en tándem generando
secuencias de entre 100 y 20.000 pares de bases, el
genoma humano contiene aproximadamente unos
30.000 minisatélites.

34. •Compuestos por
secuencias básicas
de 2-4 nucleótidos,
cuya repetición en
tándem origina
secuencias de menos
150 nucleótidos. Ej.
son dinucleótido CA y
el trinucleótido CAG.
•Pueden identificarse
mediante PCR.
Microsátelites
ADN. Análisis de microsatélites en distintas muestras biológicas de
un mismo animal. Todas las muestras biológicas presentan el mismo
perfil de microsatélites, con lo cual se puede certificar la trazabilidad
del animal en toda la cadena de producción de la carne.

35. ADN repetitivo disperso
● Repeticiones dispersas por todo
el DNA, son:
● SIME (Elementos Nucleares
Interpuestos Cortos) y LIME (E.
Nucleares Interpuestos Largos).
● SIME. Tienen de 100-500 pb.
● Mas conocidas son secuencias Alu
que tienen diana para rotura con
endonucleasas de restricción.
● LIME. Tienen varios miles de pb.
La característica es la LINE1 cuya
función es desconocida.
● Estas secuencias regulan la
expresión de muchos genes.