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Organización del
cromosoma eucariótico

1
El cromosoma eucariótico

Hagaexistenteparaelmodificar ely estilo
clic entre DNA, las histonas la
Relación
cromatina de título del patrón
Niveles declic para modificar DNA en los
• Haga empaquetamiento del el estilo de
cromosomas

texto

del patrón

Diferencias entre eucromatina y heterocromatina
–

Segundo nivel

• cromosómicos y su relación con la
Bandeos Tercer nivel
– Cuarto DNA
compactación del nivel
» Quinto nivel

Función y estructura de centrómeros y telómeros
El paisaje genómico: la complejidad de las secuencias del
DNA eucariótico
2
La célula eucariota

Haga clic para modificar el estilo
En un principio, el material genético se identifico como una masa densa y
granular denominada cromatina: reacción con ciertas tinciones – Material
de título del patrón
oscuro, coloreado.
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel

3
La célula eucariota

Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón

Durante la división celular la cromatina se compacta en unidades
discretas, los cromosomas.
El ciclo celular consta, básicamente, de dos fases:

• Haga clic para modificar el estilo de texto
Interfase
Mitosis
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
Actividad celular sintética
y
núcleo discreto

Huso acromático
Cada célula hija posee dos copias de
cada cromosoma
(homólogos)
4
Empaquetamiento del DNA

Hagacaracterísticas comunes de la organización del material
clic para modificar el estilo
Una de las
genético es su alto grado de compactación: masa compacta que
de título del patrón
ocupa un espacio bien delimitado.
• Haga clic para modificar el estilo de texto
El genoma humano tiene unas 3.000 megabases (1-2m) y un
del patrón
núcleo ocupa unas 6µm.
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel

5
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
Contenido en moles % de

Histona

H1

H2A

Nº

residuos

Pm

Lys/Arg

Lys 

Arg

H3

V.

213

21.000

27,7

1,4

19,78

129

13.900

10,9

9,3

1,17

125

135

13.774
15,2
• Tercer nivel

– Cuarto nivel
» Quinto nivel
15.273
9,6

6,1

2,49

Fosforilación

Fosforilación,
acetilación

Fosforilación,
acetilación

4

1

1

Acetilación,
13,3

0,72

metilación

0,1

fosforilación
Acetilación,
H4

102

11.236

10,8

13,7

0,79

metilación
fosforilación

cambio

evolutivo

• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel

H2B

Modificación

0,06
Haga clic para modificar de histonas.
Agrupamientos ("cluster") de genesel estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
Haga clic para modificar el estilo
Nucleosoma
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
Haga clic para modificar el estilo
Médula ("core") del Nucleosoma
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel

Formación del Solenoide 
(papel de la histona H1) 
Empaquetamiento del DNA

Haga clic para modificar el estilo
 Doble hélice
de título del patrón
Nucleosoma (Octámero de Histonas)

• Haga clic para modificar el estilo de texto
Solenoide (Histona H1)
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
Composición del Cromosoma
– Cuarto nivel
(Cromatina)

» Quinto nivel



Proteínas : básicas -> histonas

ácidas -> no histonas (~30%)


DNA



RNA (1%)

Tasa de empaquetamiento: 1:50.000-100.000

10
Empaquetamiento del DNA

Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel

11
Empaquetamiento del DNA

Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel

12
Empaquetamiento del DNA

Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel

Existe una matriz proteica que
forma el esqueleto del cromosoma.
13
Empaquetamiento del DNA

Haga clic para modificar el estilo
Las fibras de DNA se unen al esqueleto en sitios específicos
denominados MARs (o SARs) del patrón
de título
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel

14
Valor C

Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
Especie con menor contenido en ADN de cada 

Haga clic para modificar el estilo
grupo taxonómico
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
El cariotipo humano y de ratón

Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
Bandas cromosómicas (Bandas G)
Los genes tienden a localizarse en las 
regiones entre bandas (>%G-C)
17
Centrómero y telómero

Haga clic para modificar el estilo
Telómero
Centrómero
de título del patrón
Elemento de DNA responsable de la
segregación en mitosis y meiosis (no
distingue entre cromosomas).

Elemento de DNA que sella los extremos de los
cromosomas y les confiere estabilidad.

Integridad estructural
• Haga clic para modificar el estilo de texto
Está compuesto de proteínas de unión a
Asegura la replicación de los extremos del
los microtúbulos y puede poseer gran
cromosoma
del patrón
cantidad de DNA repetitivo

– Segundo nivel
• Tercer nivel

Papel en el apareamiento cromosómico y
la arquitectura tridimensional del núcleo
Envejecimiento celular y cáncer

– Cuarto nivel
» Quinto nivel

18
El Telómero

Haga clic para modificar el estilo
El problema de la replicación de
de título dellospatrón
extremos cromosómicos
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel

19
El Telómero

Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel

20
13 / 11 / 2008

Los números del genoma humano

Haga clicgenes estimado 20.000-25.000
Total de para modificar el estilo
de título del patrón

Genes identificados

19073

• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
Genes secuencia conocida
Descripción fenotípica
Otros

Genes mitocondriales

12527
374
6172

Genes con
– Segundo nivellocalización física

37

11419

717
• Tercer nivel

Genes localizados por cromosoma

1097

617

– Cuarto 429 532 683
nivel
» Quinto nivel

206

508

406

427

413

717

601

641
356

328

443

664

160

727

277

139

286

45

21
Características de los genes humanos que codifican proteínas.

Haga clic paraMediana Promedio elTamaño muestra
modificar estilo
Característica
de título del patrón
Tamaño exones

122 bp

145 bp

43.317

Tamaño intrones

1.023 bp

3.365 bp

27.238

400 bp

770 bp

689 (crom. 22)

300

463 (crom. 22)

1.100 bp

1.340 bp

1.804

(CDS)

367 aa

447 aa

Extensión genómica

14 kb

27 kb

• Haga clic para modificar el estilo de texto
Número exones
7
8.8
3.501
del patrón
– Segundo nivel

3’ UTR
5’ UTR

• Tercer nivel

– Cuarto nivel
240
» Quinto nivel

Secuencia codificadora

1.804
22
Los genes humanos varían enormemente
en tamaño y cantidad de exones

Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel

23
La densidad de genes no es homogénea

Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
Región del HLA de tipo III en el cromosoma 6p21.3

• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel

Gen de la distrofina en el cromosoma Xp21

24
La densidad génica se correlaciona con el bandeo cromosómico

Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
6p21.3

– Segundo nivel

BANDAS
• Tercer nivel
Claras nivel
– Cuarto

» en GC
Comparativamente ricas Quinto nivel
Sensibles a la DNAsa
Condensación tardía en el ciclo celular
Replicación temprana
Alta densidad génica
Pobres en secuencias repetidas

Xp21

G

oscuras
Comparativamente ricas en AT
Insensibles a la DNAsa
Condensación temprana en el ciclo celular
Replicación tardía
Baja densidad génica
Ricas en secuencias repetidas
25
Aunque es raro, existen genes solapados y anidados

Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
A) Región del HLA de tipo III en el cromosoma 6p21.3

• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel

B) Intrón 26 del gen de la neurofibromatosis tipo 1

• Tercer nivel

– Cuarto nivel
» Quinto nivel

26
El tamaño de los genomas

Haga buena correlaciónmodificar el estilo
clic para entre
No existe una
el tamaño del genoma y complejidad
de título del patrón
genética
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón

Existe una tamaño mínimo del genoma
necesario
para
incrementar
la
complejidad

– Segundo nivel
• Tercer nivel

– Cuarto nivel
» Quinto nivel
Se detecta una gran variación en el
tamaño del genoma dentro de un
mismo phylum
27
Secuencias de DNA repetitivas

Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
Generalmente, los genes son
codificados por secuencias únicas
de DNA

• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón

Los genomas más grandes dentro
de un – Segundo nivel
mismo phylum no contienen
necesariamente más genes
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
Una gran parte del ADN repetitivo
» los elementos
puede proceder de Quinto nivel
transponibles

28
Tipos de secuencias del genoma nuclear en Eucariotes

Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón

Tipo de secuencias

Número de copias por

Que son?

genoma

• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patróncopia o unos pocos
Secuencias únicas
1
Familia multigénica
– Segundo nivel

Genes que codifican proteínas

• Tercer nivel
Secuencias
medianamente

1000 a nivel
– Cuarto 100000 copias
» Quinto nivel

Genes que codifican para ARNr, ARNt,
eventualmente de genes de proteínas

repetidas

Secuencias
altamente repetidas

100000 a 1000000

No son genes,
Rol poco conocido
Contenido en repeticiones del genoma humano

Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
Elementos
H. sapiens
D. melanogaster
C. elegans
A. thaliana
• Haga clic para modificar el estilo de texto
LINE/SINE
33.40%
0.70%
0.40%
0.50%
del patrón
–
LTRSegundo nivel
8.10%
DNA

Total

1.50%

0.00%

4.80%

2.80%
0.70%
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
44.40%
3.10%

5.30%

5.10%

6.50%

10.50%

• Tercer nivel

30
ORGANIZACION
GENERAL DEL
GENOMA HUMANO

GENOMA
NUCLEAR

Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
genes y secuencias
relacionadas
25%

GENOMA
MITOCONDRIAL

ADN extragénico
75%

• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
35000 genes
proteínas

500 RNA
funcionales

– Segundo nivel

4 genes rRNA

>40 tRNA

Moderada o altamente
Repetido
30%

No codificante
22.5%

Codificante
2.5%

Repetidos en tándem
o agrupados
18%

Repetidos dispersos
12%

• Tercer nivel
– Cuarto nivel
Cortos
» Quinto nivel (SINEs)

Satélite

Largos (LINEs)

Minisatélites

Microsatélite

>500 otros
RNA funcionales

Intrones, secuencias
no traducidas

Secs. únicas o
bajo número de copias
45%

Pseudogenes

Fragmentos
génicos

31
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel

Tamano de un gen humano es ~27 kb
Tiene 9 exons, 2UTRs
•Los estudios realizados en los años 30 con microscopia óptica diferenciaron

Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón

dos tipos

de cromatina en el núcleo interfásico.

•Una forma altamente condensada denominada heterocromatina y el resto que esta
• Haga clic para modificar el estilo de texto
menos
del patrón condensada

denominada eucromatina.
La heterocromatina puede aparecer más densamente

– Segundo nivel
teñida que la eucromatina (heteropicnosis positiva) o
• Tercer nivel

menos densamente teñida que la eucromatina

– Cuarto nivel
(heteropicnosis negativa).
» Quinto nivel

Eucromatina (menos teñida) y
Heterocromatina (más teñida)
La eucromatina y la heterocromatina son ADN pero presentan algunas

Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
diferencias:

Diferencias genéticas: Los experimentos de construcción de mapas

• Haga clic para modificar el estilo de texto
del que la mayor parte de los genes activos se localizan en la
demuestran patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel

eucromatina

– Cuarto nivel
Diferencias citológicas: A nivel estructural, en los nucleos interfásicos,
» Quinto nivel

existe una mayor grado de enrollamiento o empaquetamiento en la
heterocromatina que en la eucromatina
Haga clic paradescripción de genomas el estilo
Parámetros de modificar
deCantidad de ADN por núcleo (C)
• título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
•Tamaño total del ADN (pb), 1 um, mm, m
del patrón
•% de G+C
– Segundo nivel secuencia de ADN conocido
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel

1 Da = 1.67x 10-12 pg
1 pg = 6.02 x 1011 Da = 0.965x109 pb
1µm = 6.18x105 Da = 3200 pb
1pb = 6.18x102 Da
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
Tipos de genoma

Genoma

Virus

Bacterias

Levaduras

Plantas

Hombre

superiores

• Haga clic para modificar el estilo de texto
3
5
6
7
7
8
10
9
nuclear patrón pb (1
10 – 10
10 – 10
1.2x10 pb
10 – 10
3x10 pb
del
–100
– Segundo µm)
nivel

pb (1mm)

• Tercer nivel
mitocondrial

cloroplastos

– Cuarto nivel
» Quinto nivel

pb (1 m)

(1 m)

5
1.8x10 –
5
6x10 pb

3
16x10 –
3
20x10 pb

5
1.5x10 pb
(50mm)
Haga clic para modificar el estilo
Especies
Tamaño del
Numero de
de título del patróngenes
genoma (Mb)
Ejemplo de tamaño de genomas: nuclear

• Eucariotas para modificar el estilo de texto
Haga clic
125
25 500
del patrón
•Arabidopsis thaliana
•Caenorhabditis elegans
– Segundo nivel
•Drosophila melanogaster
• Tercer
•Homo sapiens nivel
– Cuarto nivel
•Sacharomyces cerevisiae
» Quinto nivel

97
180
3200
12.1

19 000
13 600
35 000
5 800

•Escherichia coli
•Mycoplasma genitalium
•Streptococcus pneumoniae
•Vibrio cholerae

4.64
0.58
2.16
4.65

4 400
500
2300
4 100

Bacteria
Estimación del tamaño de un genoma (C)

Haga clic para modificar el estilo

de título del patrón

El tamaño de un genoma es definido como la cantidad de DNA presente en los gametos de
una especie dada.

Como la cantidad de DNA es constante para una especieestilolede textovalor C.
• Haga clic para modificar el dada, se conoce como

del patrón
– Segundo nivel

Esta cantidad se puede expresar como:

• Tercer nivel

Unidad de peso: picogramos (1pg = 10
– Cuarto nivel

-12

g), o masa molecular (Dalton, 1 Da = 1.67 x 10

» Quinto la masa del átomo de hidrogeno)
es decir nivel
Número de bases: pares de bases (pb)
Unidad de distancia: micrometro, milímetro, metro

-24

g,
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
ElHaga clic para modificar el(por set haploide de cromosomas)
• valor C es la cantidad total de DNA en el genoma estilo de texto

del patrón
– Segundo nivel
Paradoja del valornivel
• Tercer C: describe la pérdida de relación entre el contenido de DNA
– Cuarto nivel
(valor C) de un organismo y su potencial capacidad de codificación.
» Quinto nivel

Paradoja del valor C refiere a la falta de correlación directa entre el tamaño del
genoma y la complejidad genética. Por ejemplo. Genoma de Xenopus laevis y humano
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
Paradoja del valor “C”

• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
Haga clic para modificar el estilo
Genoma de los organelos
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
En las eucariotas, el genoma de las mitocondrias y de los cloroplastos tiene características
del patrón
comunes:

– Segundo nivel

• El tamaño del Tercersiempre es pequeño es relación al del genoma nuclear.
• genoma nivel
– Cuarto nivel
• El genoma contiene un»pequeño número de genes.
Quinto nivel

• La biogénesis y la formación de un organelo están siempre bajo el doble control del genoma
nuclear y del mismo organelo.

• La herencia de estos órganos es “no mendeliana”, es decir que son heredados de un pariente
ESTRUCTURA EXTERNA DE LOS CROMOSOMAS: FORMA, TAMAÑO Y

Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
NÚMERO

•El estudio de la estructura externa de los cromosomas de cualquier especie eucariótica
consiste en analizar la forma tamaño y número de los cromosomas que posee.

• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón

•El mejor momento para nivela cabo dicho estudio suele ser aquel en el que los
– Segundo llevar
cromosomas • Tercer nivel máximo grado de contracción y tienen sus bordes
han alcanzado su

– Cuarto nivel
» Quinto nivel

perfectamente definidos. Dicho momento suele ser la metafase mitótica.

•El estudio de la estructura externa de los cromosomas culmina con la obtención del
cariotipo.
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
El Genoma Mitocondrial

se presenta bajo la forma
de un ADN circular de

• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
eucariotas inferiores es

doble cadena, salvo en los

– Segundo nivel

lineal.

• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel

mtDNA en plantas es mas grande,
Arabidopsis thaliana tiene 367 kb
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
El Genoma Mitocondrial
:

• Haga clic para modificar el estilo de texto
Una misma célula o una misma mitocondria puede contener genomas normales y genomas
del patrón

mutados, en este caso se conoce como heteroplasma. Por el contrario, si todos los genomas son

– Segundo nivel

idénticos al interior de una célula y a la vez al interior de todas las mitocondrias presentes en

•

Tercer nivel
la célula, se conoce como homoplasma.
– Cuarto nivel
Las mutaciones que»afectan al genoma mitocondrial pueden ser responsables de numerosas
Quinto nivel
enfermedades llamadas de envejecimiento.

La gran mayoría de genes necesarios para el funcionamiento de las mitocondrias se sitúan en
el genoma nuclear. Se dice que estos genes han sido transferidos.
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón

Los cromosomas extracromosómicos están presentes en un mismo organelo en

• Haga clic para modificar el estilo de texto
varios ejemplares:
del patrón

El Genoma Mitocondrial:
– Segundo nivel

Cada

• Tercer nivel
célula –puede contener muchas mitocondrias, de algunas decenas a
Cuarto nivel

algunos millares.

» Quinto nivel

Cada organelo contiene de 2 – 10 copias de mtDNA.
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
Es un ADN circular de doble cadena.
El Genoma Cloroplástico

• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón

El Genoma Cloroplástico:

Existen varios plastos por célula, de 20 a 40 en los vegetales superiores.

• Haga clic para modificar el estilo de texto
Endel plasto, las copias de cpDNA son agrupadas en 10 a 20 nucleoides.
cada patrón

Por– Segundo nivel
ejemplo en la beterraga existen 40 plastos por célula, cada uno conteniendo de 4 a
• Tercer nivel

18 nucleoides, formados de 4 a 8 copias de cpDNA.
– Cuarto nivel

» Quinto nivel

En Chlamydonomas hay un solo cloroplasto por célula, pero pueden contener de 5001500 copias de cpDNA agrupados en nucleoides.
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón

La herencia de los organelos es monoparental?

Las mitocondrias tienen una herencia o transmisión maternal en los animales.

para modificar
texto
• Haga clicprovienen casi exclusivamenteel estilo de las mitocondrias de
En el hombre, ellos
del ovocito, ya que
del patrón

los espermatozoides se ubican en el flagelo, y esto en general no penetra en el ovocito. Sin

– Segundo nivel

embargo en algunos mamíferos, una pequeña contribución Mitocondrial paternal (de
-3• Tercer nivel
-4
orden 10 ó 10 ) pueden ser observados.

– Cuarto nivel
» Quinto nivel

En regla general en los vegetales, la herencia de las mitocondrias es igualmente maternal,
pero es biparental en la alfalfa; y paternal en la secuoya (conifera). Esta herencia es
biparental en la levadura. En lo que concierne a los cloroplastos, la herencia es más de tipo
maternal en los angiospermas y más frecuente de tipo paternal en los gimnospermas.
Haga clic para modificar el estilo
Diferencias genéticas del mtDNA respecto alpatrón (nDNA) humano:
de título del DNA nuclear
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
1.- herencia materna, el mtDNA se hereda exclusivamente de la madre
– Segundo nivel
2.- poliplasmia, esto es que en cada célula hay cientos o miles de moléculas del mtDNA

• Tercer nivel

– Cuarto nivel
» Quinto nivel

3.- segregación mitótica, durante la división celular las mitocondrias se distribuyen al azar
entre las células hijas; en una persona normal, se tiene el mismo mtDNA (situación
llamada de homoplasmia), si en una célula se encuentran mtDNA normal y mutado se
habla de heteroplasmia y
4.- alta velocidad de mutación, siendo la tasa de mutación espontánea del mtDNA diez veces
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
WHAT ARE MITOCHONDRIAL DISEASES?

• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón

1. Nervous system Seizures, spasms, developmental delays, deafness, dementia, stroke
before age 40, visual system defects, poor balance, problems with peripheral nerves

– Segundo nivel

2. Eyes Drooping eyelids (ptosis), inability to move eyes from side to side (external

• Tercer nivel

ophthalmoplegia), blindness (retinitis pigmentosa, optic atrophy), cataracts
3. Heart Cardiomyopathy (cardiac muscle weakness), conduction block

4. Liver
– Cuarto nivel Liver failure (uncommon except in babies with mtDNA depletion syndrome)
5. Kidneys Fanconi's syndrome (loss of essential metabolites in urine), myoglobinuria
» Quinto nivel
6. Skeletal muscle Muscle weakness, exercise intolerance, cramps

7. Digestive tract Acid reflux, vomiting, chronic diarrhea, intestinal obstruction
8. Pancreas Diabetes
http://chloroplast.cbio.psu.edu/index.html

Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón

Organizacion del genoma

eucariotico
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón

– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
Haga clic para modificar el estilo
CROMOSOMA
de título del patrón

Cromosoma (del griego chroma, color y soma, cuerpo o elemento): Nombre de los

• pequeños cuerpos en forma de bastoncillos en que seestilolade textonucleo
Haga clic para modificar el organiza cromatina del
celular en la mitosis.
del patrón
– Segundo nivel
Son los•portadores de la información en los organismos. Son estructuras celulares
Tercer nivel
–

Cuarto nivel
formadas por DNA y proteínas, encargadas de transmitir los caracteres hereditarios de una
célula a otra.

» Quinto nivel

Los cromosomas ayudan a mantener una gran cantidad de información en una forma
ordenada y compacta en la célula.
Estructura del cromosoma
Haga clic para modificar el estilo

de título del patrón
Telomeros

Centromero
• Haga clic para modificar el estilo de texto
Eucromatina
del patrón
– Segundo nivel
Heterocromatina
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel

Secuencias requeridas para una funcion apropiada del
cromosomas: Centrómero y telómero
Partes del cromosoma

Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
Haga clic para modificar el estilo

de título del patrón
Clases de cromosomas:
Circulares

Lineares

• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
Se distingue dos categorías de cromosomas:

• Tercer nivel

– Cuarto nivel
» Quinto nivel

Autosomas
Cromosomas sexuales (llamados también: Heterocromosomas o Gonosomas)
En el hombre hay 46 cromosomas (22 pares de Autosomas y dos gonosomas)
Haga clic para modificar el estilo
Según la posición del centrómero, los cromosomas
de título del patrón
se clasifican en:

• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón

Metacéntricos (M): El centrómero se localiza a mitad del cromosoma y los dos brazos

– Segundo nivel

presentan igual longitud.

• Tercer nivel
Submetacéntricos (SM): La longitud de un brazo del cromosoma es algo mayor que la del
otro.

– Cuarto nivel
» Quinto nivel

Acrocéntricos (A): Un brazo es muy corto (p) y el otro largo (q).
Telocéntricos (T): Sólo se aprecia un brazo del cromosoma al estar el centrómero en el
extremo.
Haga clic para modificar el estilo
Clasificación de los cromosoma
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel

61
Haga clic parade cromosomas estilo
modificar el
Numero
de título del patrón

El número de cromosomas de las células somáticas siempre

especie

2n

Ratón

40

Conejo

44

• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón

par, ya que cada célula somática dispone de dos juegos de
cromosomas y cada cromosoma de una serie tiene su
homólogo

– Segundo nivelprovienen

Cobayo

16

Rata

42

Hamster
Perro
Humano

• Tercer nivel
44

en

la

otra.

Los

cromosomas

homólogos

El número
cada uno de un progenitor. Es por estode cromosomas es fijo para cada espec
que

contienen información para los mismos caracteres pero no
necesariamente la misma información, pues uno de los

– Cuarto nivel
progenitores ha podido
78
» Quintootro progenitor otro.
nivel
46

aportar un alelo para un gen y el

El número de cromosomas de cada serie recibe el nombre
de número haploide o n y ha sido heredado de uno de los
progenitores. El número total de cromosomas es el número
diploide o 2n. Así, en el ratón n=20 y 2n=40.

62
Haga de genomas y numero de genes el estilo
Tamano clic para modificar en
de título del patrón
vegetales
Taille physique
Nombre
• Haga clic para modificardeel estilo de (n) Nombre
Génome (Mb)
chromosomes texto gènes
Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.
150
5
25.500
del patrón
Prunus persica (L.) Batsch
300
8
40.000
Espèce

Oryza sativa L.
450
Eucalyptus grandis W. Hill ex- Maiden
600
Brassica rapa L.
650
Quercus robur L. • Tercer nivel
900
Lycopersicon sculentum Mill.
980
– Cuarto nivel
Solanum tuberosum L.
1.540
Zea mays L.
» Quinto nivel 2.500
Lactuca sativa L.
2.730
Pisum sativum L.
5.000
Hordeum vulgare L.
5.200
Triticum aestivum L.
16.000
Tulipa fosteriana L.
30.000
Moyenne
~5.000

– Segundo nivel

Source : INRA (2003) ; Borém et al. (2003) ; Delseny, et al. (2004) ; Gibson & Muse (2004), pb = paire de
6
bases, 1Mb = 10 pb

12
11
10
12
12
12
10
9
7
7
21
12
-

25.000

50.000

50.000-75.000
40.100
Cariotipo

Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
Idiotipo

– Cuarto nivel
» Quinto nivel
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel

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Cromosoma eucariotico

  • 2. El cromosoma eucariótico Hagaexistenteparaelmodificar ely estilo clic entre DNA, las histonas la Relación cromatina de título del patrón Niveles declic para modificar DNA en los • Haga empaquetamiento del el estilo de cromosomas texto del patrón Diferencias entre eucromatina y heterocromatina – Segundo nivel • cromosómicos y su relación con la Bandeos Tercer nivel – Cuarto DNA compactación del nivel » Quinto nivel Función y estructura de centrómeros y telómeros El paisaje genómico: la complejidad de las secuencias del DNA eucariótico 2
  • 3. La célula eucariota Haga clic para modificar el estilo En un principio, el material genético se identifico como una masa densa y granular denominada cromatina: reacción con ciertas tinciones – Material de título del patrón oscuro, coloreado. • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel 3
  • 4. La célula eucariota Haga clic para modificar el estilo de título del patrón Durante la división celular la cromatina se compacta en unidades discretas, los cromosomas. El ciclo celular consta, básicamente, de dos fases: • Haga clic para modificar el estilo de texto Interfase Mitosis del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel Actividad celular sintética y núcleo discreto Huso acromático Cada célula hija posee dos copias de cada cromosoma (homólogos) 4
  • 5. Empaquetamiento del DNA Hagacaracterísticas comunes de la organización del material clic para modificar el estilo Una de las genético es su alto grado de compactación: masa compacta que de título del patrón ocupa un espacio bien delimitado. • Haga clic para modificar el estilo de texto El genoma humano tiene unas 3.000 megabases (1-2m) y un del patrón núcleo ocupa unas 6µm. – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel 5
  • 6. Haga clic para modificar el estilo de título del patrón Contenido en moles % de Histona H1 H2A Nº residuos Pm Lys/Arg Lys  Arg H3 V. 213 21.000 27,7 1,4 19,78 129 13.900 10,9 9,3 1,17 125 135 13.774 15,2 • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel 15.273 9,6 6,1 2,49 Fosforilación Fosforilación, acetilación Fosforilación, acetilación 4 1 1 Acetilación, 13,3 0,72 metilación 0,1 fosforilación Acetilación, H4 102 11.236 10,8 13,7 0,79 metilación fosforilación cambio evolutivo • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel H2B Modificación 0,06
  • 7. Haga clic para modificar de histonas. Agrupamientos ("cluster") de genesel estilo de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel
  • 8. Haga clic para modificar el estilo Nucleosoma de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel
  • 9. Haga clic para modificar el estilo Médula ("core") del Nucleosoma de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel Formación del Solenoide  (papel de la histona H1) 
  • 10. Empaquetamiento del DNA Haga clic para modificar el estilo  Doble hélice de título del patrón Nucleosoma (Octámero de Histonas) • Haga clic para modificar el estilo de texto Solenoide (Histona H1) del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel Composición del Cromosoma – Cuarto nivel (Cromatina) » Quinto nivel  Proteínas : básicas -> histonas ácidas -> no histonas (~30%)  DNA  RNA (1%) Tasa de empaquetamiento: 1:50.000-100.000 10
  • 11. Empaquetamiento del DNA Haga clic para modificar el estilo de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel 11
  • 12. Empaquetamiento del DNA Haga clic para modificar el estilo de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel 12
  • 13. Empaquetamiento del DNA Haga clic para modificar el estilo de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel Existe una matriz proteica que forma el esqueleto del cromosoma. 13
  • 14. Empaquetamiento del DNA Haga clic para modificar el estilo Las fibras de DNA se unen al esqueleto en sitios específicos denominados MARs (o SARs) del patrón de título • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel 14
  • 15. Valor C Haga clic para modificar el estilo de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel
  • 16. Especie con menor contenido en ADN de cada  Haga clic para modificar el estilo grupo taxonómico de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel
  • 17. El cariotipo humano y de ratón Haga clic para modificar el estilo de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel Bandas cromosómicas (Bandas G) Los genes tienden a localizarse en las  regiones entre bandas (>%G-C) 17
  • 18. Centrómero y telómero Haga clic para modificar el estilo Telómero Centrómero de título del patrón Elemento de DNA responsable de la segregación en mitosis y meiosis (no distingue entre cromosomas). Elemento de DNA que sella los extremos de los cromosomas y les confiere estabilidad. Integridad estructural • Haga clic para modificar el estilo de texto Está compuesto de proteínas de unión a Asegura la replicación de los extremos del los microtúbulos y puede poseer gran cromosoma del patrón cantidad de DNA repetitivo – Segundo nivel • Tercer nivel Papel en el apareamiento cromosómico y la arquitectura tridimensional del núcleo Envejecimiento celular y cáncer – Cuarto nivel » Quinto nivel 18
  • 19. El Telómero Haga clic para modificar el estilo El problema de la replicación de de título dellospatrón extremos cromosómicos • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel 19
  • 20. El Telómero Haga clic para modificar el estilo de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel 20
  • 21. 13 / 11 / 2008 Los números del genoma humano Haga clicgenes estimado 20.000-25.000 Total de para modificar el estilo de título del patrón Genes identificados 19073 • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Genes secuencia conocida Descripción fenotípica Otros Genes mitocondriales 12527 374 6172 Genes con – Segundo nivellocalización física 37 11419 717 • Tercer nivel Genes localizados por cromosoma 1097 617 – Cuarto 429 532 683 nivel » Quinto nivel 206 508 406 427 413 717 601 641 356 328 443 664 160 727 277 139 286 45 21
  • 22. Características de los genes humanos que codifican proteínas. Haga clic paraMediana Promedio elTamaño muestra modificar estilo Característica de título del patrón Tamaño exones 122 bp 145 bp 43.317 Tamaño intrones 1.023 bp 3.365 bp 27.238 400 bp 770 bp 689 (crom. 22) 300 463 (crom. 22) 1.100 bp 1.340 bp 1.804 (CDS) 367 aa 447 aa Extensión genómica 14 kb 27 kb • Haga clic para modificar el estilo de texto Número exones 7 8.8 3.501 del patrón – Segundo nivel 3’ UTR 5’ UTR • Tercer nivel – Cuarto nivel 240 » Quinto nivel Secuencia codificadora 1.804 22
  • 23. Los genes humanos varían enormemente en tamaño y cantidad de exones Haga clic para modificar el estilo de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel 23
  • 24. La densidad de genes no es homogénea Haga clic para modificar el estilo de título del patrón Región del HLA de tipo III en el cromosoma 6p21.3 • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel Gen de la distrofina en el cromosoma Xp21 24
  • 25. La densidad génica se correlaciona con el bandeo cromosómico Haga clic para modificar el estilo de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón 6p21.3 – Segundo nivel BANDAS • Tercer nivel Claras nivel – Cuarto » en GC Comparativamente ricas Quinto nivel Sensibles a la DNAsa Condensación tardía en el ciclo celular Replicación temprana Alta densidad génica Pobres en secuencias repetidas Xp21 G oscuras Comparativamente ricas en AT Insensibles a la DNAsa Condensación temprana en el ciclo celular Replicación tardía Baja densidad génica Ricas en secuencias repetidas 25
  • 26. Aunque es raro, existen genes solapados y anidados Haga clic para modificar el estilo de título del patrón A) Región del HLA de tipo III en el cromosoma 6p21.3 • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel B) Intrón 26 del gen de la neurofibromatosis tipo 1 • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel 26
  • 27. El tamaño de los genomas Haga buena correlaciónmodificar el estilo clic para entre No existe una el tamaño del genoma y complejidad de título del patrón genética • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Existe una tamaño mínimo del genoma necesario para incrementar la complejidad – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel Se detecta una gran variación en el tamaño del genoma dentro de un mismo phylum 27
  • 28. Secuencias de DNA repetitivas Haga clic para modificar el estilo de título del patrón Generalmente, los genes son codificados por secuencias únicas de DNA • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Los genomas más grandes dentro de un – Segundo nivel mismo phylum no contienen necesariamente más genes • Tercer nivel – Cuarto nivel Una gran parte del ADN repetitivo » los elementos puede proceder de Quinto nivel transponibles 28
  • 29. Tipos de secuencias del genoma nuclear en Eucariotes Haga clic para modificar el estilo de título del patrón Tipo de secuencias Número de copias por Que son? genoma • Haga clic para modificar el estilo de texto del patróncopia o unos pocos Secuencias únicas 1 Familia multigénica – Segundo nivel Genes que codifican proteínas • Tercer nivel Secuencias medianamente 1000 a nivel – Cuarto 100000 copias » Quinto nivel Genes que codifican para ARNr, ARNt, eventualmente de genes de proteínas repetidas Secuencias altamente repetidas 100000 a 1000000 No son genes, Rol poco conocido
  • 30. Contenido en repeticiones del genoma humano Haga clic para modificar el estilo de título del patrón Elementos H. sapiens D. melanogaster C. elegans A. thaliana • Haga clic para modificar el estilo de texto LINE/SINE 33.40% 0.70% 0.40% 0.50% del patrón – LTRSegundo nivel 8.10% DNA Total 1.50% 0.00% 4.80% 2.80% 0.70% – Cuarto nivel » Quinto nivel 44.40% 3.10% 5.30% 5.10% 6.50% 10.50% • Tercer nivel 30
  • 31. ORGANIZACION GENERAL DEL GENOMA HUMANO GENOMA NUCLEAR Haga clic para modificar el estilo de título del patrón genes y secuencias relacionadas 25% GENOMA MITOCONDRIAL ADN extragénico 75% • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón 35000 genes proteínas 500 RNA funcionales – Segundo nivel 4 genes rRNA >40 tRNA Moderada o altamente Repetido 30% No codificante 22.5% Codificante 2.5% Repetidos en tándem o agrupados 18% Repetidos dispersos 12% • Tercer nivel – Cuarto nivel Cortos » Quinto nivel (SINEs) Satélite Largos (LINEs) Minisatélites Microsatélite >500 otros RNA funcionales Intrones, secuencias no traducidas Secs. únicas o bajo número de copias 45% Pseudogenes Fragmentos génicos 31
  • 32. Haga clic para modificar el estilo de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel Tamano de un gen humano es ~27 kb Tiene 9 exons, 2UTRs
  • 33. •Los estudios realizados en los años 30 con microscopia óptica diferenciaron Haga clic para modificar el estilo de título del patrón dos tipos de cromatina en el núcleo interfásico. •Una forma altamente condensada denominada heterocromatina y el resto que esta • Haga clic para modificar el estilo de texto menos del patrón condensada denominada eucromatina. La heterocromatina puede aparecer más densamente – Segundo nivel teñida que la eucromatina (heteropicnosis positiva) o • Tercer nivel menos densamente teñida que la eucromatina – Cuarto nivel (heteropicnosis negativa). » Quinto nivel Eucromatina (menos teñida) y Heterocromatina (más teñida)
  • 34. La eucromatina y la heterocromatina son ADN pero presentan algunas Haga clic para modificar el estilo de título del patrón diferencias: Diferencias genéticas: Los experimentos de construcción de mapas • Haga clic para modificar el estilo de texto del que la mayor parte de los genes activos se localizan en la demuestran patrón – Segundo nivel • Tercer nivel eucromatina – Cuarto nivel Diferencias citológicas: A nivel estructural, en los nucleos interfásicos, » Quinto nivel existe una mayor grado de enrollamiento o empaquetamiento en la heterocromatina que en la eucromatina
  • 35. Haga clic paradescripción de genomas el estilo Parámetros de modificar deCantidad de ADN por núcleo (C) • título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto •Tamaño total del ADN (pb), 1 um, mm, m del patrón •% de G+C – Segundo nivel secuencia de ADN conocido • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel 1 Da = 1.67x 10-12 pg 1 pg = 6.02 x 1011 Da = 0.965x109 pb 1µm = 6.18x105 Da = 3200 pb 1pb = 6.18x102 Da
  • 36. Haga clic para modificar el estilo de título del patrón Tipos de genoma Genoma Virus Bacterias Levaduras Plantas Hombre superiores • Haga clic para modificar el estilo de texto 3 5 6 7 7 8 10 9 nuclear patrón pb (1 10 – 10 10 – 10 1.2x10 pb 10 – 10 3x10 pb del –100 – Segundo µm) nivel pb (1mm) • Tercer nivel mitocondrial cloroplastos – Cuarto nivel » Quinto nivel pb (1 m) (1 m) 5 1.8x10 – 5 6x10 pb 3 16x10 – 3 20x10 pb 5 1.5x10 pb (50mm)
  • 37. Haga clic para modificar el estilo Especies Tamaño del Numero de de título del patróngenes genoma (Mb) Ejemplo de tamaño de genomas: nuclear • Eucariotas para modificar el estilo de texto Haga clic 125 25 500 del patrón •Arabidopsis thaliana •Caenorhabditis elegans – Segundo nivel •Drosophila melanogaster • Tercer •Homo sapiens nivel – Cuarto nivel •Sacharomyces cerevisiae » Quinto nivel 97 180 3200 12.1 19 000 13 600 35 000 5 800 •Escherichia coli •Mycoplasma genitalium •Streptococcus pneumoniae •Vibrio cholerae 4.64 0.58 2.16 4.65 4 400 500 2300 4 100 Bacteria
  • 38. Estimación del tamaño de un genoma (C) Haga clic para modificar el estilo  de título del patrón El tamaño de un genoma es definido como la cantidad de DNA presente en los gametos de una especie dada. Como la cantidad de DNA es constante para una especieestilolede textovalor C. • Haga clic para modificar el dada, se conoce como del patrón – Segundo nivel Esta cantidad se puede expresar como: • Tercer nivel Unidad de peso: picogramos (1pg = 10 – Cuarto nivel -12 g), o masa molecular (Dalton, 1 Da = 1.67 x 10 » Quinto la masa del átomo de hidrogeno) es decir nivel Número de bases: pares de bases (pb) Unidad de distancia: micrometro, milímetro, metro -24 g,
  • 39. Haga clic para modificar el estilo de título del patrón ElHaga clic para modificar el(por set haploide de cromosomas) • valor C es la cantidad total de DNA en el genoma estilo de texto del patrón – Segundo nivel Paradoja del valornivel • Tercer C: describe la pérdida de relación entre el contenido de DNA – Cuarto nivel (valor C) de un organismo y su potencial capacidad de codificación. » Quinto nivel Paradoja del valor C refiere a la falta de correlación directa entre el tamaño del genoma y la complejidad genética. Por ejemplo. Genoma de Xenopus laevis y humano
  • 40. Haga clic para modificar el estilo de título del patrón Paradoja del valor “C” • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel
  • 41. Haga clic para modificar el estilo de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel
  • 42. Haga clic para modificar el estilo Genoma de los organelos de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto En las eucariotas, el genoma de las mitocondrias y de los cloroplastos tiene características del patrón comunes: – Segundo nivel • El tamaño del Tercersiempre es pequeño es relación al del genoma nuclear. • genoma nivel – Cuarto nivel • El genoma contiene un»pequeño número de genes. Quinto nivel • La biogénesis y la formación de un organelo están siempre bajo el doble control del genoma nuclear y del mismo organelo. • La herencia de estos órganos es “no mendeliana”, es decir que son heredados de un pariente
  • 43. ESTRUCTURA EXTERNA DE LOS CROMOSOMAS: FORMA, TAMAÑO Y Haga clic para modificar el estilo de título del patrón NÚMERO •El estudio de la estructura externa de los cromosomas de cualquier especie eucariótica consiste en analizar la forma tamaño y número de los cromosomas que posee. • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón •El mejor momento para nivela cabo dicho estudio suele ser aquel en el que los – Segundo llevar cromosomas • Tercer nivel máximo grado de contracción y tienen sus bordes han alcanzado su – Cuarto nivel » Quinto nivel perfectamente definidos. Dicho momento suele ser la metafase mitótica. •El estudio de la estructura externa de los cromosomas culmina con la obtención del cariotipo.
  • 44. Haga clic para modificar el estilo de título del patrón El Genoma Mitocondrial se presenta bajo la forma de un ADN circular de • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón eucariotas inferiores es doble cadena, salvo en los – Segundo nivel lineal. • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel mtDNA en plantas es mas grande, Arabidopsis thaliana tiene 367 kb
  • 45. Haga clic para modificar el estilo de título del patrón El Genoma Mitocondrial : • Haga clic para modificar el estilo de texto Una misma célula o una misma mitocondria puede contener genomas normales y genomas del patrón mutados, en este caso se conoce como heteroplasma. Por el contrario, si todos los genomas son – Segundo nivel idénticos al interior de una célula y a la vez al interior de todas las mitocondrias presentes en • Tercer nivel la célula, se conoce como homoplasma. – Cuarto nivel Las mutaciones que»afectan al genoma mitocondrial pueden ser responsables de numerosas Quinto nivel enfermedades llamadas de envejecimiento. La gran mayoría de genes necesarios para el funcionamiento de las mitocondrias se sitúan en el genoma nuclear. Se dice que estos genes han sido transferidos.
  • 46. Haga clic para modificar el estilo de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel
  • 47. Haga clic para modificar el estilo de título del patrón Los cromosomas extracromosómicos están presentes en un mismo organelo en • Haga clic para modificar el estilo de texto varios ejemplares: del patrón El Genoma Mitocondrial: – Segundo nivel Cada • Tercer nivel célula –puede contener muchas mitocondrias, de algunas decenas a Cuarto nivel algunos millares. » Quinto nivel Cada organelo contiene de 2 – 10 copias de mtDNA.
  • 48. Haga clic para modificar el estilo de título del patrón Es un ADN circular de doble cadena. El Genoma Cloroplástico • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel
  • 49. Haga clic para modificar el estilo de título del patrón  El Genoma Cloroplástico: Existen varios plastos por célula, de 20 a 40 en los vegetales superiores. • Haga clic para modificar el estilo de texto Endel plasto, las copias de cpDNA son agrupadas en 10 a 20 nucleoides. cada patrón Por– Segundo nivel ejemplo en la beterraga existen 40 plastos por célula, cada uno conteniendo de 4 a • Tercer nivel 18 nucleoides, formados de 4 a 8 copias de cpDNA. – Cuarto nivel » Quinto nivel En Chlamydonomas hay un solo cloroplasto por célula, pero pueden contener de 5001500 copias de cpDNA agrupados en nucleoides.
  • 50. Haga clic para modificar el estilo de título del patrón  La herencia de los organelos es monoparental? Las mitocondrias tienen una herencia o transmisión maternal en los animales. para modificar texto • Haga clicprovienen casi exclusivamenteel estilo de las mitocondrias de En el hombre, ellos del ovocito, ya que del patrón los espermatozoides se ubican en el flagelo, y esto en general no penetra en el ovocito. Sin – Segundo nivel embargo en algunos mamíferos, una pequeña contribución Mitocondrial paternal (de -3• Tercer nivel -4 orden 10 ó 10 ) pueden ser observados. – Cuarto nivel » Quinto nivel En regla general en los vegetales, la herencia de las mitocondrias es igualmente maternal, pero es biparental en la alfalfa; y paternal en la secuoya (conifera). Esta herencia es biparental en la levadura. En lo que concierne a los cloroplastos, la herencia es más de tipo maternal en los angiospermas y más frecuente de tipo paternal en los gimnospermas.
  • 51. Haga clic para modificar el estilo Diferencias genéticas del mtDNA respecto alpatrón (nDNA) humano: de título del DNA nuclear • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón 1.- herencia materna, el mtDNA se hereda exclusivamente de la madre – Segundo nivel 2.- poliplasmia, esto es que en cada célula hay cientos o miles de moléculas del mtDNA • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel 3.- segregación mitótica, durante la división celular las mitocondrias se distribuyen al azar entre las células hijas; en una persona normal, se tiene el mismo mtDNA (situación llamada de homoplasmia), si en una célula se encuentran mtDNA normal y mutado se habla de heteroplasmia y 4.- alta velocidad de mutación, siendo la tasa de mutación espontánea del mtDNA diez veces
  • 52. Haga clic para modificar el estilo de título del patrón WHAT ARE MITOCHONDRIAL DISEASES? • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón 1. Nervous system Seizures, spasms, developmental delays, deafness, dementia, stroke before age 40, visual system defects, poor balance, problems with peripheral nerves – Segundo nivel 2. Eyes Drooping eyelids (ptosis), inability to move eyes from side to side (external • Tercer nivel ophthalmoplegia), blindness (retinitis pigmentosa, optic atrophy), cataracts 3. Heart Cardiomyopathy (cardiac muscle weakness), conduction block 4. Liver – Cuarto nivel Liver failure (uncommon except in babies with mtDNA depletion syndrome) 5. Kidneys Fanconi's syndrome (loss of essential metabolites in urine), myoglobinuria » Quinto nivel 6. Skeletal muscle Muscle weakness, exercise intolerance, cramps 7. Digestive tract Acid reflux, vomiting, chronic diarrhea, intestinal obstruction 8. Pancreas Diabetes
  • 53. http://chloroplast.cbio.psu.edu/index.html Haga clic para modificar el estilo de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel
  • 54. Haga clic para modificar el estilo de título del patrón Organizacion del genoma eucariotico • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel
  • 55. Haga clic para modificar el estilo CROMOSOMA de título del patrón  Cromosoma (del griego chroma, color y soma, cuerpo o elemento): Nombre de los • pequeños cuerpos en forma de bastoncillos en que seestilolade textonucleo Haga clic para modificar el organiza cromatina del celular en la mitosis. del patrón – Segundo nivel Son los•portadores de la información en los organismos. Son estructuras celulares Tercer nivel – Cuarto nivel formadas por DNA y proteínas, encargadas de transmitir los caracteres hereditarios de una célula a otra. » Quinto nivel Los cromosomas ayudan a mantener una gran cantidad de información en una forma ordenada y compacta en la célula.
  • 56. Estructura del cromosoma Haga clic para modificar el estilo  de título del patrón Telomeros Centromero • Haga clic para modificar el estilo de texto Eucromatina del patrón – Segundo nivel Heterocromatina • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel Secuencias requeridas para una funcion apropiada del cromosomas: Centrómero y telómero
  • 57. Partes del cromosoma Haga clic para modificar el estilo de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel
  • 58. Haga clic para modificar el estilo  de título del patrón Clases de cromosomas: Circulares Lineares • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel Se distingue dos categorías de cromosomas: • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel Autosomas Cromosomas sexuales (llamados también: Heterocromosomas o Gonosomas) En el hombre hay 46 cromosomas (22 pares de Autosomas y dos gonosomas)
  • 59. Haga clic para modificar el estilo Según la posición del centrómero, los cromosomas de título del patrón se clasifican en: • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón Metacéntricos (M): El centrómero se localiza a mitad del cromosoma y los dos brazos – Segundo nivel presentan igual longitud. • Tercer nivel Submetacéntricos (SM): La longitud de un brazo del cromosoma es algo mayor que la del otro. – Cuarto nivel » Quinto nivel Acrocéntricos (A): Un brazo es muy corto (p) y el otro largo (q). Telocéntricos (T): Sólo se aprecia un brazo del cromosoma al estar el centrómero en el extremo.
  • 60. Haga clic para modificar el estilo Clasificación de los cromosoma de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel
  • 61. Haga clic para modificar el estilo de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel 61
  • 62. Haga clic parade cromosomas estilo modificar el Numero de título del patrón El número de cromosomas de las células somáticas siempre especie 2n Ratón 40 Conejo 44 • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón par, ya que cada célula somática dispone de dos juegos de cromosomas y cada cromosoma de una serie tiene su homólogo – Segundo nivelprovienen Cobayo 16 Rata 42 Hamster Perro Humano • Tercer nivel 44 en la otra. Los cromosomas homólogos El número cada uno de un progenitor. Es por estode cromosomas es fijo para cada espec que contienen información para los mismos caracteres pero no necesariamente la misma información, pues uno de los – Cuarto nivel progenitores ha podido 78 » Quintootro progenitor otro. nivel 46 aportar un alelo para un gen y el El número de cromosomas de cada serie recibe el nombre de número haploide o n y ha sido heredado de uno de los progenitores. El número total de cromosomas es el número diploide o 2n. Así, en el ratón n=20 y 2n=40. 62
  • 63. Haga de genomas y numero de genes el estilo Tamano clic para modificar en de título del patrón vegetales Taille physique Nombre • Haga clic para modificardeel estilo de (n) Nombre Génome (Mb) chromosomes texto gènes Arabidopsis thaliana (L.) Heynh. 150 5 25.500 del patrón Prunus persica (L.) Batsch 300 8 40.000 Espèce Oryza sativa L. 450 Eucalyptus grandis W. Hill ex- Maiden 600 Brassica rapa L. 650 Quercus robur L. • Tercer nivel 900 Lycopersicon sculentum Mill. 980 – Cuarto nivel Solanum tuberosum L. 1.540 Zea mays L. » Quinto nivel 2.500 Lactuca sativa L. 2.730 Pisum sativum L. 5.000 Hordeum vulgare L. 5.200 Triticum aestivum L. 16.000 Tulipa fosteriana L. 30.000 Moyenne ~5.000 – Segundo nivel Source : INRA (2003) ; Borém et al. (2003) ; Delseny, et al. (2004) ; Gibson & Muse (2004), pb = paire de 6 bases, 1Mb = 10 pb 12 11 10 12 12 12 10 9 7 7 21 12 - 25.000 50.000 50.000-75.000 40.100
  • 64. Cariotipo Haga clic para modificar el estilo de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel Idiotipo – Cuarto nivel » Quinto nivel
  • 65. Haga clic para modificar el estilo de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel
  • 66. Haga clic para modificar el estilo de título del patrón • Haga clic para modificar el estilo de texto del patrón – Segundo nivel • Tercer nivel – Cuarto nivel » Quinto nivel

Notas del editor

  1. Servicios bioinformáticos Entra en la revolución bioinformática La revolución bioinformática esta aquí Predica con el ejemplo Aprenda a usar innovadora y eficientemente las herramientas bioinformáticas Existen herramientas bioinformáticas que han transformado la investigación y la docencia La revolución bionformática es una revolución tanto en contenidos como en la forma de la docencia, y ambos deben estar íntimamente integrados en la estructura de un curso moderno. Liderar esta innovación en España Ampliación negocio grupos de empresas biomédicas, hospitales y universidades La disponibilidad de ordenadores e internet en las aulas permite la introducción de numerosas innovaciones para la mejora de la docencia y gestión del curso La revolución bionformática es una revolución tanto en contenidos como en la forma de la docencia, y ambos deben estar íntimamente integrados en la estructura de un curso moderno
  2. DNA Nucleosoma Fibra cromatina (Solenoide) Andamio (Scaffold) Bucles de cromatina Cromátida
  3. Genes humanos identificados Conceptos clave Se han identificado apenas un tercio del total de genes Se han ubicado precisamente apenas un 15 % La densidad de genes no es homogénea en todos los cromosomas: hay cromosomas pequeños (19) con muchos genes y grandes (4) con poca carga gènica.
  4. Tamaño y contenido exónico Conceptos En procariotas los genes son mas o menos homogéneos en tamaño En eucariotas hay gran variación El gran tamaño de algunos genes tiene implicancias funcionales (transcribir el gen de la distrofina lleva 16 hs) Existe correlación inversa entre tamaño y cantidad de intrones
  5. La densidad de genes no es homogénea A: región del cromosoma 6 conteniendo el complejo HLA III (complejo MHC) B: gen de la distrofina (distrofia de Duchenne y Becker) Conceptos clave La densidad de genes no es homogénea Los genes de la parte A tienen intrones (no representados) Hay genes de distinto “tamaño”
  6. OGMP oligodendrocite myelin glycoprotein EVI2A y EVI2Bhomologos humanos de genes de ratón vinculados a leukemogenesis y localizados en sitios ectopicos de integración viral