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TEMA 2. ORGANIZACIÓN DEL MATERIAL HEREDITARIO EN EUCARIOTAS
MATERIAL HEREDITARIO NUCLEAR* E t t i t d l * Estructura interna del cromosoma
- Niveles de empaquetamiento- Heterocromatina y eucromatina- Bandas cromosómicas
* Estructura externa del cromosomaF- Forma
- Tamaño - Número
MATERIAL HEREDITARIO EXTRANUCLEAR
LA LONGITUD DEL ÁCIDO NUCLÉICO ES MUCHO MAYOR QUE EL COMPARTIMENTO QUE
LO CONTIENE
FORMA DIMENSIONES AC.NUCLÉICO LONGITUD
TMVFago fdAdenovirusFago T4
FilamentoFilamentoIcosaedroIcosaedro
0,008x0,3 μm0,006x0,85 μm 0,07 μm diámetro0,065x0,1 μm
ARN unicatenarioADN unicatenarioADN bicatenarioADN bicatenario
2 μm2 μm11 μm55 μm
6,4Kb6 Kb35Kb170 Kb
E.coli cilindro 1,7x0,65 μm ADN bicatenario 1,3mm 4,2x103 Kb
Núcleo Humano
esferoide 6 μm (diámetro) 46 cromosomas de ADN bicatenario
1,8 m 6x 106 Kb
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20 A - 2nm
AZÚCARESAZÚCARES
B. PIRIMIDÍNICAS
B. PÚRICAS
PRIMER NIVEL: FORMACIÓN DEL NUCLEOSOMA
- 146 pares de bases se enrollan dando 1,8 vueltas en torno a un octámero de histonas
- Cada vuelta requiere 80 pares de bases: dos i it d t di t i t secuencias situadas a esta distancia se encuentran
muy próximas en torno a un nucleosoma
- 54 pares de bases separan un octámero de histonas con su DNA enrollado de los octámeros contiguos
Total: 200 pares de basesp
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2º nivel: SOLENOIDE (300A)
1er nivel : NUCLEOSOMA -100A
Octámero: 2 unidades H2A, H2B, H3 y H4
7000 A3er nivel: SUPERHÉLICE
Topoisomerasa
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ESTRUCT. DNA EUCARIO.MOV
5
1:61:36
1:50000/100000
* Nivel de compactación
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CROMATINA INTERFÁSICA
1.- EUCROMATINAMenor grado de empaquetamiento
Contiene la mayor parte de los genes activos (*)
2.- HETEROCROMATINA
Empaquetamiento similar al cromosoma:tinción más intensa
Secuencias que no se transcriben (*)2.1. Constitutiva
Localización fijaFlanqueando centrómeros
2.2 FacultativaSin localización fijaEj. Cromosoma X de mamífero
(*) Se detecta cierta actividad en la heterocromatinaHeterocromatina /eucromatina aprox. 1/100
Heterocromatina/ Eucromatina
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BANDAS CROMOSÓMICAS(Patrón de bandas característico de cada cromosoma)
BANDAS G: Digestión con tripsina y tinción con Giemsa
• Patrón característico de cromosoma (dentro de la especie)• Visibles en metafase• Diferencias en la condensación
Distinta composición en basesDiferente tiempo de replicaciónDiferencias en la densidad de genes y secuencias repetidasDiferencias en la densidad de genes y secuencias repetidas
OTROS TIPOS DE BANDAS- Bandas Q – con quinacrina- Bandas C – heterocromatina centromérica- Bandas R – tinción con Giemsa
Bandas G Bandas C
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FORMA EXTERNA CROMOSOMA
Forma del cromosoma en función del centrómero
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Número diploide de diferentes especies animales y vegetales
Organismo Nº Cromosomas (2n) Organismo Nº Cromosomas (2n)
Hombre, Homo sapiens 46 Roble blanco, Quercus alba 24
Chimpancé, Pan troglodytes 48 Pino amarillo, Pinus ponderosa 24
Mono rhesus, Macaca mulata 48 Cerezo ácido, Prunus cerasus 32
Caballo, Equus caballus 64 Col (repollo), Brassica oleracea 18
Asno, Equus asinus 62 Rábano, Raphanus sativus 18
Perro, Canis familiaris 78 Guisante de jardín, Pisum sativum 14
Gato, Felis domesticus 38 Guisante, Lathyrus odoratus 14
Ratón domestico, Mus musculus 40 Frijol, Phaseolus vulgaris 22
Rata, Ratus norvegicus 42 Pepino, Cucumis sativus 14
Zarigüeya, Didephys virginiana 22 Algodón, Gossypium hirsutum 52
Pollo, Gallus domesticus 78 Patata, Solanum tuberosum 48
Pavo, Meleagris gallopavo 82 Tomate, Solanum lycopersicum 24
Rana, Rana pipiens 26 Tabaco, Nicotiana tabacum 48
Platypoecilus maculatus 48 Trigo candeal, Triticum aestivum 42
Estrella de mar, Asterias forbesi 36 Trigo duro, Triticum durum 28
Gusano de seda, Bombix mori 56 Cebada, Hordeum vulgare 14
Mosca domestica, Musca domestica 12 Centeno, Secale cereale 14
Mosca fruta, Drosophila melanogaster 8 Arroz, Oryza sativa 24
Mosquito, Culex pipiens 6 Boca de dragón, Anthirrinum majus 16
Cucaracha, Blatta germanica 23, 24 Levadura, Saccharomyces cerevisiae 18
Cangrejo ermitaño, Eupagurus ochotensis 254 Alga verde, Acetabularia
mediterranea 20
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MATERIAL HEREDITARIO EXTRANUCLEAR
MITOCONDRIAS (ADN mt)
CLOROPLASTOS (ADN cp)LOCALIZACIÓN ( p)
ESTRUCTURA
Similitud genoma bacteriano
DNA circular, doble hebra y superenrollada
Gran variabilidad
HERENCIA Vía materna
Gran variabilidad
No recombinación
-Se descubrió a finales de los años 60 y a principios de los 80 se dieron a conocer sus caracteres moleculares.
ADN mitocondrial (ADN mt)
TAMAÑOAnimales – 20 Kb Levadura – 80 KbPlantas – 100- 2000 Kb
ADN mitocondrial humano
-16569 pb (3000 veces más pequeño que el más pequeño delos cromosomas nucleares)-37 genes ordenados de forma continua sin separaciónentre ellos
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Genoma mitocondrial
rRNA 12s y rRA 16s: el ARN ribosomalcomplejo I de NADH deshidrogenasacomplejo IV de citocromo oxidasacomplejo I de NADH deshidrogenasacomplejo V (ATP-sintasa)complejo III (ubiquinona-citocromo b oxido-reductasa)
Mutaciones generan aparición de numerosas enfermedades
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DNA cloroplastos: estructura similar a mitocondrias
Tamaño: 80 a 600 KbTamaño: 80 a 600 Kb
EJ: ADNcp arroz155 844 pb155.844 pb