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TEMA 7. ORGANIZACIÓN DEL MATERIAL HEREDITARIO EN EUCARIOTAS
MATERIAL HEREDITARIO NUCLEAR* Estructura interna del cromosoma
- Niveles de empaquetamiento- Heterocromatina y eucromatina- Bandas cromosómicas
* Estructura externa del cromosoma- Forma- Tamaño - Número
MATERIAL HEREDITARIO EXTRANUCLEAR
LA LONGITUD DEL ÁCIDO NUCLÉICO ES MUCHO MAYOR QUE EL COMPARTIMENTO QUE
LO CONTIENE
6x 106 Kb1,8 m46 cromosomas de ADN bicatenario
6 μm (diámetro)esferoideNúcleo Humano
4,2x103 Kb1,3mmADN bicatenario1,7x0,65 μmcilindroE.coli
6,4Kb6 Kb35Kb170 Kb
2 μm2 μm11 μm55 μm
ARN unicatenarioADN unicatenarioADN bicatenarioADN bicatenario
0,008x0,3 μm0,006x0,85 μm0,07 μm diámetro0,065x0,1 μm
FilamentoFilamentoIcosaedroIcosaedro
TMVFago fdAdenovirusFago T4
FORMA DIMENSIONES AC.NUCLÉICO LONGITUD
2
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 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 octámeroscontiguos
Total: 200 pares de bases
1er nivel : NUCLEOSOMA -100A
Octámero: 2 unidades H2A, H2B, H3 y H4
2º nivel: SOLENOIDE (300A)
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7000 A3er nivel: SUPERHÉLICE
Topoisomerasa
1:61:36
1:50000/100000
* Nivel de compactación
4
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
5
Heterocromatina/ Eucromatina
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 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
7
20Alga verde, Acetabulariamediterranea254Cangrejo ermitaño, Eupagurus
ochotensis
18Levadura, Saccharomycescerevisiae23, 24Cucaracha, Blatta germanica
16Boca de dragón, Anthirrinummajus6Mosquito, Culex pipiens
24Arroz, Oryza sativa8Mosca fruta, Drosophilamelanogaster
14Centeno, Secale cereale12Mosca domestica, Muscadomestica
14Cebada, Hordeum vulgare56Gusano de seda, Bombix mori
28Trigo duro, Triticum durum36Estrella de mar, Asterias forbesi
42Trigo candeal, Triticum aestivum48Platypoecilus maculatus
48Tabaco, Nicotiana tabacum26Rana, Rana pipiens
24Tomate, Solanum lycopersicum82Pavo, Meleagris gallopavo
48Patata, Solanum tuberosum78Pollo, Gallus domesticus
52Algodón, Gossypium hirsutum22Zarigüeya, Didephys virginiana
14Pepino, Cucumis sativus42Rata, Ratus norvegicus
22Frijol, Phaseolus vulgaris40Ratón domestico, Mus musculus
14Guisante, Lathyrus odoratus38Gato, Felis domesticus
14Guisante de jardín, Pisum sativum78Perro, Canis familiaris
18Rábano, Raphanus sativus62Asno, Equus asinus
18Col (repollo), Brassica oleracea64Caballo, Equus caballus
32Cerezo ácido, Prunus cerasus48Mono rhesus, Macaca mulata
24Pino amarillo, Pinus ponderosa48Chimpancé, Pan troglodytes
24Roble blanco, Quercus alba46Hombre, Homo sapiens
Nº Cromosomas (2n)OrganismoNº Cromosomas (2n)Organismo
Número diploide de diferentes especies animales y vegetales
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MATERIAL HEREDITARIO EXTRANUCLEAR
MITOCONDRIAS (ADN mt)LOCALIZACIÓN
ESTRUCTURA
Similitud genoma bacteriano
DNA circular, doble hebra y superenrollada
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 de los cromosomas nucleares)-37 genes ordenados de forma continua sin separación entre 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