genoma fúngico microgen2011
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GENOMA FÚNGICO
105 106 107 108 109 1010 1011 1012
Pares de Base/Genoma haploide
90%: 10 Mb - 60 Mb
795 Mb
Fungi
Pneumocystis cariniif. sp. muris (6,5 Mb)
Scutellospora castanea(795 Mb)
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Genoma Fúngico
Tamaño genómico 10 Mb a 60 Mb (90%)
Nivel de ploidía Haploide 1xDiploide 2x (36%)
Poliploide 50x (Neottiella rutilans)
Aneuploide
Topología Cromosómica Lineal
Elementos Extracromosómicos Plásmidos Lineales/CircularesTransposones (Sc Ty)Partículas tipo virales (VLP)
CEN
Organización Genómica
Genoma Fúngico
Genes codificantescopia única (>70%)
ADN en más de una copia (10-20%)
ADN espaciador
Secuencias funcionales Secuencias con función desconocida
Familias de genes codificantes
(y pseudogenes)
Secuencias funcionales no
codificantes (TEL)
Repetidos en heterocromatina
centromérica
Repetidos en tandem de
número variable
Secuencias transpuestas
Familias de genes dispersas
Familias de genes en tandem (ADNr)
Transposones Retrotransposones
Saccharomyces cerevisiae
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Organización Cromosómica
Cromosomas Lineales Número variable (3 - 20)
Tamaño cromosomas 100 – 12.000 Kb
Secuencias CEN Centrómero (Sc 125 pb)
Secuencias ARS Secuencias de Replicación Autónoma (1/20-40 Kb, 337 en Sc)
Secuencias TEL Telómeros
(AAWTWARTCACRTGATAWAWWT)
CENTELTEL
Los cromosomas en hongos, dado su pequeño tamaño y a que normalmente no se compactan lo suficiente durante la mitosis o meiosis, por lo que son difíciles de ver al microscopio óptico.
Gracias a una técnica electroforéticaespecial, ha sido posible estudiarlos.
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Cariotipo Electroforético: PFGE
Separa moléculas de ADN de alto peso molecular (>40 kb)
¡ Justo en el rango de tamaño de los cromosomas fúngicos !
Electroforesis de Campo PulsadoS. cerevisiae (245 kb – 2,2 Mb)
Nº de CromosomasTamaño de cromosomas
Mapeo Físico (Hibridación)Polimorfismo Cromosómico
Rearreglos Cromosómicos
Estimación tamaño genoma
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Cariotipo Electroforético en Hongos
Organismo Tamaño Tamaño Nº PolimorfismoGenómico Cromos. Cromos. Reportado
(Mb) (Mb) (haploide)
Aspergillus nidulans 31 0,4-4,0 10-15 Si
Candida albicans 16-17 0,66-4,3 8-9 Si
Cryptococcus neoformans 21-24,5 0,77-3,9 12-13 Si
Neurospora crassa 47 4-12,6 7 Si
Pneumocystis carinii 7-8 0,3-0,7 14-16 Si
Histoplasma capsulatum ND 0,5->5,7 >7 Si
S. cerevisiae 13,5-14,5 0,24-3,0 16 Si
S. pombe 14 3,5-5,7 3 ¿No?
GENOMAS SECUENCIADOS
Organismo Año MbSaccharomyces cerevisiae 1997 13,0Schizosaccharomyces pombe 2002 14,0Candida albicans 2004 15,5C. glabrata 2004 12,3Cryptococcus neoformans 2005 20,0Aspergillus nidulans 2005 30,0A. fumigatus 2005 29,4A. niger 2007 33,9
OTROS PROYECTOS GENÓMICOS
Organismo Año MbPneumocystis carinii f. sp. carinii 7,7Pneumocystis carinii f. sp. hominis
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Organización Genómica
Tamaño Genómico 13 Mb 15,85 MbNº Cromosomas 16 8
(0.2-3.0 Mb) (1-4.3 Mb)Contenido (G+C) 40% 35%Ploidía n/2n 2nORFs Totales 6575 6176
ORF verificados 4841 1307ORF no caracterizados 933 4689ORF dudosos 801 180
tRNA 275 126rRNA 25 4snRNA 6 5snoRNA 77 1ncRNA 14 2
S. cerevisiae C. albicans
Tamaño de lo ORF de S. cerevisiae
ORF: 100 a 4000 codones28.4% de los ORF codifican para proteínas o funciones conocidas66% de los ORF corresponden a genes putativos5.6% tienen función cuestionable
En S. cerevisiae, los péptidos mas pequeños encontrados son las feromonas de apareamiento (11 y 13 A’As)
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Clasificación de genes en S. cerevisiae(4-5% con un solo intrón, sólo dos genes con dos intrones)
Funciones de los ORF de S. cerevisiae
En S. cerevisiae 2.200 (37,7%) genes de función desconocida
Genes codificantes de proteínas en S. cerevisiae
Se estima que deben existir app un gen cada 2 Kb de DNA en el genoma de S.c.
Menos del 5% de estos contiene un intrón (principalmente genes codificantes de proteínas ribosomales). Sólo dos genes tienen dos intrones (locus MAT y RPL6A una proteína ribosomal).
Schizosaccharomyces pombe tiene un 40% sus genes con intrones.
head-to-tail tail-to-tail
head-to-head
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Genes RNAr en S. cerevisiae
Genes organizados en tandem de unidades transcripcionales, sobre el Cromosoma XII (Cromosoma R en C. albicans). Cada unidad transcripcional codifica para los RNAr 28S - 5.8S - 18S.
En cambio los genes de proteínas ribosomales se encuentran dispersos en el genoma. Cabe destacar que casi todos estos genes poseen una secuencia intrón en su extremo-5’.
Se han identificados 275 genes que codifican para los RNAt. De estos, el 21% posee intrones.
Genes RNAt en S. cerevisiae
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El genoma de S. cerevisiae posee pocas secuencias repetidas. En las regiones subteloméricas de ambos extremos del Cromosoma I, se encuentran 30 Kb conteniendo genes similares y un repetido de 15 Kb.
Además de los elementos Ty, es en el Cromosoma XII donde encontramos secuencias que contribuyen más a la repetibilidad del genoma de S. cerevisiae. Aquí se encuentran los genes para los RNAr.
Secuencias repetidas en S. cerevisiae
Regiones homólogas en cluster de S. cerevisiae
Representan entre un 30 a un 40% de la redundancia del genoma