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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

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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

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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

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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

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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