TEMA 2. ORGANIZACIÓN DEL MATERIAL HEREDITARIO EN EUCARIOTAS MATERIAL HEREDITARIO NUCLEAR * Estructura E t t interna i t d dell cromosoma - Niveles de empaquetamiento - Heterocromatina y eucromatina - Bandas cromosómicas * Estructura externa del cromosoma - Forma F - Tamaño - Número MATERIAL HEREDITARIO EXTRANUCLEAR LA LONGITUD DEL ÁCIDO NUCLÉICO ES MUCHO MAYOR QUE EL COMPARTIMENTO QUE LO CONTIENE FORMA DIMENSIONES AC.NUCLÉICO TMV Fago fd Adenovirus Fago T4 Filamento Filamento Icosaedro Icosaedro 0,008x0,3 μm 0,006x0,85 μm 0,07 μm diámetro 0,065x0,1 μm ARN ADN ADN ADN E.coli cilindro 1,7x0,65 μm Núcleo Humano esferoide 6 μm (diámetro) unicatenario unicatenario bicatenario bicatenario LONGITUD 2 μm 2 μm 11 μm 55 μm 6,4Kb 6 Kb 35Kb 170 Kb ADN bicatenario 1,3mm 4,2x103 Kb 46 cromosomas de ADN bicatenario 1,8 m 6x 106 Kb 1 20 A - 2nm AZÚCARES 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 secuencias i situadas it d a esta t di distancia t i se encuentran t 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 p pares de bases 2 2º nivel: SOLENOIDE (300A) 1er nivel : NUCLEOSOMA -100A Octámero: 2 unidades H2A, H2B, H3 y H4 3er nivel: SUPERHÉLICE 7000 A Topoisomerasa 3 ESTRUCT. DNA EUCARIO.MOV 4 1:50000/100000 1:36 1:6 * Nivel de compactación 5 CROMATINA INTERFÁSICA Menor grado de empaquetamiento 1.- EUCROMATINA 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 fija Flanqueando centrómeros 2.2 Facultativa Sin localización fija Ej. Cromosoma X de mamífero (*) Se detecta cierta actividad en la heterocromatina Heterocromatina /eucromatina aprox. 1/100 Heterocromatina/ Eucromatina 6 BANDAS CROMOSÓMICAS (Patrón de bandas característico de cada cromosoma) BANDAS G: Digestión con tripsina y tinción con Giemsa • Patrón característico de cromosoma (dentro • Visibles en metafase • Diferencias en la condensación de la especie) Distinta composición en bases Diferente tiempo de replicación Diferencias 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 7 FORMA EXTERNA CROMOSOMA Forma del cromosoma en función del centrómero 8 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 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 12 Centeno, Secale cereale 14 Arroz, Oryza sativa 24 Rata, Ratus norvegicus Mosca domestica, Musca domestica Mosca fruta, Drosophila melanogaster Mosquito, Culex pipiens Cucaracha, Blatta germanica Cangrejo ermitaño, Eupagurus ochotensis 8 6 23, 24 254 Boca de dragón, Anthirrinum majus Levadura, Saccharomyces cerevisiae Alga verde, Acetabularia mediterranea 16 18 20 9 MATERIAL HEREDITARIO EXTRANUCLEAR MITOCONDRIAS (ADN mt) LOCALIZACIÓN CLOROPLASTOS ((ADN cp) p) Similitud genoma bacteriano ESTRUCTURA DNA circular, doble hebra y superenrollada Gran variabilidad No recombinación HERENCIA Vía materna ADN mitocondrial (ADN mt) -Se descubrió a finales de los años 60 y a principios de los 80 se dieron a conocer sus caracteres moleculares. TAMAÑO Animales – 20 Kb Levadura – 80 Kb Plantas – 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 10 Genoma mitocondrial rRNA 12s y rRA 16s: el ARN ribosomal complejo I de NADH deshidrogenasa complejo IV de citocromo oxidasa complejo I de NADH deshidrogenasa complejo V (ATP-sintasa) complejo III (ubiquinona-citocromo b oxido-reductasa) Mutaciones generan aparición de numerosas enfermedades 11 DNA cloroplastos: estructura similar a mitocondrias Tamaño: 80 a 600 Kb EJ: ADNcp arroz 155 844 pb 155.844 12