Instituto Inmaculada Concepción Departamento de Ciencia y Tecnología Biología Guía de Aprendizaje Biología IV Medio PD Objetivos: Capacidad: Razonamiento lógico, Analizar Destrezas: Identificar, Determinar, Formular hipótesis, Interpretar, Valor: Libertad Actitud: Responsabilidad Contenido; . ESTRUCTURA DE LOS GENES EN EUCARIOTAS Concepto molecular de gen: La mayoría de los genes son fragmentos de la molécula ADN que determinan la síntesis de una proteína, otros realizan funciones reguladoras. de Estructura de los genes en eucariotas: La estructura de los genes en eucariotas es compleja. La secuencia de nucleótidos que constituye un gen, y los propios genes entre sí, no se disponen linealmente en los cromosomas sino espaciados por fragmentos de ADN que no poseen información que pueda ser transcrita. En todo gen, además, distinguiremos las siguientes regiones: - La región promotora o promotor (P) - La región codificadora (C) - La región terminadora o terminador (T) a)La región promotora es una porción del ADN situada al principio del gen y que, sin codificar ningún aminoácido, sirve para que las enzimas que realizan la transcripción reconozcan el principio del gen. b)La región codificadora es la parte del gen que contiene la información para la síntesis de la proteína. En la región codificadora van a existir fragmentos de ADN que no contienen información: los intrones, y fragmentos que sí que contienen información: los exones. c)La región terminadora. Marca el final del gen. 1,. Identificar cada uno de los elementos de la estructura de un gen en eucariota rotulando la siguiente imagen trabajando con responsabilidad. 2,. En la figura se observa un fragmento de ADN de una célula eucariota. En ella se destacan dos genes A y B con sus correspondientes regiones. Determinar si existe algo anormal fundamentando la respuesta 3.- Formular hipótesis acerca de las implicaciones funcionales de la organización del DNA en intrones y exones,examinando imagen que muestra el procesamiento alternativo del RNA en inmunoglobulinas. 4. Interpretar las siguientes imágenes explicando la información proporcionada por cada una. Mecanismos básicos de regulación de la expresión génica en eucariontes Tener presente Muchos de los principios de la transcripción descubiertos inicialmente en bacteria se aplican a eucariontes. Sin embargo, es necesario apreciar que en las bacterias, el control génico sirve principalmente para permitir a una célula ajustarse a cambios en su ambiente nutricional, de tal manera que tanto su crecimiento como su división pueden ser optimizados. En organismos multicelulares, el control de la actividad génica está más relacionado con la regulación de un programa genético que subyace al desarrollo embriológico y la diferenciación de los distintos tejidos. La variedad de células distintas en plantas y animales se debe a la expresión de distintos genes en células distintas. El genoma de una célula contiene en su DNA la información para fabricar muchos miles de proteínas y moléculas de RNA diferentes. Sin embargo, es característico que un tipo de célula exprese sólo una fracción de sus genes. De hecho, los diferentes tipos de células en organismos multicelulares se originan porque expresan diferentes subconjuntos de genes. Más aún, las células pueden cambiar el patrón de genes que expresan dependiendo de las señales recibidas de otras células. La expresión de ciertos genes, tales como los de proteínas importantes en casos de estrés térmico o ayuno de glucosa, es también sensible a cambios ambientales tales como la temperatura y la disponibilidad de nutrientes. Como en bacterias, la iniciación de la transcripción es el punto más importante y frecuente de regulación. Tal como en bacteria, la regulación de los niveles de expresión de genes en eucariontes se hace principalmente a nivel de la iniciación de la transcripción. Una región de control génica consiste en un promotor más secuencias reguladoras. El promotor es la región donde se ensamblan la polimerasa y los factores de transcripción generales, formando complejos que inician la transcripción. Una secuencia altamente conservada, llamada caja TATA, se encuentra generalmente a 25-30 pares de bases del sitio donde la RNA polimerasa inicia la transcripción. La caja TATA box es el elemento más importante del promotor ya que posiciona a la RNA polimerasa para el inicio de la transcripción. Las secuencias reguladoras unen proteínas reguladoras que controlan la velocidad del ensamblaje de los complejos de iniciación. La transcripción de genes individuales se activa o se reprime por proteínas regulatorias llamadas factores de transcripción que se unen a secuencias específicas del DNA. Estas proteínas son equivalentes a los represores y activadores que controlan la transcripción en los operones de los procariontes. Sin embargo, el control de la transcripción en eucariontes es mucho más compleja, gracias a dos diferencias fundamentales: a) la RNA polimerasa eucarionte no tiene la capacidad de iniciar la transcripción por sí misma sino que requiere un conjunto de otras proteínas, que se han llamado factores generales de la transcripción. El conjunto debe ensamblarse en el promotor antes de iniciar la transcripción. El proceso de ensamblaje del complejo de transcripción provee numerosas oportunidades para que el inicio de la transcripción sea acelerada o retardada en respuesta a señales regulatorias; b) los sitios de regulación (promotores) generalmente se encuentran más alejados, varios kilobases apartes del gen que regulan, y comprenden segmentos de DNA que pueden unir numerosos factores de transcripción, permitiendo mayores niveles de complejidad en el control de la expresión génica. Elementos promotores proximales se encuentran aproximadamente a 200 pares de bases del sitio de inicio de la transcripción. Además, otros sitios de regulación pueden encontrarse a varios kilobases del sitio de inicio de la transcripción. Esto da gran versatilidad en el control, . En cambio, los promotores en bacterias están generalmente a 60 bases del operón que regulan y la transcripción es controlada por sólo una o dos proteínas regulatorias “Nada importa que algo sea fácil o difícil, agradable o desagradable, solo basta que sea la voluntad de Dios y cumplirla” Madre Paulina Determino conceptos relacionados con el DNA Horizontal 3.Son cromosomas que tienen la misma secuencia de genes y estructuras. 5, Cromosoma que determina el sexo del individuo. 6, Formaron la estructura del ADN 10, Pérdida de un segmento de un cromosoma homólogo, causante de varios síndromes 11. Cromosomas que determinan las características de un individuo Vertical 1.Unión de tres autosomas. 2. Proceso que permite que la datación cromosómica de una especie permanezca constante 4. Mapa de la serie completa de instrucciones genéticas del cuerpo humano 8. Molécula bicatenaria autoreplicable. 9. Se producen por meiosis