CAPITULO 6

EL GENOMA EUCARIOTICO

}}cada celula somatica eucariota nucleada tiene el mismo patron}}

genoma → serie de datos geneticos, en forma colectiva

→ ORGANIZACIÓN FÍSICA

El genoma esta en dos compartimentos:

1. nucleo → $20k-25k genes$ codificados en el ADN en una serie de %%cromosomas lineales%% (origin mom/dad)
2. mitocondrias → $37 genes$, funcion mitocondrial normal (oirgin = only mom)

→ ADN nuclear eucariotico se vincula con distintas proteinas haciendo la cromatina

%%cromatina%% → estructura compleja (ADN nu.eu. + proteinas), permite configuraciones de la molecula de ADN y tipos de control unicos.

A. BLOQUES DE CONSTRUCCIÓN DE ADN

%%CODIGO GENETICO CONTENIDO EN EL ADN%% → hecho de 4 bases (letras) divididas en 2 grupos:

→ el $esqueleto$ tiene moleculas de un azucar de cinco carbonos ($pentosa$) unidas a un %%nucleosido (A, G, C, T)%%

→ moleculas pentosas tienen union asimetrica con grupos fosfato (%%enlaces fosfodiester%%)

→ enlaces de hidrogeno - entre nucleotidos %%(C + G) (A + T)%% interact para establizar y hacer la escructura de doble helice

B. HISTONAS

histonas → grupo %%heterogeneo%% de $proteinas basicas con relacion entre si$; arginina y lisina

- se encatgan de la compactacion de la cromatina

C. COMPACTACION DEL ADN

}}nucleo de una celula humana → 6um de diamentro}}

hay 4 niveles de compactacion del ADN (al menos):

1. nucleosoma
2. solenoide
3. dominios estructurales
4. cromosoma metafisico

nucleosoma → se estructura la condensación de mayor orden de la cromatina. se $regulan la expresion$ o $actividad genetica.$

%%region central de la nucelosoma%% esta conformada por ocho proteinas histonas:

1. H2A (2 moleculas)
2. H2B (2 moleculas)
3. H3 (2 moleculas)
4. H4 (2 moleculas)

(con ADN de coble cadena en torno a ella)

D. MODIFICACIÓN DE HISTONAS

cada histona tiene:

• %%centro%% → dominio estructurado
• ‘%%cola%%’ → aminoterminal no estructurado

la modificacion enzimatica de las %%colas aminoterminales%% cambian la carga electrca neta y configuracion de las histonas

1. %%eucromatina y heterocromatina:%% compactacion del ADN en el cromosoma, $se usa para clasifiacr la cromatina.$

heterocomatina → las regiones con condensación de la cromatina (inactividad genetica)

2. %%nucleo con actividad transcripcional: dna tenso mas obscuro%%

eucromatina → regiones de cromatina con compactacion menos intensa (corresponde a estructuras de cromatina desenrolladas) se puede trancribir $dna relajado mas blanco$

E. ESTRUCTURA DEL CROMOSOMA

cada cromosoma esta hecho por un complejo no covalente integrado por ADN de doble cadena lineal y proteinas histonas asociadas.

→ los cromosomas necesitan %%3 elementos secuanciales%% (como unidades indepen)

1. telomeros
2. centromeros
3. miotica

telomeros → repeticiones hexamericas de $ADN$ (loc extremos de los cromosomas - para porteger contra degradacion)

centromeros → permites a los husos mioticos unirse al cromosomas durante division celular

miotica → cubierta nuclear se degrada y cromosomas se separan hacia los polos opuestos (%%para formar celulas hijas%%)

• en el origen de la replicacion se observa una asociacion entre proteinas

cromatina conjunto de cromosomas

→ ORGANIZACION DE LA INFORMACION

• genes del genoma humano → 20k - 25k

ploidia → numero de copias de cromosomas que contiene una celula.

diploides → cada nucleo cuenta %%con dos%% copias de cada cromosoma (una de mommy, otra de daddy)

}}casi todas las celulas somaticas enn el organismo son diploides}}

haploides → tienen %%solo una sola%% copia de cada cromosoma ej: gametos

(fun fact → nuestro genoma tiene el mismo numero de genes que la mosca de fruta, pero obvio es mucho mas complpejo)

proteoma → grupo completo de proteinas elaboradas por un organismo

• {{el %%adn%% eucariotico del genoma puede clasificarse como:{{

1. copia unica
2. secuendia de repeticion de adn

A. SECUENCIAS UNICAS DEL ADN

el adn o %%genes de secuencia unica%% suele codificar info de productos proteicos especificos

→ genes del genoma humana se dividen en 4 categorias:

B. SECUENCIA DE REPETICIÓN

→ las secuencias de repeticion no codifican proteinas, constituyen por lo menos %%50% del genoma humano%%

→ no parece tener funciones directas, pero son relevantes para la estructura y la dinaminca de los cromosomas

}}dos clases principales de las secuencia:}}

1. adn satelital
2. lines y sines

\ %%adn satelital:%%

→ repeticion intensa

→ tiende a estar concentrada y repetirse (en tandem)

→ por lo general; no se transcriben y hay entre 1 a 10 millones por genoma haploide

→ se relacionan con a) centrometros y b) telomeras de los cromosomas

las secuencias del adn satelital catalogo con base en el numero de pares de bases que contienen la secuencia de repeticion:

$i. satelite alfa$: secuencia de 171 bp que se extienden varios millones

$ii. minisatelite$: 20 a 70 bp de longitud (algunos miles)

$iii. microsatelite$: repeticion de tan solo 2, 3, 4 bp de longitus (algunos cientos)

→ los tripletes de repeticion : secuencias microsatelitales que existen en ciertos genes y pueden sufrir expansion

\ %%lines y sines:%%

→secuencias no consentradas y secuencias unicas

→ existen menos de 106 copias por genoma haploide

→ se transcriben en Aarn

$i.$ $lines$ (long interspersed elements) → 7k bp y 20-50k copias

$ii. sines$ ( short interspersed elements) → 90 a 500 bp y 100k copias

→ ORGANIZACION FUNCIONAL

en las cells las funciones suelen estar codificadas por genes

• los genes estan en los %%cromosomas y mitocondrias%%

A. GENES

un gen es la region de secuencia completa needes para generar un producto funiconal

→ included regiones promotoras y de control que se usan para transcripcion, prcesamiento y transduccion de un gen

2% del genoma codifica instrucciones para sintesis de proteinas

B. EPIGENETICA

todas las cells en un individuo tienen %%un contenido y secuencia de adn identico%% (menos mutacion)

→ %%tejidos y cells%% need una serie especifica de genes para llevar a cabo sus funciones

%%EPIGENETICOS%% →modificacion estructural distintos → tenen un papel importante para controlar la expresion genetica durante el desarrollo y la dif

\

}}mecanismos epigeneticos operativos en la cell eucariotas:}}

1. metilacion de citosinas:
2. modificaciones tisulares especifias de la cromatina:

\ %%metilacion de citosinas:%%

→ se relaciona con la expresion genetica y se logra mediante procesos de adicion o eliminacion de metilo en nucleotidos de adn

sitio principal de metilacion de adn (en mamiferos) → base de citosina en el adn = $<strong>citosina 5’ adyecente a una base de guanosima</strong>$

\ %%modificaciones tisulares especifias de la cromatina:%%

→ las diferencias de la estructura de la cromatina en los tejidos (eucromatina y heterocromatina)

se heredan y son especificos para cada tejido

$<strong>proteinas que participan en el mantenimiento de la estructura cromatinica especifica del tejido:</strong>$

• enzimas modificadoras de histonas
• complejos de remodelamiento de la cromatina

\

a) modificaciones de las histonas mediante acetilacion y desacetilacion de residuos de lisina

→ proceso para hacer al adn mas o menos accesible para los factores de transcripcion

→ la acetilacion de los residuos de lisina $debilita las interacciones entre el adn e histonas$

la $acetilacion de histonas$ suele relacionarse con $activacion de la transcripcion$

la $desacetilacion de histonas$ se vincula con el $silenciamiento genetico$

\ b) complejos de remodelamiento de la cromatina

→ actuan junto con las modificaciones de las histonas para regular la expresion genetica al ayudar a desplazar reubicar o expulsar a los nucleosomas y generar asi una region libre de ellos para facilitar la unio de los factores de transcripcion

→ RESUMEN DEL CAPITULO

• La cromatina está compuesta por ADN y proteínas histonas pequeñas.
• Para la compactación del ADN se necesita a las cadenas laterales de aminoácidos de las histonas para interactuar con el ADN.
• Las modificaciones de las histonas son reversibles, lo que permite la compactación y la descompactación de la cromatina.
• Telómeros, centrómeros y puntos de origen de la replicación múltiples son importantes para el mantenimiento y copiado de los cromosomas.
• El ADN genómico contiene secuencias tanto de repetición como únicas.
• Las distintas células expresan regiones diferentes de la cromatina.
• La metilación y la estructura cromatínica específica de los tejidos representan cambios epigenéticos hereditarios estables en el genoma.
• La metilación de ciertos residuos de citosina en el ADN se correlaciona con el silenciamiento de la transcripción.

\