En esta unidad llamada " Replicación del ADN" aprenderemos y conoceremos como se replica el ADN en genomas procarióticos y genomas eucarióticos, trataremos de comprender como se va aplicando la herencia del ADN a las próximas generaciones, apenderemos a hacer extracción de ADN en prácticas de laboratorio, durante la unidad conoceremos nombres de enzimas que hacen posibles todos estos procesos de replicación de ADN y que se asocian para poder llevar acabo este proceso, así como la replicación in vitro del ADN por medio de la (PCR) y su secuencia, que en la actualidad es un método muy útil en laboratorios de alta tecnología para replicar ADN de microorganismos, y crear especies con carácteristicas iguales.
martes, 6 de marzo de 2012
OBJETIVOS
*Comprender como se transmite la información genética entre los seres vivos y su relación con los mecanismos de herencia.
*Distinguir los mecanismos de duplicación del material genético en procariotas y eucariotas
METODOLOGIA
En esta unidad utilizaré mi portafolio de evidencias (blog) para publicar cada uno de mis trabajos desarrollados en clase, apuntes, así como tareas, e investigaciones.
Los trabajos y los apuntes realizados en clase serán publicandos respecto a los días de clases, cada tema que se vaya viendo durante todo el lapso de la unidad, serán publicados ese mismo día. Cuando el profesor deje una trabajo de investigación fuera de la clase, fijará una fecha de entrega, lo cúal significa que en ese mismo día tendrá que ser públicado en mi portafolio de evidencias (blog).se tomarán fotos como evidencias durante todos los trabajos realizados en el salón y laboratorio lo cual probarán mi desempeño en la materia de Biología Molecular, la unidad culminará con un exámen lo cual será el resultado de mis conocimientos obtenidos durante la unidad 4° "REPLICACIÓN DEL ADN"
Los trabajos y los apuntes realizados en clase serán publicandos respecto a los días de clases, cada tema que se vaya viendo durante todo el lapso de la unidad, serán publicados ese mismo día. Cuando el profesor deje una trabajo de investigación fuera de la clase, fijará una fecha de entrega, lo cúal significa que en ese mismo día tendrá que ser públicado en mi portafolio de evidencias (blog).se tomarán fotos como evidencias durante todos los trabajos realizados en el salón y laboratorio lo cual probarán mi desempeño en la materia de Biología Molecular, la unidad culminará con un exámen lo cual será el resultado de mis conocimientos obtenidos durante la unidad 4° "REPLICACIÓN DEL ADN"
viernes, 2 de marzo de 2012
CONCLUSIÓN:
En esta Unidad numero 3, ORGANIZACIÓN DEL MATERIAL GENETICO, los objetivos trazados fueron exitosamente concluidos, aprendimos como se organiza el material genético, tanto en organismos PROCARIOTICOS Y EUCAROTICOS, fué sorprendente saber que el ADN es una hebra de maerial genético muy larga y que para poder pertenecer dentro de nuestras células, lleva acabo varios procesos de enrrollamiento. Aprendimos como está compuesto un Gen eucariotico, y un Gen procariotico así como sus funciones y las diferencias que existen entre ellos, el Profesor, durante el lapso de la unidad y al principio de cada clase, hacia un resumen, haciendo participar a mis compañeros acerca de lo que ya habíamos visto en clases pasadas, esto nos servía como repaso y para comprender mejor los temas, la matería de Biología Molecular, se me hace una materia bastante interesante, pero también es una materia muy complicada por todos los términos que debe abarcar, tuve algunas dificultades con el cuestionario de estudio que nos dió el profesor antes de presentar nuestro examen de prueba, me dí cuenta que aun me faltaba mucho por aprender de la unidad ya que es muy extensa y los temas un tanto difíciles. Espero obtener una buena nota en mi exámen y leer más acerca de cada tema, mi meta es obtener una buena nota al final del semestre, y saber que eh adquirido el conocimiento necesario para desarrollarme como una excelente biologa, La materia de Biología molecula, no consisten en memorizar, si no en comprender, y Razonar.
En esta Unidad numero 3, ORGANIZACIÓN DEL MATERIAL GENETICO, los objetivos trazados fueron exitosamente concluidos, aprendimos como se organiza el material genético, tanto en organismos PROCARIOTICOS Y EUCAROTICOS, fué sorprendente saber que el ADN es una hebra de maerial genético muy larga y que para poder pertenecer dentro de nuestras células, lleva acabo varios procesos de enrrollamiento. Aprendimos como está compuesto un Gen eucariotico, y un Gen procariotico así como sus funciones y las diferencias que existen entre ellos, el Profesor, durante el lapso de la unidad y al principio de cada clase, hacia un resumen, haciendo participar a mis compañeros acerca de lo que ya habíamos visto en clases pasadas, esto nos servía como repaso y para comprender mejor los temas, la matería de Biología Molecular, se me hace una materia bastante interesante, pero también es una materia muy complicada por todos los términos que debe abarcar, tuve algunas dificultades con el cuestionario de estudio que nos dió el profesor antes de presentar nuestro examen de prueba, me dí cuenta que aun me faltaba mucho por aprender de la unidad ya que es muy extensa y los temas un tanto difíciles. Espero obtener una buena nota en mi exámen y leer más acerca de cada tema, mi meta es obtener una buena nota al final del semestre, y saber que eh adquirido el conocimiento necesario para desarrollarme como una excelente biologa, La materia de Biología molecula, no consisten en memorizar, si no en comprender, y Razonar.
jueves, 1 de marzo de 2012
3.3 ORGANIZACION GENÓMICA VIRAL
Un virus es una particula no viva que solo puede reproducirse a si misma infectando una celula viva y modificando la maquinaria celular de la huésped para general una descendencia de particulas virales. Los virus estan formados por una cubierta proteica y un núcleo central que contiene su genoma.
Los virus están ampliamente distribuidos en la naturaleza afectando a los organismos de los reinos animal y vegetal, protistas y hongos. Incapaces de vida independiente han sido aislados de plantas superiores, algas, hongos, bacterias, protozoarios, invertebrados, anfibios, reptiles, peces, aves y mamíferos. Debido a su capacidad de producir enfermedad son causa de epidemias severas en el hombre y/o en los animales ocasionando graves problemas de salud pública y cuantiosas pérdidas económicas cuando afectan al ganado o a las plantas que se utilizan como alimentos.
Los genomas víricos pueden ser de DNA o RNA y de cadena doble o sencilla.
|
Los genomas de RNA de doble cadena están segmentados (constituidos por distintas moléculas de RNA, cada una de ellas portadora de un determinado gen). Los genomas de RNA de cadena sencilla pueden estar segmentados
Los genomas de DNA de doble cadena pueden ser lineales o circulares.
Genes solapados: una misma secuencia puede codificar distintas proteinas funcionales dependiendo del marco de lectura escogido.
Los retrovirus poseen un enzima denominado transcriptasa reversa capaz de sintetizar una copia de DNA a partir de una molécula de RNA.
En ciertos casos, los virus sintetizan enormes poli proteínas que posteriormente son escindidas enzimáticamente para dar lugar a varias proteínas funcionales.
|
Ácidos nucleicos virales
Los virus se caracterizan, a diferencia de los otros organismos, por presentar una única especie de ácido nucleico constitutiva que puede ser ADN o ARN, monocatenario o bicatenario con estructura de doble hélice
Tipos de ADN virales
La mayoría de los virus ADN presentan un genoma bicatenario, con excepción de los parvovirus, constituidos por ADN monocatenario. Además las moléculas de ADN viral pueden ser lineales o circulares.
Tipos de ARN virales
Los ARN de los virus animales son en su gran mayoría de cadena simple, siendo Reoviridae y Birnaviridae las únicas familias que presentan como genoma ARN bicatenario. En algunos grupos de virus, el ARN genómico está segmentado en varios fragmentos, cuyo número es característico de cada familia
Las características usadas para la clasificación de los virus se basan en:
a.- Tipo de células hospedadoras (animal, vegetal, bacteriana)
b.- Naturaleza química del ácido nucleico (RNA, DNA)
c.- Morfología del virión (helicoidal, icosaédrico, complejo)
d.- Lugar de replicación (núcleo, citoplasma)
ESTRUCTURA
a.- Tipo de células hospedadoras (animal, vegetal, bacteriana)
b.- Naturaleza química del ácido nucleico (RNA, DNA)
c.- Morfología del virión (helicoidal, icosaédrico, complejo)
d.- Lugar de replicación (núcleo, citoplasma)
ESTRUCTURA
El tamaño de los virus está comprendido entre 20 y 300 nm. Ya que la mayoría miden menos de 250 nm, límite de resolución del microscopio óptico, sólo son visibles con ayuda del microscopio electrónico.
Los virus están compuestos de un núcleo central formado por ácido nucleico (DNA o RNA, pero nunca los dos en el mismo virión) rodeado por una proteína que constituye la cápsida. El núcleo central y la cápsida forman conjuntamente la nucleocápsida del virión. Además de las proteínas de la cápsida, muchos virus contienen dentro de la cápsida uno o más enzimas que actúan en la replicación de los ácidos nucleicos del virus, polimerasas. Los retrovirus contienen la transcriptasa inversa que sintetiza una cadena de DNA a partir de RNA viral. Algunos virus contienen además una estructura que rodea a la nucleocápsida denominada envuelta formada por lípidos (mayoritariamente fosfolípidos aunque también existen glicolípidos, ácidos grasos, etc.). Esta envuelta puede así mismo tener espículas constituidas por glicoproteínas.
3.2.3 ADN MITOCONDRIAL
Los cromosomas de mitocondrias y cloroplastos son de DNA de doble cadena.Los cromososmas de los orgánulos contienen genes específicos de las funciones que lleva cabo el organulo, sin embargo la mayoría de funciones del organulo están codificadas en el núcleo. Las mitocondrias y cloroplastos probablemente se originaron por endosimbiosis de una procariota.
Las mitocondrias se encuentran en todos los seres eucariotas aerobios; contienen las enzimas para la mayor parte de las reacciones oxidativas que generan energia para las funciones celulares. Estas enzimas incluyen a la piruvato-deshidrogenasa, a las involucradas en el transporte de electrones, en la fosforilación oxidativa, en el ciclo del Krebs, y en la oxidación de los acidos grasos.
La estructura del genoma mitocondrial es circular como es el del genoma bacteriano. Se trata de una mol. circular de ADN, helicoidal, con doble hebra, y supercondensada. Se conocen algunos pocos casos de genomas mitocondriales de forma lineal. En muchos casos, el contenido de GC (guanina-citosina) del ADNmt difiere en gran medida del ADN nuclear, y esto permite separar el ADNmt del nuclear por centrifugacion en un gradiente de cloruro de cesio. No existen histonas u otras proteinas semejantes asociadas al ADNmt. Existen muchas copias del genoma mitocondrial en cada mitocondria, las que se ubican en ciertas regiones llamadas nucleoides. En muchos animales, las dos hebras que componen el ADNmt difieren en densidad porque las bases nitrogenadas no estᮠdistribuidas de forma equilibrada en ambas hebras.
El contenido de genes de genomas mitocondriales de distintas especies es bastante similar tanto en n° como en cantidad de funciones distintas. Sin embargo, el tamaño varia enormemente entre distintos organismos.
En los animales, el genoma mitocondrial generalmente es menor a 20 kb (kilobases); por ej. en el hombre el ADNmt tiene 16.569 bp (pares de bases). Por su parte, el ADNmt de una levadura contiene cerca de 80.000 bp (80 kb), mientras que en las plantas varia entre 100 y 2.000 kb. La mayor diferencia entre animales, hongos y plantas es que en los animales el ADNmt codifica algoun producto en casi toda su extensión, mientras que en el genoma mitocondrial de hongos y plantas existen largas secuencias de DNA que no codifican productos
En general, el ADNmt contiene información para la sintesis de una cantidad de componentes de las mitocondrias, como ser: distintos ARNt y ARNr, algunos de los polipetidos que constituyen las enzimas citocromo-oxidasas, NADH-deshidrogenasa, y ATPasas. Otros componentes de las mitocondrias estan codificados por genes nucleares y luego son introducidos a las mitocondrias.. Estos componentes incluyen a la ADN-polimerasa y otras proteins necesarias para la replicación del ADNmt; tambien la ARN-polimerasa y otras proteins de la transcripcion proteinas ribosomales para la formación de los ribosomas mitocondriales, factores de transcripcion proteicos, y algunas otras subunidades pepticas para la integración de las enzimas citocromo-oxidasas, NADH-deshidrogenasa, y ATPasas.
En los genomas mitocondriales de los hongos y las plantas, que son mucho mas grandes, los genes de ARNt no son separadores de los otros genes, ya que existen secuencias no codificantes bastante grandes entre genes.
No existen intrones en el genoma mitocondrial de animales, pero existen en el genoma mitocondrial de las plantas.
Bibliografía:
http://apuntes.infonotas.com/pages/biologia/la-celula/la-mitocondria.php
3.2.2 COMPLEJIDAD DEL GENOMA
Los genes se diferencian unos de otros por su función y por su tamaño, pero en la mayoría de ellos puede observarse una serie de rasgos topológicos comunes.
El hecho de definir con precisión que es un gen puede dificultarse ya que muchos genes eucarioticos contienen segmentos de DNA, llamados intrones, que se encuentran intercalados en la región transcrita del gen. Los intrones no contienen información para al formación del producto génico correspondiente. (p.e proteína). Se transcriben junto con las regiones codificantes (llamadas exones) pero luego son eliminados del transcrito inicial.
La correcta secuencia de nucleótidos de los intrones, de la región reguladora y de la región codificante es necesaria para crear un trascrito del tamaño adecuado, en el momento y lugar adecuado y estas tres partes deben considerarse como una unidad funcional completa, en otras palabras como parte de un gen.
Los genes están rodeados de mas DNA
Tamaño del genoma
Los tamaños de os genomas se miden en unidades formadas por miles de bases de nucleotidos (llamados kilobase, kb) o millones de pares de nucleotidos (megabases, mb), observa la tabla siguiente y dese cuenta que el tamaño de genoma aumenta con la complejidad del grupo (aunque hay diferencias dentro de los grupos.
Bibliografía:
www.ejournal.unam.mx/cns/no68/CNS06806.pdf
3.2.1.3 CROMOSOMAS
Los cromosomas se encuentran muy enrollados, si un solenoide tiene de diámetro 30 nm, un cromosoma condensado tiene 700 nm. Para esto el solenoide se enrolla sobre un esqueleto proteico compuesto de la enzima topoisomerasa II, que es capaz de pasar una cadena de DNA a través de otra.
PASOS DEL EMPAQUETAMIENTO CROMOSOMICO:
1) El DNA se enrolla sobre los nucleosomas que actúan como bobinas de hilo.
2) Los nucleosomas se enrollan formando un solenoide.
3) El solenoide forma lazos anclados a un esqueleto central.
4) El esqueleto unido a los lazos se dispone como un solenoide gigante.
BIBLIOGRAFIA:
3.2.12 SOLENOIDES
El DNA (asociado a las histonas) da dos vueltas alrededor de cada octamero de los nucleosomas, el nucleosoma es una forma distendida, de una forma muy enrollada denominado solenoide (30 nm) , el solenoide mantiene su forma mediante otra histona H1.
Para conseguir el primer nivel de empaquetamiento el DNA se enrolla alrededor de las histonas, que actúan, como bobinas de un hilo, un nuevo enrollamiento genera la conformación del solenoide.
BIBLIOGRAFIA
http://bioquimica-sil2.blogspot.com/2007/05/niveles-de-organizacin-de-la-materia.html
3.2.1.1 HISTONAS
Las proteínas responsables del empaquetamiento del ADN se denominan histonas. Estas proteínas forman parte del alrededor de la mitad de la masa de la cromatina. Hay 5 clases principales de histonas: H1, H2A, H2B, H3 y H4, todas ellas contienen una gran cantidad de residuos cargados positivamente ( Arg y Lys).
Características de las histonas.
*Unidad de periodo evolutivo: es el tiempo en el que la secuencia de aminoácidos de una proteína cambia en 1% después de que dos especies divergieron.
*Las histonas, se unen ionicamente a los grupos fosfato del ADN cargados negativamente. In vitro, esta interacción, se puede romper con 0.5 M de NaCl.
*Las histonas están conservadas evolutivamente, su función es tan crítica que no soportan cambios.
*Las histonas son objeto de modificaciones postraduccionales como metilaciones, acetilaciones y fosforilaciones en residuo específicos (Arg, His, Lys, Ser y Thr).
*En las células eritroides de embriones de pollo, existe una variante de H1 llamada H5, cuya función es desconocida (los eritrocitos de pollo, a diferencia de los humanos, son nucleados).
BLIBLIOGRAFIA:
http://laguna.fmedic.unam.mx/~evazquez/0403/estructura%20cromosoma1.html
3.2.1 ADN LINEAL Y EMPAQUETAMIENTO
Una célula humana contiene alrededor de 2 metros de DNA (1 metro por cada serie cromosomica). El cuerpo humano está constituido por unas 1013 células y cada célula es diploide, por lo que contiene en total unos 2x1013 metros de DNA.
La distancia de la tierra al sol es 1,5 x 1011 metros…
Ello significa que el DNA de nuestro cuerpo podría extenderse hasta el sol y volver casi 100 veces. Este hecho significa que el DNA de las eucariotas debe estar empaquetado de una forma muy eficaz.
3.2 ORGANISMOS EUCARIOTICOS
BIBLIOGRAFIA:
http://www.educarchile.cl/Portal.Base/Web/VerContenido.aspx?ID=95586
Se denomina eucariotas a todas las células que tienen su material hereditario fundamentalmente (su información genética) encerrado dentro de una doble membrana, la envoltura nuclear, que delimita un núcleo celular.
En los organismos eucarióticos, la mayoría de los genes se encuentra en los cromosomas del núcleo. Las especies eucarióticas se clasifican como diploides (dos series de cromosomas en el núcleo), o son haploides (1 sola serie de cromosomas en el nucleo), la mayoría de algas y hongos son haploides y el resto de eucariotas (incluyendo plantas y animales) son diploides.
La letra n se utiliza para designar el número de cromosomas de un genoma nuclear de un organismo.
Diploide: 2n.
Haploide: n.
Las condiciones 3n, 4n, 5n,: Se conocen como poliploides.
Los análisis de secuencia han demostrado que hay DNA entre los genes, de función desconocida la mayor parte. El tamaño y la naturaleza de este DNA dependen del genoma. En hongos, este DNA intergénico es pequeño, pero en mamíferos es muy grande
Desde un punto de vista conceptual, en algún lugar entre los propios genes y estas regiones intergénicas existen secuencias de DNA que pueden estar bastante alejadas de un gen pero que afectan su regulación. Pueden ser considerarse parte de la unidad funcional del gen, incluso aunque esten separados por largos tramos de DNA que no tienen nada que ver con el gen en cuestión.
En muchas eucariotas, el DNA que esta entre los genes puede ser de tipo repetitivo, consistente en varios tipos de diferentes de unidades que se repiten a través del genoma. El DNA repetitivo también puede encontrase dentro de los intrones. La cantidad de DNA repetitivo varia entre diferentes especies e incluso existen variaciones del número de repeticiones dentro de una especie. La función del DNA repetitivo es todavía un misterio.
En una célula diploide, puesto que hay dos series cromosomitas, existen dos cromosomas de cada tipo. Los miembros de cada par se conocen como cromosomas homologos. Los miembros de un par homologo básicamente son identicos y aportan los mismos genes, aunque muchas veces diferentes alelos (formas diferentes de un mismo gen).
Para determinar el número de cromosomas de una célula, estos simplemente se tiñen y se cuentan al microscopio óptico.
Bibliografía
Las principales regiones de un gen:
un gen es una región de DNA cromosómico que puede trascribirse en una molécula de RNA funcional en el momento y lugar adecuados del proceso de desarrollo de un organismo. Para que esto ocurra un extremo de un gen contiene una región reguladora, es decir un segmento de DNA con una secuencia especifica de nucleótidos que le permita recibir y responder a señales de otras partes del genoma o del ambiente celular. En el otro extremo del gen existe una región encargada de terminar la trascripción.
domingo, 26 de febrero de 2012
TAREA: TRANSPOCISION
El transposón modifica el ADN de sus inmediaciones, ya sea arrastrando un gen codificador de un cromosoma a otro, rompiéndolo por la mitad o haciendo que desaparezca del todo. En algunas especies, la mayor parte del ADN basura (hasta un 50% del total del genoma) corresponde a transposones.
EN PROCARIOTAS
Los elementos genéticos transponibles en procariotas aparecen tanto en el cromosoma principal de bacterias como en los plasmidos o plasmidios, tienen la capacidad de transponerse de un lugar a otro dentro del cromosoma principal, de un plasmidio a otro y viceversa.
TIPOS:
Clase I:
Retrotransposones se mueven mediante intermediarios de RNA temporales.
http://www.ucm.es/info/genetica/grupod/Mutacion/mutacion.htm
3.1.3.2 BACTERIOFAGOS
Los bacteriófagos son virus que infectan exclusivamente a bacterias.
Al igual que los virus que infectan células eucariotas, los fagos están constituidos por una cubierta proteica o cápside en cuyo interior está contenido su material genético, que puede ser ADN o ARN de simple o doble cadena, circular o lineal (en el 95% de los fagos conocidos es ADN de doble cadena), de 5.000 a 500.000 pares de bases. El tamaño de los fagos oscila entre 20 y 200 nm aproximadamente.
http://vimeo.com/8313889 (interesante)
http://www.microbiologia.com.ar/virologia/procariontes.php?Mostrar=generalidades
http://www.joaquinrodriguezpiaya.es/2BachilleratoBiologia/Microbiologia/Los_virus.html
3.13 ADN EXTRACROMOSOMICO
3.2.3.1 PLÁSMIDOS
3.1.2 PROTEINAS ASOCIADAS
3.1.1 ADN CIRCULAR
Las moléculas de ADN covalentemente cerradas ó circulares, se encuentran en bacterias, muchos virus, mitocondrias, plástidos, y plásmidos. También se han observado ADNs pequeños, circulares y polidispersos en un número de organismos eucarióticos y se ha sugerido que tienen homología con el ADN cromosómico y en la capacidad de insertarse en él, y escindirse del ADN cromosómico.
El ADN circular es un fragmento formado por un proceso de formación y de deleción de un asa , que contiene una región constante de la cadena pesada mu y la parte 3 de la región de cambio. El adn circular es un producto normal de la reordenación entre los segmentos del gen que codifica las regiones variables de las cadenas ligeras y pesadas de las inmunoglobulinas, así como de los receptores de las células T.
Para entrar en una célula, los fagos se acoplan a receptores específicos en la superficie de la bacteria, que pueden ser lipopolisacáridos, ácidos teicoicos, proteínas o incluso flagelos. Por ello, cada fago solo podrá infectar ciertas bacterias según sus receptores. Puesto que los fagos no son móviles, dependen de encuentros al azar con los receptores adecuados en solución para poder infectar una bacteria.
Parece que los bacteriófagos presentan una especie de jeringa mediante la cual introducen su material genético en el interior de la célula. Tras el reconocimiento del receptor adecuado, la cola y cuello del fago se contraen, quedando así el fago acoplado a la superficie celular. El material genético puede ser ahora introducido a través de la membrana o bien simplemente depositado sobre la superficie. No se descarta que pueda haber fagos con otros métodos diferentes para introducir su material genético en la célula.
Ensamblaje
En el caso del fago T4, la construcción de nuevas partículas virales es un complejo proceso que requiere la ayuda de ciertas moléculas. La cola y la cabeza o cápside del fago son construidas por separado y se ensamblan posteriormente de forma espontánea. Después, el ADN es empaquetado en el interior de la cápside mediante un mecanismo no muy bien conocido aún. Todo el proceso puede durar unos 15 minutos.La cabeza tiene simetría icosaédrica (un icosaedro con un prisma hexagonal intercalado. La cola es de simetría helicoidal formada por un tubo central rígido y una vaina contráctil. De la placa basal salen seis espículas basales y seis fibras caudales. En la conexión de la cabeza y la cola existe un collar. Cada una de estas estructuras está formada por diferentes proteínas.
¿QUE ES UN TRANSPOSON?
Un transposón o elemento genético transponible es una secuencia de ADN que puede moverse de manera autosuficiente a diferentes partes del genoma de una célula, un fenómeno conocido como transposición En este proceso, se pueden causar mutaciones y cambio en la cantidad de ADN del genoma.
DESCUBRIMIENTO
*Barbara McClintock (1940)
*Abundancia de transposones en genoma vegetal
*Capacidad de alteración de la expresión, variación coloración
y concluyó que los responsables de esto, son los genes conocidos como "genes saltarines" que son ejemplos de elementos genéticos móviles.
Mecanismos generales de transposición:
Modelo replicativo: se hace una copia, y esta se introduce en el receptor permaneciendo intacta la secuencia copiada.
Modelo no replicativo:
No conservativo: la situación original es que tenemos un ADN con un transposón y otro que no lo tiene. El transposón se escinde y el genoma receptor lo incluye, quedando un hueco en el ADN donante. Puede suceder que ocurra reparación o no.
Conservativo: el transposón se escinde pero no deja huecos, y el elemento genético se inserta en otro sitio.
CARACTERISTICAS DE TRANSPOSICIÓN
*Poca selectividad secuencial. Supresión de la función génica por inserción dentro de genes. Alteraciones de la expresión génica por inserción en secuencias reguladoras. Descubrimiento.
*Fuente más común de nuevas mutaciones en muchos organismos.
*Capacidad de inserción promiscua, uso como mutágenos y vectores para la entrega de DNA en biología experimental y biotecnología
TIPOS DE TRANSPOSONES:
3 clases principales de elementos transponibles:
*Transposones de DNA
*Retrotransposones semejantes a virus o LTR (retrovirus)
*Retrotransposones de poli-A o no víricos
EN PROCARIOTAS
Los elementos genéticos transponibles en procariotas aparecen tanto en el cromosoma principal de bacterias como en los plasmidos o plasmidios, tienen la capacidad de transponerse de un lugar a otro dentro del cromosoma principal, de un plasmidio a otro y viceversa.
TIPOS:
Clase I:
Retrotransposones se mueven mediante intermediarios de RNA temporales.
Clase II:
Transposones DNA se mantienen como DNA y se mueven por mecanismos de corte y empalme (= elementos CSSR)
Clase I: se transcriben a ARN y posteriormente se retrotranscriben por una transcriptasa inversa,
sintetizada a veces por el propio transposón, dando lugar a una secuencia de ADN que es la que se insertaen el genoma.
Clase II: su mecanismo de transposición no usa unintermediario de ARN. Contienen secuencias repetidas inversas de 10 pb situadas a ambos extremos de la secuencia codificante. Esas secuencias se reconocen por una transposasa que es codificada sólo en algunos transposones, capturan los extremos de la secuencia e insertan el transposón en otra zona del ADN.
EN EUCARIOTAS:
EN EUCARIOTAS:
Los elementos transponibles de eucariotas, suelen ser genes mayores. No llevan tantas secuencias invertidas repetidas y además algunos se transponen a través de una molécula de RNA en lugar de a través de una molécula de DNA.
Se transponen a través de RNA.
Tipo retroviral: Un retrovirus consta de en su extremos secuencias LTR (long terminal repeat) repeticiones terminales largas. Además tiene siempre tres genes, uno es GAG otro es el ENV y el otro es el POL (gen que codifica para una proteína exclusivamente retroviral la transcriptasa inversa).
Lines: No tiene LTR, tiene el gen POL, algunos tienen el GAG. En 3' tiene una cola de poli A, esto es una prueba de que es una secuencia que se ha transpuesto de una molécula de RNA.
Tipo no retroviral: Los sines solo tienen una cola de poli A. No tienen nada semejante a un retrovirus por ello se le denomina no retroviral.
SE TRANSPONEN ATRAVEZ DE ADN
El FB y P en Drosophila: el FB viene de fold back tiene ene los extremos dos repeticiones tan largas que no hay nada en medio, y es capaz de plegarse. El elemento P tiene repeticiones invertidas pero cortas, es el responsable de una enfermedad llamada disgenia híbrida en Drosophila.
Generación de animales transgénicos mediante el uso de transposones
Los transposones han desempeñado un papel significativo en la historia de la investigación biológica.
Han tenido una influencia importante en la estructura de los genomas durante la evolución, ya que pueden causar mutaciones, y su estudio a conducido al concepto de "DNA egoísta ".
Además, los transposones se han manipulado como vectores útiles para la transferencia de genes, la terapia en células somáticas y en la mutagénesis al azar .
La mayoría del DNA en vertebrados no tiene función y está formado por secuencias altamente repetidas y que son el resultado de la actividad de elementos transponibles.
Estas secuencias son interesantes por una gran variedad de razones:
*Pueden ser utilizados como marcadores en la historia evolutiva de la especie.
*Pueden estar implicadas en la creación y la destrucción de genes, ya que los genes de los transposones "han sido adoptados" por algunos organismos para realizar funciones celulares vitales.
*Los transposones se han utilizado como vectores para el transgénesis y la mutagénesis
*Los elementos transponibles han demostrado eficacia como herramientas genéticas en especies vertebradas
Consideraciones generales para los elementos Transponibles en el uso científico y en la biotecnología
*Hay variedad de aplicaciones para los transposones en biotecnología vertebrada.
*Transgénesis de la linea germinal
*Terapia génica en células somáticas mediante transferencia de un gen
*Mutagénesis al azar
Bibliografías:
3.1.3.2 BACTERIOFAGOS
Los bacteriófagos son virus que infectan exclusivamente a bacterias.
Al igual que los virus que infectan células eucariotas, los fagos están constituidos por una cubierta proteica o cápside en cuyo interior está contenido su material genético, que puede ser ADN o ARN de simple o doble cadena, circular o lineal (en el 95% de los fagos conocidos es ADN de doble cadena), de 5.000 a 500.000 pares de bases. El tamaño de los fagos oscila entre 20 y 200 nm aproximadamente.
Los fagos pueden generar el ciclo lítico o el ciclo lisogénico, aunque muy pocos son capaces de llevar a cabo ambos. En el ciclo lítico, las células hospedadoras del fago son lisadas (destruidas) tras la replicación y encapsulación de las partículas virales, de forma que los nuevos virus quedan libres para llevar a cabo una nueva infección.
a)El DNA viral puede entrar a la célula y comenzar una infección (ciclo lítico);
b)El DNA viral puede incorporarse al cromosoma bacteriano, replicarse con él y ser transferido a las células hijas (ciclo lisogénico).
b)El DNA viral puede incorporarse al cromosoma bacteriano, replicarse con él y ser transferido a las células hijas (ciclo lisogénico).
http://vimeo.com/8313889 (interesante)
http://www.microbiologia.com.ar/virologia/procariontes.php?Mostrar=generalidades
http://www.joaquinrodriguezpiaya.es/2BachilleratoBiologia/Microbiologia/Los_virus.html
3.13 ADN EXTRACROMOSOMICO
3.2.3.1 PLÁSMIDOS
Los plásmidos son cadenas en su mayoría de ADN cerradas; es decir formando algo parecido a un círculo. También forman una doble hélice, como el ADN de los cromosomas, aunque se encuentran, por definición, fuera de los cromosomas. Se han encontrado plásmidos en casi todas las bacterias, aunque no son exclusivos de ellas.
3.1.2 PROTEINAS ASOCIADAS
Las histonas son proteínas básica, de baja masa molecular, muy conservadas evolutivamente entre los eucariotas y en algunos procariotas. Forman la cromatina junto con el ADN, sobre la base de unas unidades conocidas como nucleosomas.
Las proteínas celulares más frecuentes son las proteínas histonas, siendo que cada célula eucariótica presenta varios cientos de millones de moléculas de histonas, mientras que las demás proteínas no alcanzan unos cientos (como mucho, a miles). Son proteínas de masa molecular baja, aproximadamente 11-12 Kd y exhiben un alto contenido, cerca de 20%, de lisina y arginina (aminoácidos básicos). Con las cargas positivas de las cadenas laterales de estos restos, las histonas (que son extremadamente básicas) se unen a los grupos fosfato del ADN (cargados negativamente); para ello no es relevante la secuencia de bases dentro deADN. A menudo, las histonas son modificadas por metilaciones, acilaciones, fosforilaciones o ADP-ribosilaciones.
En los seres humanos hay cinco tipos principales: la histona H1 y las histonas H2A, H2B, H3 y H4. Estas últimas se denominan también histonas nucleosomales y forman un octámero con dos histonas de cada; alrededor de este núcleo se enrolla dos veces un hilo de ADN. Este complejo ADN-histona recibe el nombre de nucleosoma y constituye el componente primario del cromosoma.
El DNA gira unos 147 pares de bases alrededor del núcleo de la histona y a continuación se desplaza unos 20-70 bp en un giro hacia la izquierda hasta alcanzar el siguiente nucleosoma. La pieza intermedia, también denominada DNA de conexión está “desnuda”, es decir, no está equipada con histonas. La histonas H1 se coloca como pieza de cierre en cada nucleosoma y al mismo tiempo toma contacto con las agrupaciones vecinas. De esto modo, las proteínas H1 van “grapando” los nucleosomas para formar un hilo denso: la fibra de cromatina
3.1.1 ADN CIRCULAR
Las moléculas de ADN covalentemente cerradas ó circulares, se encuentran en bacterias, muchos virus, mitocondrias, plástidos, y plásmidos. También se han observado ADNs pequeños, circulares y polidispersos en un número de organismos eucarióticos y se ha sugerido que tienen homología con el ADN cromosómico y en la capacidad de insertarse en él, y escindirse del ADN cromosómico.
El ADN circular es un fragmento formado por un proceso de formación y de deleción de un asa , que contiene una región constante de la cadena pesada mu y la parte 3 de la región de cambio. El adn circular es un producto normal de la reordenación entre los segmentos del gen que codifica las regiones variables de las cadenas ligeras y pesadas de las inmunoglobulinas, así como de los receptores de las células T.
El ADN circular es aquel que contienen las bacterias, es el tambien llamado plasmido y son secuencias cortas del genoma.
consultas:
Es material genético accesorio. El plásmido tiene un origen de replicación independiente al cromosómico,es decir,no tiene porqué replicarse durante la división ni exclusivamente durante ésta.
Hay algunos plásmidos que tiene la capacidad de insertarse en el cromosoma bacteriano. Digamos que rompe el cromosoma y se sitúa en medio, con lo cual, automáticamente la maquinaria celular también reproduce el plásmido. Cuando ese plásmido se ha insertado se les da el nombre de episoma.
Los episomas se utilizan mucho en ingeniería genética por la facilidad con la que se manipulan.
ADN CROMOSOMICO
|
ADN PLÁSMIDICO
|
Tiene un tamaño de 5 mb
|
Tiene un tamaño de 5 kb
|
Se encuentran muy agrupados, con distancias intergénicas muy pequeñas, y los intrones son muy escasos.(operón)
|
Obligados a vivir dentro de la célula. Los plásmidos bacterianos contienen a menudo genes que son útiles para la célula huésped
|
El ADN es circular
|
El ADN con forma circular o lineal
|
Se organiza en un nucleoide que se forma por un superenrrollamiento.
|
Se encuentran plásmidos en hongos y células vegetales.(mitodcondrias y cloroplastos)
|
Existen una serie de proteínas relacionadas con el empaquetamiento del DNA: (H-NS), (HU)
|
Muchas copias por bacterias, solo para copiarse a sí mismos.
|
se anclan en una proteína formando lazos.
|
Están obligados a vivir dentro de la bacteria.
|
Se presentan en gene agrupados.
|
Acoplamiento
Para entrar en una célula, los fagos se acoplan a receptores específicos en la superficie de la bacteria, que pueden ser lipopolisacáridos, ácidos teicoicos, proteínas o incluso flagelos. Por ello, cada fago solo podrá infectar ciertas bacterias según sus receptores. Puesto que los fagos no son móviles, dependen de encuentros al azar con los receptores adecuados en solución para poder infectar una bacteria.
Parece que los bacteriófagos presentan una especie de jeringa mediante la cual introducen su material genético en el interior de la célula. Tras el reconocimiento del receptor adecuado, la cola y cuello del fago se contraen, quedando así el fago acoplado a la superficie celular. El material genético puede ser ahora introducido a través de la membrana o bien simplemente depositado sobre la superficie. No se descarta que pueda haber fagos con otros métodos diferentes para introducir su material genético en la célula.
Síntesis de proteínas y ácidos nucleicos
En un corto espacio de tiempo, que pueden llegar a ser minutos, los ribosomas bacterianos comienzan a traducir el ARNm viral a proteínas. En el caso de los fagos basados en ARN, una RNA-replicasa es sintetizada al inicio del proceso.- Las proteínas producidas en la fase temprana y unas pocas proteínas que estaban presentes en el virión podrían modificar la RNA-polimerasa bacteriana de forma que transcriba preferentemente los ARNm virales. Todo el sistema de traducción y de replicación normal de la bacteria se ve interrumpido y es forzado a producir nuevas partículas virales.
- Posteriormente, las proteínas helper se encargarán de ensamblar las nuevas partículas virales.
- Finalmente, se sintetizan las proteínas de la fase tardía, involucradas en el proceso de la lisis celular.
Ensamblaje
En el caso del fago T4, la construcción de nuevas partículas virales es un complejo proceso que requiere la ayuda de ciertas moléculas. La cola y la cabeza o cápside del fago son construidas por separado y se ensamblan posteriormente de forma espontánea. Después, el ADN es empaquetado en el interior de la cápside mediante un mecanismo no muy bien conocido aún. Todo el proceso puede durar unos 15 minutos.La cabeza tiene simetría icosaédrica (un icosaedro con un prisma hexagonal intercalado. La cola es de simetría helicoidal formada por un tubo central rígido y una vaina contráctil. De la placa basal salen seis espículas basales y seis fibras caudales. En la conexión de la cabeza y la cola existe un collar. Cada una de estas estructuras está formada por diferentes proteínas.
Liberación de los fagos
Los fagos pueden ser liberados mediante lisis celular o por secreción celular. En el caso del fago T4, unos 20 minutos después de inyectar el material genético, más de 300 fagos son liberados vía lisis. La proteína que lleva a cabo la lisis es la endolisina, una enzima capaz de romper las moléculas de peptidoglicano de la pared bacteriana. Sin embargo, algunos fagos pueden quedarse en la célula como parásitos, de forma que la bacteria va secretando constantemente nuevas partículas virales. En estos casos, los viriones salen mediante procesos de exocitosis, en los que cada uno se queda con una pequeña porción de membrana bacteriana que los envuelve. Todos los nuevos fagos liberados quedan en disposición de infectar a una nueva bacteria.
Tipo I
|
ADN bicatenario
|
A partir del ADN se hace la transcripción y se forma el ARNm
|
Tipo II
|
ADN monocatenario
|
A partir de la habra de ADN se sintetiza la complementaria y se hace posteriormente la transcripción para formar el mensajero
|
Tipo III
|
ARN bicatenario
|
A partir del ARN se hace la transcripción y se forma el ARNm
|
Tipo IV
|
ARN monocatenario (+)
|
El ARN se usa directamente como mensajero (sin transcripción)
|
Tipo V
|
ARN monocatenario (-)
|
El ARN tiene distinto signo que el mensajero, por lo que éste se forma por una transcripción del ARN
|
Tipo VI
|
ARN monocatenario (+) RETROVIRUS
|
Mediante una transcriptasa inversa se forma ADN de doble hebra y porteriormente se realiza la transcripción para formar el mensajero
|
Suscribirse a:
Entradas (Atom)