1. Tema 12
El cromosoma eucariótico
1

2. El cromosoma eucariótico
Haga clic para modificar el estilo
Relación existente entre el DNA, las histonas y la
cromatina de título del patrón
• Haga empaquetamiento del el estilo de texto
Niveles declic para modificar DNA en los cromosomas
del patrón
Diferencias entre eucromatina y heterocromatina
– Segundo nivel
Bandeos Tercer nivel
• cromosómicos y su relación con la
compactación del DNA
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
Función y estructura de centrómeros y telómeros
El paisaje genómico: la complejidad de las secuencias del
DNA eucariótico
2

3. La célula eucariota
Haga clic para modificar el estilo
En un principio, el material genético se identifico como una masa densa y
de título del patrón
granular denominada cromatina: reacción con ciertas tinciones – Material
oscuro, coloreado.
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
3

4. La célula eucariota
Haga clic para modificar el estilo
Durante la división celular la cromatina se compacta en unidades
de título del patrón
discretas, los cromosomas.
El ciclo celular consta, básicamente, de dos fases:
• Haga clic para modificar el estilo de texto
Interfase Mitosis
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
Actividad celular » Quinto nivel
sintética
y Huso acromático
núcleo discreto Cada célula hija posee dos copias de
cada cromosoma
(homólogos)
4

5. Empaquetamiento del DNA
Hagacaracterísticas comunes de la organización del material
Una de las
clic para modificar el estilo
de título del patrón
genético es su alto grado de compactación: masa compacta que
ocupa un espacio bien delimitado.
• Haga clic para modificar el estilo de texto
El genoma humano tiene unas 3.000 megabases (1-2m) y un
del patrón
núcleo ocupa unas 6µm.
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
5

6. Empaquetamiento del DNA
Haga clic para modificar el estilo
Doble hélice
de título del patrón
Nucleosoma (Octámero de Histonas)
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
Solenoide (Histona H1)
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
Composición del Cromosoma
(Cromatina)
» Quinto nivel
 Proteínas : básicas -> histonas
ácidas -> no histonas (~30%)
 DNA
 RNA (1%)
Tasa de empaquetamiento: 1:50.000-100.000 6

7. Empaquetamiento del DNA
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
7

8. Empaquetamiento del DNA
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
8

9. Empaquetamiento del DNA
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
Existe una matriz proteica que forma el
esqueleto del cromosoma.
9

10. Empaquetamiento del DNA
Haga clic para modificar el estilo
Las fibras de DNA se unen al esqueleto en sitios específicos
denominados MARs (o SARs) del patrón
de título
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
10

11. El cariotipo humano y de ratón
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
Bandas cromosómicas (Bandas G)
Los genes tienden a localizarse en las
regiones entre bandas (>%G-C)
11

12. Centrómero y telómero
Haga clic para modificar el estilo
Centrómero Telómero
de título del patrón
Elemento de DNA responsable de la
segregación en mitosis y meiosis (no
Elemento de DNA que sella los extremos de los
cromosomas y les confiere estabilidad.
distingue entre cromosomas).
• Haga clic para modificar el estilo de texto
Integridad estructural
Está compuesto de proteínas de unión a Asegura la replicación de los extremos del
del patrón
los microtúbulos y puede poseer gran
cantidad de DNA repetitivo
cromosoma
– Segundo nivel Papel en el apareamiento cromosómico y
la arquitectura tridimensional del núcleo
• Tercer nivel Envejecimiento celular y cáncer
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
12

13. El Telómero
Haga clic para modificar el estilo
de título delextremos cromosómicos
patrón
El problema de la replicación de los
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
13

14. El Telómero
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
14

15. El Telómero
Haga clic para modificar el estilo
de Estructura deldel telomérico
título tapón patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
15

16. El Telómero
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
Síndrome de Werner
16
Mutación en el gen WRN, que codifica una helicasa que

17. 13 / 11 / 2008
Los números del genoma humano
Haga clic genes estimado 20.000-25.000
Total de para modificar el estilo
de título del patrón
Genes identificados 19073
• Haga clic para modificar el estilo de texto
Genes mitocondriales 37
Genes secuencia conocida 12527
Descripción fenotípica 374
del patrón
Otros 6172
– Segundo nivel localización física
Genes con 11419
• Tercer nivel
1097
717
617
– Cuarto 429 532 683
nivel
Genes localizados por cromosoma
508
406 427 413 717 601
» Quinto nivel
641
206 356 328
443 664 160 727 277 139 286 45
17

18. Características de los genes humanos que codifican proteínas.
Haga clic paraMediana Promedio elTamaño muestra
Característica
modificar estilo
de título del patrón
Tamaño exones 122 bp 145 bp 43.317
• Haga clic para modificar el estilo de texto
Número exones 7 8.8 3.501
del patrón
Tamaño intrones 1.023 bp 3.365 bp 27.238
– Segundo nivel
3’ UTR 400 bp 770 bp 689 (crom. 22)
• Tercer nivel
5’ UTR – Cuarto nivel 240 300 463 (crom. 22)
» Quinto nivel
Secuencia codificadora 1.100 bp 1.340 bp 1.804
(CDS) 367 aa 447 aa
Extensión genómica 14 kb 27 kb 1.804
18

19. Los genes humanos varían enormemente
en tamaño y cantidad de exones
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
19

20. La densidad de genes no es homogénea
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
Región del HLA de tipo III en el cromosoma 6p21.3
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
Gen de la distrofina en el cromosoma Xp21
» Quinto nivel
20

21. La densidad génica se correlaciona con el bandeo cromosómico
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
Xp21
• Haga clic para modificar el estilo de texto
6p21.3
del patrón
– Segundo nivel
• Tercer nivel BANDAS G
– Cuarto
Claras nivel oscuras
» en GC
Comparativamente ricas Quinto nivel Comparativamente ricas en AT
Sensibles a la DNAsa Insensibles a la DNAsa
Condensación tardía en el ciclo celular Condensación temprana en el ciclo celular
Replicación temprana Replicación tardía
Alta densidad génica Baja densidad génica
Pobres en secuencias repetidas Ricas en secuencias repetidas
21

22. Aunque es raro, existen genes solapados y anidados
Haga clic para modificar el estilo
A) Región del HLA de tipo III en el cromosoma 6p21.3
de título del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
del patrón
– Segundo nivel
B) Intrón 26 del gen de la neurofibromatosis tipo 1
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
22

23. El tamaño de los genomas
Haga buena correlaciónmodificar el estilo
No existe una
clic para entre
de título del patrón
el tamaño del genoma y complejidad
genética
• Haga clic para modificar el estilo de texto
Existe una tamaño mínimo del genoma
del patrón
necesario para incrementar la
complejidad
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
Se detecta una gran variación en el
tamaño del genoma dentro de un
mismo phylum
23

24. Secuencias de DNA repetitivas
Haga clic para modificar el estilo
de título del patrón
Generalmente, los genes son
codificados por secuencias únicas
• Haga clic para modificar el estilo de texto
de DNA
del patrón
Los genomas más grandes dentro
de un – Segundo nivel
mismo phylum no contienen
necesariamente más genes
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
Una gran parte del ADN repetitivo
» los elementos
puede proceder de Quinto nivel
transponibles
24

25. Contenido en repeticiones del genoma humano
Haga clic para modificar el estilo
 Derivados de elementos transponibles


de título del patrón
Pseudogenes procesados
Repeticiones de secuencias sencillas
• Duplicaciones segmentales 10-300 kb

Haga clic para modificar el estilo de texto
Bloques de secuencias repetidas en tándem (centrómeros, telómeros,...)
del patrón

Derivados de trasposones
– Segundo nivel
• Tercer nivel
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
25

26. Contenido en repeticiones del genoma humano
Haga clic para modificar el estilo
Elementos de títulomelanogaster C. elegans A. thaliana
H. sapiens D. del patrón
• Haga clic para modificar el estilo de texto
LINE/SINE 33.40% 0.70% 0.40% 0.50%
del patrón
–
LTRSegundo nivel
8.10% 1.50% 0.00% 4.80%
• Tercer nivel
DNA 2.80% 0.70% 5.30% 5.10%
– Cuarto nivel
» Quinto nivel
Total 44.40% 3.10% 6.50% 10.50%
26

27. ORGANIZACION
GENOMA
GENERAL DEL
Haga clic para modificar el estilo
NUCLEAR
GENOMA HUMANO
de título del patrón
GENOMA genes y secuencias
ADN extragénico
MITOCONDRIAL relacionadas
75%
25%
• Haga clic para modificar el estilo de texto
Codificante
2.5%
No codificante
22.5%
Moderada o altamente
Repetido
Secs. únicas o
bajo número de copias
30% 45%
del patrón Repetidos en tándem
35000 genes 500 RNA Repetidos dispersos
– Segundo nivel
proteínas funcionales 12%
o agrupados
18%
4 genes rRNA
• Tercer nivel Satélite
– Cuarto nivel
>40 tRNA
» Quinto nivel (SINEs)
Cortos Largos (LINEs)
Minisatélites
>500 otros Microsatélite
RNA funcionales
Intrones, secuencias Fragmentos
Pseudogenes
no traducidas génicos
27