Genomas Complejos
Páginas: 9 (2195 palabras)
Publicado: 9 de octubre de 2015
Genomas complejos y Genómica
parte II
Carlos Gaete Eastman
ICB
Universidad de Talca
PROCARIOTAS
EUCARIOTAS
PRO: antes CARIO: núcleo
EU: verdadero CARIO: núcleo
NO envoltura nuclear
SI envoltura nuclear
ADN desnudo
ADN asociado a proteínas
ADN circular cerrado
ADN lineal
Una o dos moléculas de ADN
Muchas moléculas de ADN
NO nucleolos
Uno o más nucleolos
Transcripción y Traducción simultáneaEventos separados
NO modificaciones postranscripción
Modificaciones postranscripción
Genes dispuestos en operones
Ausencia de operones
¿GENOMA?
conjunto de genes de un organismo
3
El DNA puede ser secuenciado
Secuenciación de
DNA por el método
de Sanger (1975)
O el método
enzimático de los
dideoxinucleótidos
Una secuencia de largo completo se obtiene mediante el
ensamblaje de variassecuencias mas pequeñas
Un genoma se secuencia mediante el sobrelapamiento de
pequeños clones
Secuenciando los extremos de los clones se evitan ensambles
incorrectos
Luego se secuencian los clones
Se comenzaron a secuenciar las primeras secuencias de ADN
Secuencias de Genomas Procariontes
Los genes son continuos.
Una parte de sus genes está organizado en
operones..
operones
- Comparten lasregiones reguladoras y promotoras.
Las regiones intergénicas son cortas.
ESTRUCTURA DE UN GEN PROCARIOTICO
Promotor
Region Codificadora
Terminador
Promotor
Regions Codificadoras
Terminador
OPERON
11
Pero también secuencias de Genomas Eucariontes
Estructura de los genes:
- Los genes presentan intrones, son discontinuos.
- Los genes tienen extensas regiones reguladoras 5´ y 3´.
- Los mRNAstienen extensas regiones no traducibles 5´ y 3´.
12
ESTRUCTURA DE UN GEN EUCARIONTE
13
El DNA puede ser secuenciado de manera
automática
Para automatizar el proceso se marcan cada ddNTP con un
fluoróforo distinto
Mediante electroforesis capilar se separan los fragmentos y luego
se lee el orden de los fluoróforos
Como resultado obtenemos un cromatograma que es posible
asociar a unasecuencia específica
El problema pasa de ser experimental a bioinformático
ESTRUCTURA DE UN GEN EUCARIONTE
19
Organización del Genoma Eucarionte
Factores que contribuyen a un mayor tamaño genómico
Gran cantidad de DNA espaciador:
- Los genes se encuentran separados por una gran cantidad de
DNA no codificante. Esta condición aumenta al pasar de
unicelulares a pluricelulares.
20
Organizacióndel Genoma, Resumen
Los genomas procariontes presentan poco DNA intergénico, genes sin
intrones y frecuentemente agrupados en operones.
Los genomas eucariontes presentan mucho DNA intergénico, genes con
intrones y principalmente aislados.
21
En el genoma humano existe una muy baja densidad de genes
Estructura de las secuencias codificantes
Genes continuos y discontinuos en eucariontes
Elnúmero de exones de los
genes es mayor en mamíferos
que en otros eucariontes como
D. melanogaster o
S. cereviceae.
El número de exones parece
aumentar, al aumentar la
“complejidad” de los eucariontes.
23
Estructura de las secuencias codificantes
Tamaño de los Genes
El tamaño de los genes es mayor en
mamíferos que en otros eucariontes
como D. melanogaster o S.
cereviceae..
cereviceae
El tamañoparece aumentar, al
aumentar la “complejidad” de los
eucariontes.
24
Expresión de los genes eucarióticos de organismos superiores
El uso de promotores
alternativos, terminadores
alternativos y splicing alternativo
permite aumentar la cantidad de
productos génicos que se
obtienen a partir de los genes
codificantes.
Más del 40% de los genes en humanos tienen procesamiento alternativo.
25
Luego seensamblan las secuencias para obtener grandes extensiones
del genoma de un organismo
El primer genoma secuenciado
La bacteria Hemophilus influenzae
1.83014 Mb
1789 genes
1657 proteínas
81 RNAs
84% sec codificantes
La Era Genómica
Bacteria
1.6 Mb ~1600
genes [Science
Eukaryote
13 Mb
~6K genes
Animal
~100 Mb
~20K genes
269: 496]
[Nature 387: 1]
[Science 282: 1945]
1997
1998
1995...
parte II
Carlos Gaete Eastman
ICB
Universidad de Talca
PROCARIOTAS
EUCARIOTAS
PRO: antes CARIO: núcleo
EU: verdadero CARIO: núcleo
NO envoltura nuclear
SI envoltura nuclear
ADN desnudo
ADN asociado a proteínas
ADN circular cerrado
ADN lineal
Una o dos moléculas de ADN
Muchas moléculas de ADN
NO nucleolos
Uno o más nucleolos
Transcripción y Traducción simultáneaEventos separados
NO modificaciones postranscripción
Modificaciones postranscripción
Genes dispuestos en operones
Ausencia de operones
¿GENOMA?
conjunto de genes de un organismo
3
El DNA puede ser secuenciado
Secuenciación de
DNA por el método
de Sanger (1975)
O el método
enzimático de los
dideoxinucleótidos
Una secuencia de largo completo se obtiene mediante el
ensamblaje de variassecuencias mas pequeñas
Un genoma se secuencia mediante el sobrelapamiento de
pequeños clones
Secuenciando los extremos de los clones se evitan ensambles
incorrectos
Luego se secuencian los clones
Se comenzaron a secuenciar las primeras secuencias de ADN
Secuencias de Genomas Procariontes
Los genes son continuos.
Una parte de sus genes está organizado en
operones..
operones
- Comparten lasregiones reguladoras y promotoras.
Las regiones intergénicas son cortas.
ESTRUCTURA DE UN GEN PROCARIOTICO
Promotor
Region Codificadora
Terminador
Promotor
Regions Codificadoras
Terminador
OPERON
11
Pero también secuencias de Genomas Eucariontes
Estructura de los genes:
- Los genes presentan intrones, son discontinuos.
- Los genes tienen extensas regiones reguladoras 5´ y 3´.
- Los mRNAstienen extensas regiones no traducibles 5´ y 3´.
12
ESTRUCTURA DE UN GEN EUCARIONTE
13
El DNA puede ser secuenciado de manera
automática
Para automatizar el proceso se marcan cada ddNTP con un
fluoróforo distinto
Mediante electroforesis capilar se separan los fragmentos y luego
se lee el orden de los fluoróforos
Como resultado obtenemos un cromatograma que es posible
asociar a unasecuencia específica
El problema pasa de ser experimental a bioinformático
ESTRUCTURA DE UN GEN EUCARIONTE
19
Organización del Genoma Eucarionte
Factores que contribuyen a un mayor tamaño genómico
Gran cantidad de DNA espaciador:
- Los genes se encuentran separados por una gran cantidad de
DNA no codificante. Esta condición aumenta al pasar de
unicelulares a pluricelulares.
20
Organizacióndel Genoma, Resumen
Los genomas procariontes presentan poco DNA intergénico, genes sin
intrones y frecuentemente agrupados en operones.
Los genomas eucariontes presentan mucho DNA intergénico, genes con
intrones y principalmente aislados.
21
En el genoma humano existe una muy baja densidad de genes
Estructura de las secuencias codificantes
Genes continuos y discontinuos en eucariontes
Elnúmero de exones de los
genes es mayor en mamíferos
que en otros eucariontes como
D. melanogaster o
S. cereviceae.
El número de exones parece
aumentar, al aumentar la
“complejidad” de los eucariontes.
23
Estructura de las secuencias codificantes
Tamaño de los Genes
El tamaño de los genes es mayor en
mamíferos que en otros eucariontes
como D. melanogaster o S.
cereviceae..
cereviceae
El tamañoparece aumentar, al
aumentar la “complejidad” de los
eucariontes.
24
Expresión de los genes eucarióticos de organismos superiores
El uso de promotores
alternativos, terminadores
alternativos y splicing alternativo
permite aumentar la cantidad de
productos génicos que se
obtienen a partir de los genes
codificantes.
Más del 40% de los genes en humanos tienen procesamiento alternativo.
25
Luego seensamblan las secuencias para obtener grandes extensiones
del genoma de un organismo
El primer genoma secuenciado
La bacteria Hemophilus influenzae
1.83014 Mb
1789 genes
1657 proteínas
81 RNAs
84% sec codificantes
La Era Genómica
Bacteria
1.6 Mb ~1600
genes [Science
Eukaryote
13 Mb
~6K genes
Animal
~100 Mb
~20K genes
269: 496]
[Nature 387: 1]
[Science 282: 1945]
1997
1998
1995...
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