ingenieria biomedica

ACIDOS NUCLEICOS
Estructura y función
Bioquímica estructural
Ingeniería de la Salud
Curso 2013-2014

Mohammed Rafii El Idrissi Benhnia, PhD
Departamento de Bioquímica Médica, Biología Molecular e Inmunología
Facultad de Medicina
& Laboratorio de Inmunovirologia, Instituto de Biomedicina de Sevilla
SEVILLA, España
Rafiim@us.es

ORGANIZACIÓN DEL DNA EUCARIOTA
Cromosomas
ProcariotasDNA está contenido en 1 molécula grande de DNA Circular con una pequeña
fracción en pequeños plásmidos. Está superenrollado, forma complejos con
las proteínas, libre en el citosol: Nucleoide bacteriano
Los Procariotas son haploides (una copian de su cromosoma)
Eucariotas (diploides, dos copias de cada cromosoma),
E.j. Genoma Humano tiene 23x2 cromosomas
Eucariotas:
Genoma: dividido envarios cromosomas, cada uno tiene una sola molécula de
DNA lineal grande, de longitud del orden de 106-109 bp.
Numero muy diverso de cromosomas dependiendo de las especies
(1-190 cromosomas)

ORGANIZACIÓN DEL DNA EUCARIOTA
Algunas células eucariotas son muy poliploides: Cromosomas politénicos (célula de la
glándula salivar de la mosca de fruta), disposición lineal de las bandas de tinciónclaras y
oscuras puede correlacionar con la disposición lineal de los genes en el cromosoma (los
4 cromosomas están unidos por sus centrómeros)

Cromosomas politenicos en metafase. (Modified from T.S. Painter, J.
Hered. 25:465–476, 1934.)

ORGANIZACIÓN DEL DNA EUCARIOTA
Cromátidas hermanas

Centrómero

Cromosomas están dentro del núcleo (la células no
están dividiendo) formando una masaenmarañada de
fibras de un complejo DNA-proteína denominado
cromatina
Durante la mitosis la membrana nuclear se degrada y
los cromosomas diploides se condensan en estructura
compactas

Bucles cromatina

Microscopia electrónica de un cromosoma humano durante la metafase de la mitosis.
Superficie con aspecto velloso esta formado por bucles de cromatina muy enrollada

NIVELES DEORGANIZACIÓN DEL DNA EUCARIOTA
La condensación de DNA se describe en 4
niveles, (división relativa), este fenómeno es
aún limitado a nivel molecular

Niveles de organización estructural de un cromosoma, niveles de condensación
de DNA: superenrollamiento y empaquetamiento o compactación
(Ilustración esquemática y Microscopia electrónica)

NIVELES DE ORGANIZACIÓN DEL DNA EUCARIOTA

Short regionof
Nivel 1 (grado de condensación, cociente entre longitud del
B_DNA bicatenario y el tamaño una vez condensado :6)

estructura de orden superior de los nucleosomas
form of chromatin

Nivel 2 (grado de condensación: 40)

estructura de la fibra que muestra el empaquetamiento de los nucleosomas
of packed nucleosomes

Niveles de organización estructural de un cromosoma, niveles decondensación
de DNA: superenrollamiento y empaquetamiento o compactación
(Ilustración esquemática y Microscopia electrónica)

NIVELES DE ORGANIZACIÓN DEL DNA EUCARIOTA
Extended section of chromosome

Nivel 3 (grado de condensación: 50000)
Condensed section of chromosome

Nivel 4

Entire mitotic chromosome

Niveles de organización estructural de un cromosoma, niveles de condensación
deDNA: superenrollamiento y empaquetamiento o compactación
(Ilustración esquemática y Microscopia electrónica)

ORGANIZACIÓN DEL DNA EUCARIOTA:
SUPERENROLLAMIENTO y COMPACTACIÓN

ORGANIZACIÓN DEL DNA EUCARIOTA

1.  Problema de compactación
Enorme cuantidad de DNA de las células eucariotas: Contenido de DNA de una célula
humana 8x109 pb, longitud de 3m, debe estar empaquetado dentro delnúcleo con un
diámetro de 10 µm

2.  Problema de transcripción selectiva
En células diferenciadas, solo se transcribe una pequeña fracción de DNA (5-10%).
El acceso del DNA a las RNA polimerasas debe estar bajo estricto control
Ambos se consiguen haciendo que el DNA forme cromatina (complejos proteína-DNA)

CROMATINA Y TRANSCRIPCIÓN

Interrelación compleja de los factores de transcripción...