Organizacion Y Secuenciación De Los Genomas Celulares

ORGANIZACIÓN Y SECUENCIACIÓN DE LOS GENOMAS CELULARES
Como Material genético, el ADN proporciona un patrón que dirige todas las actividades celulares y determina el plan de desarrollo de los organismos multicelulares. Por lo tanto, entender la estructura genética y su función resulta fundamental para obtener una visión de la biología molecular de las células. El desarrollo de la clonación degenes ha supuesto un gran paso hacia estos objetivos, permitiendo a los científicos diseccionar genomas eucariotas complejos y probar las funciones de los genes eucarióticos. Los continuados avances en la tecnología recombinante del ADN nos conducen hasta el inquietante momento de determinar las secuencias de genomas completos, acercándonos a descifrar las bases genéticas del comportamiento celular.Como se repasó en el capítulo 3, las aplicaciones iniciales del ADN recombinante estuvieron dirigidas al aislamiento y análisis de genes individuales. Recientemente, se ha conseguido secuenciar genomas enteros- No sólo en bacterias y levaduras, sino también en los complejos genomas de plantas y animales, incluyendo los humanos-, En la actualidad se conocen secuencias genéticas completas dediversas bacterias, levaduras y genomas animales prototípico- los del nematodo C. elegans y el de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster-. También se han producido progresos importantes en la determinación de la secuencia genética humana, cuyo final se espera en un futuro próximo. Las secuencias de estos genomas celulares completos aportan una rica fuente de información, incluyendo laidentificación de muchos genes desconocidos hasta ahora. El resultado de estos proyectos de secuenciación de genomas se espera que estimulen muchos años de investigación en la biología molecular y celular, y tener un profundo impacto sobre nuestra comprensión y tratamiento de enfermedades humanas.
COMPLEJIDAD DE LOS GENOMAS EUCARIOTAS
Los genomas de la mayoría de los eucariotas con grandes y más complejosque los de procariotas (observar la figura). El gran tamaño de los genomas eucariotas no resulta sorprendente, puesto que uno debe esperar encontrar más genes en organismos que son más complejos. Sin embargo, el tamaño del genoma de muchos eucariotas no parece estar relacionado con la complejidad genética. Por ejemplo, los genomas de las salamandras y lirios contienen diez veces más cantidad de ADNque la encontrada en el genoma humano, y estos organismos no son diez veces más complejos que los humanos.

Tamaño de genoma. La variedad de tamaños de los genomas de los grupos representativos de organismos se muestra en una escala logarítmica.

Esta aparente paradoja se resolvió por el descubrimiento de que los genomas de la mayoría de las células eucariotas contienden no solo genesfuncionales sino también grandes cantidades de secuencias de ADN que no codifican proteínas. La diferencia de tamaños entre los genomas de la salamandra y del hombre refleja grandes cantidades de ADN no codificante, en lugar de más genes, en el genoma de la salamandra. La presencia de grandes cantidades de secuencias no codificantes es una propiedad universal de los genomas de los eucariotas complejos.Por tanto; el hecho de que el genoma humano es mil veces mayor en comparación con el de E. coli no solo se debe a un gran número de genes. Se cree que el genoma humano contiene aproximadamente 100,000 genes – alrededor de 25 veces más de los que contiene E. coli. Gran parte de la complejidad de los eucariotas humanos resulta de la abundancia de varios tipos diferentes de secuencias no codificantes,que constituyen la mayoría el ADN de las células eucariotas superiores.
Intrones y exones
En términos moleculares, un gen puede definirse como un segmento de ADN que se expresa para dar un producto funcional, que puede ser un ARN (por ejemplo ARNr y ARNt) o un polipéptido. Algunos ADN no codificantes en eucariotas representan largas secuencias de ADN que residen entre genes (secuencias...