UNIDAD: 3
Instituto tecnológico de ciudad Altamirano.
Lic: biología semestre:
sexto
Numero de control: 09930028.
Alumno: Pedro avilés francisco.
Profr: francisco Xavier puche
acosta.
3.1 ORGANISMOS PROCARIÓTICOS
Las células procariotas y eucariotas conforman los
organismos de todos los seres vivos.
Los seres vivos se organizan según una
estructura celular particular que los caracteriza. Los vegetales, animales y
hongos están formados por células eucariotas que son las únicas capaces de
formar organismos pluricelulares, aunque también forman algunos organismos de
una célula. En cambio, las procariotas forman organismos menos complejos, como
las bacterias. Estos organismos formados por una sola célula son llamados
unicelulares. Comúnmente, las procariotas forman organismos unicelulares y las
eucariotas, pluricelulares.
3.1.1 ADN CIRCULAR
El genoma de la mayoría de los procariontes estan
formado por un único cromosoma. Normalmente es una molécula de DNA de doble
cadena cerrada y circular.
Los genes bacterianos estan muy agrupados, con
distancias intergénicas muy pequeñas, y los intrones son muy escasos.
3.1.2 PROTEÍNAS ASOCIADAS
El DNA en bacterias se organiza en un nucleoide,
que se forma por un superenrrollamiento.
En E.coli existen una serie de proteinas
relacionadas con el empaquetamiento del DNA que reciben el nombre de proteinas
similares a histonas p.e. histone-like nucleoid structuring protein (H-NS),
integration host factor (IHF) etc.
su similitud con las histonas de los eucariotas es
muy baja (a excepción de las proteinas HU).
Estas proteinas posiblemente son capaces de
remodelar el grado de compactación del DNA del nucleoide, influyendo sobre la
expresión génica.
3.1.3 ADN EXTRACROMOSÓMICO.
3.1.3.1 PLÁSMIDOS.
Las células bacterianas contienen comúnmente
pequeños elementos de DNA que no son esenciales para las operaciones básicas de
la célula. Estos componentes se denominan plasmidos.
- Los plasmidos no pueden vivir fuera de la
célula.
- Los plasmidos bacterianos contienen a menudo
genes que son útiles para la célula huésped, p.e. confieren resistencia a
antibióticos, promueven la fusión o producen toxinas.
- los plasmidos bacterianos suelen ser
circulares, aunque se han encontrado algunos lineales.
- Existencia autónoma del cromosoma bacteriano
(raramente se insertan).
- Portadores de genes no presentes en el
cromosoma bacteriano p.e. genes de resistencia a antibióticos.
- Un mismo plásmido puede hallarse en especies
distintas de bacterias.
3.1.3.2 BACTERIÓFAGOS.
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.
Por el contrario, en el ciclo lisogénico no se
produce la lisis inmediata de la célula. El genoma del fago puede integrase en
el ADN cromosómico de la bacteria hospedadora, replicándose a la vez que lo
hace la bacteria o bien puede mantenerse estable en forma de plásmido,
replicándose de forma independiente a la replicación bacteriana.
En cualquier caso, el genoma del fago se
transmitirá a toda la progenie de la bacteria originalmente infectada. El fago
queda así en estado de latencia hasta que las condiciones del medio se vean
deterioradas: disminución de nutrientes, aumento de agentes mutagénicos, etc.
En este momento, los fagos endógenos o profagos se activan y dan lugar al ciclo
lítico que termina con la lisis celular.
3.1.3.3 TRANSPOSONES
La transposición es el fenómeno por el cual un
elemento de DNA cambia de ubicación física en el cromosoma sin aprovechar
ningún tipo de homología de secuencia, sino a través de una proteína específica
denominada transposasa. Las
características que distinguen la transposición de la recombinación son:
·
No requiere homología de DNA entre la secuencia
dadora y la aceptora, aunque hay puntos calientes en regiones ricas en ATP.- Se produce una duplicación de la secuencia
aceptora (entre 3 y 12 pb) antes y detrás del transposón
- la intervención de la transposasa y, en
algunos casos, la resolvasa.
- La transposición puede reestructurar
drásticamente la organización del cromosoma hospedador. Además, puede
alterar la expresión de un gen, bien inactivándolo, bien
sobreexpresándolo.
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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.
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.
3.2.1.1 HISTONAS
El empaquetamiento ocurre en el núcleo donde el DNA se condensa en 46 cromosomas.
La mezcla completa de materiales de los que se
compone el cromosoma se conoce como cromatina. Se trata de DNA y proteínas.
Las histonas son proteínas asociadas al DNA en los
nucleososmas. Los nucleosomas (10 nm) están formados por un octamero compuesto
por dos unidades de cada una de las histonas (H2A, H2B, H3 Y H4).
3.2.1.2 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 solenoides.
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.
3.2.2 COMPLEJIDAD DEL GENOMA
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.
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 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.
Los tamaños de los genomas se miden en unidades
formadas por miles de bases de nucleotidos (llamados kilobase, kb) o millones
de pares de nucleotidos (megabases, mb),
3.2.3 ADN MITOCONDRIAL.
Los cromosomas de mitocondrias y cloroplastos son de DNA de doble cadena.
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.
Actualmente se conocen las secuencias completas
del ADN de varios genomas mitocondriales. Al ADN mitocondrial se lo conoce como
ADNmt (mtDNA).
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.
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.
3.3 ORGANIZACIÓN GENÓMICA VIRAL.
Los genomas
virales son muy distintos entre si, muchos estan compuestos de ADN, que cuando
estan empaquetados puede ser de cadena sencilla y cadena doble. Algunos virus
como el HIV (retrovirus) contiene genomas de RNA, algunos de cadena sencila y
otros de cadena doble. Algunos genomas virales contienen DNA y RNA circulares.
Independiente del genoma del virus hay siempre una
fase intracelular del ciclo infectivo, en la cual este genoma se convierte en
DNA de cadena doble.
Los virus pueden tener DNA duplex, DNA
monocatenario, RNA monocatenario o RNA duplex.
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.
Conclusiones:
Bueno se trato de entender el tema como lo maneja el
temario a través de los puntos a tratar con ayuda del profesor contribuyendo su
capacidad y experiencia lo cual en mi persona entendí un poco de cómo está
organizado el material genético y
algunas funciones y explicaciones de procariontes, eucariontes y empaquetamiento
etc.
Bibliografía:
Antología
biología molecular 2012
www.google/imagenes.com
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