El ADN como material genético

El ADN como material genético
Funciones del ADN: 1) Replicación
2) Expresión del ADN
Dogma Central de la Biología Molecular
Mutación: cambio heredable en la secuencia del ADN
Mutación…..
Mutación:
Cromosomas
Cromosomas homólogos
Cada especie tiene un número
característico de cromosomas.
Células de humanos tienen un número
diploide (2n), es decir, tienen dos copias
de cada uno de los 23 cromosomas.
Cada vez que la célula se divide, recibe
las dos copias de los cromosomas (Mitosis).
Las células reproductoras solo tienen
una copia de los cromosomas y se le
denomina haploide (n) y se obtienen por
un proceso que llamamos Meiosis.
El número cromosómico por especie es estable
ADN de la bacteria Escherichia coli
Bacteria en división
Célula eucarionte
Ciclo celular
Mitosis: proceso celular que consiste en la formación de dos
células a partir de una de ellas conservando el mismo
número de cromosomas.
Profase
Prometafase
Interfase
Metafase
MITOSIS
Anafase
Citocinesis
Telofase
Centrosomas (centros de organización de microtúbulos)
Centriolos
Se encuentran en células
animales.
Estos organelos están
localizados cerca del núcleo en
el centrosoma. Es una
masa granular que sirve como
organizador central de
microtúbulos. Cada centriolo
está formado de 9 cúmulos de
microtúbulos, arreglados en
anillos.
Huso mitótico
El cinetocoro es un
disco localizado en la
parte externa de los
cromosomas, en los
centrómeros,
compuesto por unas
proteínas donde anclan
los microtúbulos del
huso mitótico, durante
los procesos de división
celular (meiosis y
mitosis). El cinetocoro
es una estructura
proteica que permite
que cada cromátida se
mueva por separado y
se distribuya
adecuadamente a los
nuevos núcleos.
Profase: condensación gradual de los
cromosomas. Cromátidas hermanas unidas.
Desaparición gradual del nucleólo. La
membrana nuclear inicia su desintegración.
Prometafase: La envoltura nuclear se ha roto y el
huso mitótico se comienza a organizar. Los
cromosomas han sido alcanzados por fibras del huso
(microtúbulos).
Metafase: Los centrómeros de los cromosomas están
unidos a las fibras del huso mitótico. Se forma la
placa metafásica.
Anafase: Etapa muy corta en la que cada centrómero
se divide en dos, por lo que las cromátidas se
convierten en cromosomas y los centrómeros inician
su movimiento hacia los polos, llevando hacia cada
polo uno de los 2 cromosomas (cromátidas
hermanas).
Telofase: La dotación de cromosomas se agrupa en los
polos y éstos se comienzan a descondensar y adoptan la
forma de cromosomas interfásicos. Se forma la membrana
nuclear, se reconstituyen los nucleolos.
Importancia genética de la mitosis
•Mantener la cantidad de material genético
constante de generación en generación
•Producir dos células hijas idénticas
•Distribuir equitativamente el material
genético
En
células
germinales
ocurre
un
proceso
de
división
llamado
meiosis.
Profase I
Metafase I
Profase II
No hay
duplicación
ni interfase
Metafase II
Anafase I
Anafase II
Telofase I
Telofase II
La meiosis
comprende
dos rondas de
divisiones nucleares
sucesivas, con un
solo evento de
replicación del
ADN.
•
•
•
•
•
Leptoteno: condensación inicial, se observan estructuras filiformes.
Zigoteno: Los cromosomas homólogos se colocan por pares uno al otro
lado (cierre). A esta asociación entre cromosomas homólogos se llama
sinapsis y hace posible el intercambio de segmentos entre cromosomas
(entrecruzamiento).
Divalentes: A los dos cromosomas en sinapsis (4 cromátidas en total).
Paquiteno: acortamiento y engrosamiento de la divalentes.
Diploteno: Los dos cromosomas homólogos se separan pero mantienen
zonas de contacto llamadas quiasmas. Las cromátidas hermanas
permanecen unidas por el centrómero.
Quiasma: huella de entrecruzamiento.
Diacinesis: se caracteriza por la máxima condensación y enrrollamiento
de los cromosomas.
Recombinación
entre cromátidas
hermanas
Células haploides
El proceso de recombinación
puede crear un número muy
grande de combinaciones de
genes
Cada par de cromosomas se
separa de manera independiente
Existe un número 2n de combinaciones que la meiosis puede
producir. Para el caso de humanos es más de 8 millones de
diferentes combinaciones.
Esto origina que no existan dos
células con la misma información
como producto de la meiosis.
Significado
genético
de
la
meiosis
1.-
Generar
células
haploides
con
la
mitad
del
número
cromosómico
original
de
las
células
diploides.
Debido
a
que
tiene
dos
ciclos
de
división,
pero
sólo
uno
de
replicación.
A
través
de
un
ciclo
de
meiosis
y
de
fecundación
el
número
de
cromosomas
se
mantiene
en
organismos
que
se
reproducen
sexualmente.
2.-
En
metafase
I
cada
cromosoma
de
los
padres
tienen
la
misma
oportunidad
de
alinearse
en
uno
u
otro
lado
de
la
placa
ecuatorial
metafásica.
Por
lo
que
cada
núcleo
generado
por
meiosis
tendrá
diferente
combinación
de
cromosomas
maternos
y
paternos.
En
Drosophila
que
tiene
4
cromosomas
(en
condición
haploide)
el
número
de
posible
rearreglos
es
de
16
(tomando
la
fórmula
general
2n).
3.-
El
entrecruzamiento
(recombinación
genética)
entre
cromátidas
maternas
y
paternas
genera
más
variación
en
la
combinaciones
finales
Comparación entre mitosis y meiosis
1.- Una célula humana tiene 46 en total o 23 pares de cromosomas. A
continuación
de la mitosis, las células hijas tendrán cada una un total de ______
cromosomas.
Después de la meiosis I, las dos células hijas tendrán _____cromosomas, y
después de la meiosis II ______ cromosomas.
2.-El estado de meiosis dónde las células se vuelven haploide.
A.
profase I
B.
profase II
C.
anafase I
D.
Telofase I
a) Considera dos pares de cromosomas, uno largo y otro chico. Dibuja todas
las posibles combinaciones que puede ocurrir durante la metafase de
la meiosis I.
b) Asume que un gen con dos alelos está presente en los cromosomas largos
(A,a) y que otro gen con dos alelos está presente en los cromosomas cortos
(B,b). Calcula la probabilidad de generar las siguientes combinaciones:
AB, Ab, aB, ab.
Algunos organismos alternan sus fases haploides y diploides
durante su ciclo de vida
Ciclo reproductivo en las plantas
Espermatogénesis
La espermatogénesis es el
mecanismo encargado de la
producción de
espermatozoides. Este
proceso se desarrolla en los
testículos. La
espermatogénesis se extiende
desde la adolescencia y
durante toda la vida.
Ovogénesis
En los seres humanos el feto
femenino empieza a formar
ovogonias, pero se detiene el
proceso de meiosis en la etapa de
ovocito primario, específicamente
en profase I, conocido como
período de diploteno. Este período
se mantiene suspendido hasta que,
a partir de la pubertad y por efectos
hormonales, se desprende un
ovocito en cada ciclo menstrual, se
concluye entonces la primera
división meiótica y se inicia la
segunda. Ésta a su vez se
interrumpe, y no se completa hasta
la fecundación, si es que ésta
ocurre.
Comparación
entre la
ovogénesis y la
espermatogénesis