ADN, GENES Y GENOMAS

ASIGNATURA: Biotecnología alimentaria
BLOQUE II. BIOTECNOLOGÍA GENÉTICA: CONCEPTOS BÁSICOS
RELACIONADOS CON EL ANÁLISIS Y LA MODIFICACIÓN DEL DNA
TEMA 1. Conceptos generales sobre la molécula de DNA
ADN, GENES Y GENOMAS
1.- Definición y conceptos
2.- Naturaleza química y estructura del DNA
3.- Tipos de DNA eucariótico
4.- Genes: Intrones y exones
5.- Genomas: Tamaño y número de genes
1
FLUJO DE LA INFORMACIÓN
GENÉTICA
2
Estructura y composición química del ADN
REPLICACIÓN DEL DNA
3
Dos palabras que resuman la
replicación del DNA
-Semi…
-Semi…
100-500 pb
Los cromosomas de organismos complejos tienen
múltiples orígenes de replicación
DNA polimerasa eucariótica- aprox. 50 nucleótido/s.
R1, R2 y R3 son replicones (unidades de replicación)
Aprox. 25.000 en células de mamífero
O1, O2 y O3 son orígenes de replicación
La distancia media entre orígenes de replicación adyacentes
es de 5 a 300Kb en cromosomas de mamífero
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TRANSCRIPCIÓN DEL DNA
PROMOTOR
Combinación de secuencias cortas de DNA
en las proximidades del gen
PROMOTOR
Señales de reconocimiento para la unión de factores
de transcripción
PROMOTOR
FACTORES DE TRANSCRIPCIÓN
Activa la RNA polimerasa para iniciar
la transcripción en un sitio concreto
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TRANSCRIPCIÓN
- Se
realiza según las necesidades de la
célula
- Células diferentes transcriben fragmentos
de DNA diferentes
- Sólo una pequeña porción de DNA se
transcribe a RNAm
La gran mayoría del DNA de la
célula no se transcribe nunca
TRADUCCIÓN: CÓDIGO GENÉTICO
Señales de terminación
Señal de iniciación y
metionina
Excepciones a
la Universalidad
UGA
CUA
AUA
AGA
AGG
UAA
UAG
terminación
leu
ile
arg
arg
terminación
terminación
trp (mitocond. humanas y levadura)
thr (mitocondrias levadura)
met (mitocondrias humanas)
terminación (mitocondrias humanas)
terminación (mitocondrias humanas)
gln (Paramecium)
gln (Paramecium)
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TRADUCCIÓN
GENES EUCARIÓTICOS SON DISCONTINUOS
Exón: Parte del gen que da lugar a cualquier RNA
maduro. Puede contener DNA codificante o no
Intrón: DNA que separa los exones. No codificante .
No aparece en el RNA maduro
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HIBRIDACIÓN DNA- mRNA DEL GEN
DE LA OVOALBÚMINA
Maduración del RNA en varias etapas
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PROCESAMIENTOS ALTERNATIVOS
EN DIFERENTES CÉLULAS
Gen de la α-tropomiosina
Corte y empalme mRNA
TAMAÑO DE ALGUNOS GENES HUMANOS (Kb)
B-globina
Insulina
Protein.Kinasa
Albumina
Catalasa
Receptor LDL
Factor VIII
Tiroglobulina
Distrofina
Tamaño gen
Tamaño
mRNA
1,5
1,7
11
25
34
45
186
300
> 2000
0,6
0,4
1,4
2,1
1,6
5,5
9
8,7
17
Número de
intrones
2
2
7
14
12
17
25
36
> 50
9
DISTRIBUCIÓN DEL NÚMERO DE EXONES
EN LOS GENES
Tamaño comparado de genomas
10
EL TAMAÑO DEL GENOMA NO ESTÁ RELACIONADO
CON LA COMPLEJIDAD DEL ORGANISMO
103
104
105
106
107
108
Tamaño del genoma en KB
GENOMAS: TAMAÑO Y NÚMERO DE GENES
Genoma
Saccharomyces
cerevisiae
C.elegans
Grupo
Levadura
Nemátodo
ArabidopsisThalia Planta
na
Homo sapiens
Humana
Tamaño (Kb) Nº de
genes
13.500
6.000
100.000
13.500
120.000
25.000
3.000.000 30.000
E.coli
Bacteria
4.700
4.000
H. influenzae
Bacteria
1.830
1.703
Methanococcus
jannaschi
Bacteria
1.660
1.738
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TAMAÑO DEL GENOMA Y NÚMERO
DE CROMOSOMAS
Nº haploide de
cromosomas
Levadura
Drosophila
Gallina
Ratón
Hombre
Maíz
Cebolla
(16)
(4)
(39)
(20)
(23)
(10)
(8)
Tamaño del
genoma (Mb)
14
170
1.200
3.000
3.000
5.000
15.000
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