dna, genes y cromosomas dna, genes y cromosomas
TRANSCRIPT
2010 Enrique Castro 1
DNA, genes y cromosomasDNA, genes y cromosomas
➢ Estructura del DNA Nucleótidos: estructura, nomeclatura y
propiedades Estructuras secundarias Estructura supersecundarias
➢ Dinámica del DNA Estabilidad y desnaturalización del DNA Parámetros topológicos y estabilidad Topoisomerasas
➢ Estructura de cromatina y cromosomas Cromatina: organización nucleosómica Estructura de cromosomas: centrómeros y
telómeros
➢ Organización genómica Genomas: DNA codificante y no codificante Estructura molecular del gen
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2010 Enrique Castro 2
Base nitrogenada
Azúcarfosfato
ribosa
desoxi-ribosa
enlaceβ-glucósido
nucleósido
nucleótido
Estructura de nucleósidos y nucleótidosEstructura de nucleósidos y nucleótidos
RNA
DNA
2010 Enrique Castro 3
*Nucleósido y nucleótido son nombres genéricos que incluyen tanto las formas ribo- como las desoxirribo-
RNAuridilatouridinaUracilo
RNADNA
Timidilatodesoxitimidilato
Timidinadesoxitimidina
Timina
RNADNA
Citidilatodesoxicitidilato
Citidinadesoxicitidina
Citosina
Pirimidinas
RNADNA
Guanilatodesoxiguanilato
Guanosinadesoxiguanosina
Guanina
RNADNA
Adenilatodesoxiadenilato
Adenosinadesoxiadenosina
Adenina
Purinas
Ácido nucleicoNucleótido*Nucleósido*Base
RNADNA
Inosinatodesoxi-inosinato
inosinadesoxiguanosina
Hipoxantina
Nomenclatura de nucleósidos y nucleótidosNomenclatura de nucleósidos y nucleótidos
2010 Enrique Castro 4
Funciones de nucleótidosFunciones de nucleótidos
Constituyente de los ácidos nucleicos.
Acoplador en intercambios energéticos
Actúan como señales químicas.
Componente estructural de cofactores/coenzimas
cAMP
NAD+
ATP
2010 Enrique Castro 5
Estructuras de nucleobases mayoritariasEstructuras de nucleobases mayoritarias
Cafeína (1,3,7-trimetil-xantina)
2010 Enrique Castro 6
Estructuras de nucleobases minoritariasEstructuras de nucleobases minoritarias
Más frecuentes en DNA Más frecuentes en RNA
Cafeína (1,3,7-trimetil-xantina)
Uracilo en DNA (desaminación de C) ribo-Timidina en RNA
2010 Enrique Castro 7
N N
NN
NH2
R
N N
NNH
+
NH2
R
N N
NNH
O
NH2
R
N N
N N
O
NH2
R
N N
NH+
NH
O
NH2
R
N
NH
O
O
CH3
RN
N
O
O
CH3
R
N
N
O
NH2
R
N
NH+
O
NH2
R
Adenina
guanina
citosina
timina
pKa=3.8
pKa=2.4 pKa=9.4
pKa=9.5
pKa=4.5
N1
N7
N3
N3
Propiedades ácidobase de los ácidos nucleicosPropiedades ácidobase de los ácidos nucleicos
➢ El grupo fosfato es fuertemente ácido• Fosfatos totalmente ionizados a pH fisiológico
(pKa=1.0)• Carga neta negativa• Repulsión entre cadenas dependiendo de I
Ionización afecta a la estabilidad de
la doble hélice
➢ Las bases pueden ionizarse• Carga neta depende del pH• Carga aumenta solubilidad• Capacidad de formar pdh depende del pH
Protonación en N cíclico sp2
Desprotonación formas enol
2010 Enrique Castro 8
Formas tautómeras de las nucleobasesFormas tautómeras de las nucleobases
Formas mayoritarias(99:1)
Formas minoritarias
citosina
guanina
adenina
timina
Sólo éstas forman pares Watson-Crick
Nuevas ionizaciones alternativas
Devlin 7e Fig. 2.12
Apareamientos NO Watson-Crick: mutaciones
2010 Enrique Castro 9
Espectros de absorción de luz por nucleótidosEspectros de absorción de luz por nucleótidos
➢ Absorción característica en UV• Máximo a 260 nm (diferencial de proteínas 280 nm)• Identificación y cuantificación
2010 Enrique Castro 10
Conformaciones de ribosa en nucleótidosConformaciones de ribosa en nucleótidos
➢ Rotación del anillo furanosa• C de ribosa tetraédricos• Separación fosfatos C3'-C5'• Proyección de -OH en C2'
➢ Rotación del enlace glucosídico• Impedimentos estéricos en syn
(prefieren anti)• GMP prefiere syn (P5'-NH
2)
Impedimento estérico base-ribosa
Distancia entre fosfatos
Proyección del -OH
2010 Enrique Castro 11
P
3’
5’
P
3’
5’
P
3’
5’P
3’
5’P P
OH
P
3’
5’
P
3’
5’
P
3’
5’
P
3’
5’
P
3’
5’
P P
H2O
hidrólisis
Extremo 5’
polimerización
5’
3’
NTP + H2O NMP+ PPi
ΔG0= -31 kJ/mol
DNAn + NMP DNAn+1 + H20
ΔG0= +25 kJ/mol
DNAn + NTP DNAn+1 + PPi
ΔG0= -6 kJ/mol
PPi + H2O 2 Pi
ΔG0= -31 kJ/mol
Química de la polimerización de DNAQuímica de la polimerización de DNA
Enlace fosfodiéster
3'-5'
Extremo 3’
Enlace fosfodiéster 3'-5'
2010 Enrique Castro 12
Estabilidad del esqueleto fosfodiésterEstabilidad del esqueleto fosfodiéster
➢ Hidrólisis espontánea• Muy lenta en DNA (t
½ 200 Ma)
• Rápida en RNA (-OH nucleófilo)
➢ Hidrólisis enzimática: nucleasas• Exonucleasas 3' o 5'• Endonucleasas• Endonucleasas de restricción
2'NMP+
3'NMP
Lehninger 5e Fig. 8.8
-OH en 2' actúa como nucleófico en reacción
de desplazamiento intramolecular
P
3’
5’
P
3’
5’
P
3’
5’
OHP
3’
5’
A T G G Corte en 5' 3' NMP
Corte en 3' 5' NMP
2010 Enrique Castro 13
P
3’
5’
P
3’
5’
P
3’
5’
OHP
3’
5’
P
3’
5’
P
3’
5’
3’
5’
3’
5’
3’
5’
3’
5’
3’
5’
3’
5’
OH
A T G C T G
A T G C T G
pApTpGpCpTpG
( ApTpGpCpTpGp )
ATGCTG
5’ 3’
5’ 3’
Convenios de escritura de secuencias (nucleótidos)Convenios de escritura de secuencias (nucleótidos)
a)
b)
c)
d)
Siempre 5'→3'• Replicación• Transcripción • Traducción
Forma más comúnsiempre 5'3'
2010 Enrique Castro 14
Plegamiento en doble hélice de oligonucleótidosPlegamiento en doble hélice de oligonucleótidos
➢ Estructura• Helicoidal• Micelar: fosfato-ribosa exteriores,
bases interiores• Hebras no opuestas: surcos
➢ Topología• Hélice doble• Dextrógira• Antiparalelas• Complementarias
Surco mayor
Surco menor
5' 3' 5' 3'
3' 5' 3' 5'
Fosfatos cargados exteriores
Bases hidrófobas interiores
Dextrógira
antiparalela
Reglas de Chargaff%A = %T , %G = %C% Purinas = % Pirimidinas
Autoreplicativa
2010 Enrique Castro 15
● Puentes de hidrógeno de Watson-Crick:
● Autoreplicativa:
ATGCATGCATGCTACGTACGTACG
ATGCATGCATGCTACGTACGTA
ATGCATGCATTACGTACGTACG
5’
5’
3’
3’
5’ 3’
5’3’
Puentes de hidrógeno
[purinas] = [pirimidinas][A] = [T][G] = [C]
Complementariedad entre basesComplementariedad entre bases
● Reglas de Chargaff:
2010 Enrique Castro 16
surco menor surco
mayor
Grupos superficiales y surcos en el DNA dúplexGrupos superficiales y surcos en el DNA dúplexFosfatos:interacciones electrostáticas inespecíficas
Surco mayor:lectura de secuencia (pdh específicos)
2010 Enrique Castro 17
Estructuras secundarias de polinucleótidosEstructuras secundarias de polinucleótidos
➢ Estructuras interconvertibles • Monocatenarios: hélice - ovillo• Bicatenarios: A – B - Z• Tricatenarios: H
Estructura secundaria: Configuración local, repetitiva, del esqueleto de una macromolécula
Las estructuras secundarias están matenidas por interacciones débiles locales
Esqueleto DNA es flexible
2010 Enrique Castro 18
B-DNA A-DNA Z-DNA H-DNA2
dextrógira
2.37 nm
0.34 nm
36o
1o
3.4 nm
10
C2’ endo
anti
Ancho y profundo
Estrecho y profundo
DNA normal
Cadenas
Sentido
Diámetro
Elevación
Rotación
inclinación
Paso
Residuos
Ribosa
Base
S. Mayor
S. Menor
Condiciones
2
dextrógira
2.55 nm
0.25 nm
33o
19o
2.8 nm
11
C3’ endo
anti
Estrecho y profundo
Plano
DNA deshid. DNA/RNARNA/RNA
2
levógira
1.84 nm
0.37 nm
-30o
9o
4.56 nm
12
CT C2’, AG C3'
CT anti, AG sin
Plano
Estrecho y profundo
AlternandoPur Pir (GCGC)
3
dextrógira
2.5 nm
---
---
---
---
---
---
---
---
---
2 Hebras Pir y1 Pur
DNA: conformaciones en héliceDNA: conformaciones en hélice
2010 Enrique Castro 19
HDNA: triples hélices dextrógirasHDNA: triples hélices dextrógiras
Funciones:?● Relajamiento superhelicoidal● Recombinación
Hebra suelta↓Lk
DNA dúplex
DNA dúplex
H-DNA triple
● Hélice triple dextrógira● Apareamientos de Hoogsteen● Hebras asimétricas: sólo Pur / sólo Pir
2010 Enrique Castro 20
HDNA: apareamientos de HoogsteenHDNA: apareamientos de Hoogsteen
Apareamiento Watson-Crick
Hebra Pur
Hebra Pur
Hebra Pir
Hebra PirHebra
Pir'
Hebra Pir'
Apareamiento Hoogsteen
Apareamiento Hoogsteen
Apareamiento Watson-Crick
Unión de 3ª hebra (Pir')a grupos expuestos en surco mayor del dúplex
2010 Enrique Castro 21
Formación de HDNAFormación de HDNANo sige
Hebra Pir' Vuelve sobre dúpexEncajando en surco mayor
2010 Enrique Castro 22
Variaciones locales y supersecundarias en la doble hélice
Variaciones locales y supersecundarias en la doble hélice
palíndromo(secuencia repetida invertida)
Estructura cruciformeGC
GC
AT
AT
● Variaciones localesdiámetrotorsiónsurcos
Dependientes de secuencia local
● Estructuras en horquillasecuencias autocomplementarias
rep. palindrómicasrep. Directas (en tándem)rep. en espejo
Variación en forma molecular:•Interacción específica con proteína•Bloqueo de función
● DNA curvadosecuencias poli-A
4-6 repetidas
2010 Enrique Castro 23
DNA curvado: TATAbinding proteinDNA curvado: TATAbinding protein
TBP reconoce secuencia poli-A en promotor Se une al DNA en conformación agudamentemente curvada
2010 Enrique Castro 24
DNA, genes y cromosomasDNA, genes y cromosomas
➢ Estructura del DNA Nucleótidos: estructura, nomeclatura y
propiedades Estructuras secundarias Estructura supersecundarias
➢ Dinámica del DNA Estabilidad y desnaturalización del DNA Parámetros topológicos y estabilidad Topoisomerasas
➢ Estructura de cromatina y cromosomas Cromatina: organización nucleosómica Estructura de cromosomas: centrómeros y
telómeros
➢ Organización genómica Genomas: DNA codificante y no codificante Estructura molecular del gen
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2010 Enrique Castro 25
Estabilidad de la doble héliceEstabilidad de la doble hélice
Fuerza iónica, I
Especificidad: pdhEstabilidad: apilamiento
Transiciónhélice-ovillo
reversible
➢ Término entálpico, ΔH • Repulsión electrostática de Pi
• Puentes de hidrógeno intercatenarios
• Interacción π-π por apilamiento de bases
ΔG = ΔH - TΔS
➢ Término entrópico, ΔS • Restricción en rotación de enlaces
• Liberación de agua por apilamiento(Efecto hidrofóbico)
➢ Factores que afectana la estabilidad
• Temperatura• Fuerza iónica• pH• Formadores de pdh • Detergentes• Solventes orgánicos
pH
ureaformamida
Calor, T
ΔHapilamiento ≈ 16-65 kJ/molΔHpdh ≈ (2,3) · 8-12 kJ/mol
detergentessolventes org.
2010 Enrique Castro 26
1.5
1.0
0.5
A26
0
Desnaturalización del DNA: efecto hipercrómicoDesnaturalización del DNA: efecto hipercrómico
nativo(frio)
Desnaturalizado(caliente)
250200 300Longitud de onda, nm
Ab
sorb
anci
a
1.5
1.0
0.5
El apilamiento interfierecon absorción UV: A
260
Efecto hipercrómico:Aumento A
260 al calentar
Desapilamiento de bases
2010 Enrique Castro 27
Desnaturalización térmica del DNADesnaturalización térmica del DNA
Tm: temperatura
de fusión
El DNA se funde al calentar
Rehibrida la enfriar
Tm= H S
Transición fuertemente cooperativa
Tm= T
0 + k·log(I) + α·(%GC) + β·(%F)
Tm aumenta
con %(G+C)
2010 Enrique Castro 28
El DNA se desnaturaliza en medio fuertemente básico (o ácido)El DNA se desnaturaliza en medio fuertemente básico (o ácido)
La ionización de las bases afecta a los puentes de hidrógeno de Watson-Crick
2010 Enrique Castro 29
Hibridación Hibridación
Devlin 4e Fig. 2.19, 2.22
Asociación por secuencia complementaria local
Extensión del apareamiento
Identificación mediante sonda de hibridación
Calentado: todo en hebra simple
Sonda: Segmento corto marcado
Enfriado: híbrido nativo-sonda
Filtrado: Eliminar sondas no unidas (cortas)
2010 Enrique Castro 30
Superenrollamiento del DNASuperenrollamiento del DNA●Propiedad topológica
● Sin rotura de enlaces covalentes● Invariable a deformaciones
●Extremos fijos● DNA circular● Puntos de anclaje inmóviles
Topoisómeros de DNA circular
Densidad superenrollamiento, σ →
plectonémico
solenoidal
En solución
En la célula(más compacto)
interconvertibles
2010 Enrique Castro 31
Topología del superenrollamientoTopología del superenrollamiento
Lk = T
w + W
r
Link Twist Writhe
enlace giro torsión (Stryer)
ligamiento torsión retorcimiento (Lehninger)
ligazón torsión retorcimiento (Mathews)
enlace torsion retorcimiento (Devlin)
ligazón giro Superenrollamiento
Diapositivas
W: superenrollamiento
T: giro de hélice
L: nº de cruces del plano
Lk: Parámetro topológicoNº enteroConstante (extremos fijos)
T, W: Parámetros geométricosvariables (interconvertibles)no enteros
2010 Enrique Castro 32
Interconversión tensióngirosuperhéliceInterconversión tensióngirosuperhéliceDNA relajadoL
0 = 8
DNA tensoL
k = 7
T = 8W = 0
-1 vueltaTensión ΔG >0
ΔLk = ΔT
w + ΔW
r
L ≠ T + W
T = 7W = 0 T = 8
W = -1
ΔWr
Superenrollamiento
ΔTw
Fusión local
ΔLk=-1
30% 70%
2010 Enrique Castro 33
Relajación de tensiones superhelicoidalesRelajación de tensiones superhelicoidales
● Cambios conformacionales:
● Mecanismos enzimáticos: Topoisomerasasreclutamientoactivación
Cambio topológico Características de lasecuencia
Fusión local (ΔT= -1/10 pb) Ricas en AT
Paso a Z-DNA (ΔT= -2/10 pb) Alternando Pur-Pir
Paso a H-DNA Δ L Hebras Pur/Pir
Estructurascruciformes
Δ L palíndromos
G SC=k⋅2 Superenrollamiento
requiere energía= LkL0
DNA celular σ ≈ -0,06
2010 Enrique Castro 34
Topoisomerasas: catálisis de cambios en Lk Topoisomerasas: catálisis de cambios en Lk
• Tipo I: Corte monohebra ΔL = ±1
• Tipo II: Corte de doble hebra ΔL = -2
Eucariotas: antitumorales (camptotecina)
procariotas: antibióticos (ác. Nalidíxico)
Topoisomerasas cromosómicasTopoisomerasas replicativas (novobiocina)
―P | Tyr
P―|Tyr
Intermediario covalente
Intermediario covalenteATPasas
ATPasas
2010 Enrique Castro 35
DNA, genes y cromosomasDNA, genes y cromosomas
➢ Estructura del DNA Nucleótidos: estructura, nomeclatura y
propiedades Estructuras secundarias Estructura supersecundarias
➢ Dinámica del DNA Estabilidad y desnaturalización del DNA Parámetros topológicos y estabilidad Topoisomerasas
➢ Estructura de cromatina y cromosomas Cromatina: organización nucleosómica Estructura de cromosomas: centrómeros y
telómeros
➢ Organización genómica Genomas: DNA codificante y no codificante Estructura molecular del gen
Para © Enrique Castro Los trabajos de terceros retienen su licencia original
2010 Enrique Castro 3611 nm
5.5 nm
DNA empaquetado: cromatinaDNA empaquetado: cromatina
I normal(0.15 M KCl)
I baja
Fibras de cromatina
(30 nm)
Cuentas en rosario
(10 nm)
Fibra de DNA
Núcleo de histonasoctámero
DNA ligado≈ 146 pbcompacto, estable
DNA de conexión≈ 15-55 pbsensible a nucleasa
Nucleosoma
Histona H1mantiene el DNA conector
2010 Enrique Castro 37
Estructura del nucleosomaEstructura del nucleosoma
Histonas: Básicas (20-30% R,K)muy conservadasPliege de histona (3 hélices)regulables
DNA unido: •Int. Electróstáticas, pdh
(surco menor, rico AT)•superenrollamiento negativo
(ΔL=-1/nucleosoma)
Solenoide levógiro 1.7 vueltas
Acetilación KMetilación K
Fosforilación SUbiquitinación K
“pinzas” para atrapar DNA
octámeroTetrámero + Tetrámero
2 H32 H4
2 H2A2 H2B
2010 Enrique Castro 38
Ensamblaje del octámero de histonasEnsamblaje del octámero de histonas
Un
Pliegue de histona:3 hélices conectadas por 2 lazos
Dímero H3-H4encaje recíproco
Dímero H2A-H2Bencaje recíproco
Colas N-terminales
2010 Enrique Castro 39
30 nm
Fibra de cromatina de 30 nm
H1 fija DNAH1 enrollamiento solenoidal(6 n/vuelta)
Histona H1Brazo de unión
15-55 pb
Estructura de las fibras de cromatina 30 nmEstructura de las fibras de cromatina 30 nm
Compactación DNA: x100
2010 Enrique Castro 40
Estructura de cromosomas en interfaseEstructura de cromosomas en interfase
➢Cromosoma interfásico• 1 molécula DNA• Bucles cromatina 30 nm• Anclados a andamiaje por MAR• Transcripcionalmente activo
Andamiaje del cromosoma
Secuencias específicas de unión(MARs, SARs)
1-3·108 pb ≈ 3-10 cm
6,4·109 pb / 46 cromosomas
≈ 2.2 m
DNA: una única molécula lineal
Bucles: •Ricos H1, HMG, TopoII•Descondensables•Expresables
Topo IIH1
2010 Enrique Castro 41
Estructura de cromosomas mitóticosEstructura de cromosomas mitóticos
➢Cromosoma mitótico• 1 molécula DNA• Altamente condensado• Condensinas• Transcripcionalmente inactivo. No expresable
Condensinas• Grandes complejos proteínas SMC • ATPasas.
• Unen DNA por extremos globulares• hidrolizan ATP • forman bucles dextrógiros de DNA
2010 Enrique Castro 42
Estructura de los elementos funcionales básicosdel cromosoma
Estructura de los elementos funcionales básicosdel cromosoma
telómero telómerocentromero
ARS
Múltiples (1/3-300 kpb)Ricas en AT (fácil fusión)
Inicio de replicación
Unión al uso mitóticosegregación mitótica
Prevenir degradaciónanclaje de reparadores
Hebra rica en TG
Extensión 3'≈1 kpbHebra rica en AC
Repeticiones teloméricas1-50 kpb
Repeticiones de secuencias TEL Repeticiones de
secuencias CEN
ACAAACT ACAAACT70-80pb
Reiterado >10 kpb
5' AGGGTT AGGGTT AGGGTT AGGGTT AGGGTT AGGGTT AGGGTT 3'3' TCCCAA TCCCAA TCCCAA TCCCAA 5'
2010 Enrique Castro 43
Telómeros de mamíferosTelómeros de mamíferos
Protección de la degradación
anclaje de reparadores
5'TTAGGG 3'AATCCC
dímero TRF1 liga a cada repetición telomérica
Dímeros TRF1 se unen entre si: plegado
Bucle TPARP
TRF2 estimula invasión de hebra 3'
5'AGGGTT AGGGTT AGGGTT AGGGTT AGGGTT AGGGTT AGGGTT 3'3'TCCCAA TCCCAA TCCCAA TCCCAA 5'
Alineamiento de DNA dúplex
Invasión por extensión 3'(D-loop)
2010 Enrique Castro 44
Visualización molecular de buclesT Visualización molecular de buclesT
Voet 4ª Ed. 2011
2010 Enrique Castro 45
DNA, genes y cromosomasDNA, genes y cromosomas
➢ Estructura del DNA Nucleótidos: estructura, nomeclatura y
propiedades Estructuras secundarias Estructura supersecundarias
➢ Dinámica del DNA Estabilidad y desnaturalización del DNA Parámetros topológicos y estabilidad Topoisomerasas
➢ Estructura de cromatina y cromosomas Cromatina: organización nucleosómica Estructura de cromosomas: centrómeros y
telómeros
➢ Organización genómica Genomas: DNA codificante y no codificante Estructura molecular del gen
Para © Enrique Castro Los trabajos de terceros retienen su licencia original
2010 Enrique Castro 46
telómero telómerocentromero
Repeticiones de secuencias TEL Repeticiones de
secuencias CEN
Otras repeticiones
Organización génica en procariotas y eucariotasOrganización génica en procariotas y eucariotasProcariotas Eucariotas
Cromosomas 1 (+ plásmidos) muchos
Topología circular lineal
mRNAs Policistrónicosin procesamiento
Monocistrónicogran procesamiento
Intrones No Si
DNA no-codificante No Si
Empaquetamiento ligero Muy compacto
(histonas)
Cromosoma lineal
Cromosoma circularorigen
2010 Enrique Castro 47
DNA genómico y tamaño del genomaDNA genómico y tamaño del genoma
virus
hongos
aves
103 104 105 106 107 108 109 1010 1011 1012
DNA genómico (pb por genoma haploide)
haba
E. coli
levadura
tiburón
Drosophila
Xenopus
Hombre3.2·109 pb
Procariotas
Eucariotas
Peces cartilaginosos
bacterias
plantas
insectos
moluscos
Peces óseos
reptiles
mamíferos
anfibios
C. elegans19.000
H. sapiens21.500
Genoma:•Conjunto de genes del organismo
Valor C:•DNA total por célula haploide
Paradoja de C:•Ausencia de correlaciónC <―> complejidad
•DNA no codificante
2010 Enrique Castro 48
Tipos de DNA eucariótico: por función Tipos de DNA eucariótico: por función
DNA repetitivo
DNA copia única
Moderadamente reiterado
Altamente reiterado
Genes RNA
Expresión de genesRegulación génica
Rol estructural ?
Rep. CENRep TEL
transcrito
Gag, pol env
2010 Enrique Castro 49
Tipos de DNA eucariótico: por repeticiónTipos de DNA eucariótico: por repetición➢DNA de copia única longitud copias % genoma humano
•Genes únicos de proteínas variable 1 ~1.5%
•Pseudogenes (1:4) variable 1 ~0.4%
• Intrones y señales de control variable 1 ~28%
•Espaciadores (“junk”) ~25%
➢DNA moderadamente reiterado•Genes en tándem proteínas variable 3-30 ~0.5%
•Genes en tándem RNA variable 10-100 ~0.5-1%
•Repeticiones intercaladas
•Transposones de DNA 2-3 kb 3·105 ~3%
•Retrotransposones con LTR 6-11 kb 4·105 ~8%
•Retrotransposones sin LTR•LINES 6-8 kb 8.6·105 ~21% L1•SINES 100-300pb 1.6·106 ~13% Alu
➢DNA altamente reiterado•DNA secuencia simple, SSR 1-500 pb 105-106 ~1-15% DNA satélite
•Repeticiones invertidas SD 0.2-1 kb 2·106 ~5-%
Rep. CENRep TEL
Rol estructural ?
Rep. CENRep TEL
6 kb, 0.6·106 copias
300 pb, 106 copias
5 -10 - 20 pb >100 en tándem
y reiterado
DNA móvil
Virus integrados
2010 Enrique Castro 50
Estructura molecular del genEstructura molecular del gen
promotor
potenciadores
intronesexones
adenilación
5' 3'
No funcional
Señales de control 5'
Señales de control 3'
Gen: secuencia completa de DNA necesaria para dirigir la síntesis de un producto funcional
Secuencia que es transcrita en un producto funcional
Región codificante
●Señales de control:puntuación: inicio y fin de transcripción/traducciónregulación de la expresiónExtremos 5', 3' cromosómicosSecuencias de anclaje (estructura, topología) Señales en intrones
●DNA codificante:exones (minoritario)
●DNA no codificante:señales de control
IntronesPseudogenes, transposones, retrovirusDNA intergénico no funcional
junk (morralla)
2010 Enrique Castro 51
Genes eucarióticosGenes eucarióticos
2010 Enrique Castro 52
Organización del DNA codificanteOrganización del DNA codificante
Lisozima15 kB no mRNAno mRNA
60 kB
Secuencias Alu
● Genes simples: Lisozima de pollo
● Grupos génicos (clusters): β-globina
ψβ2 ψβ1 βδε Gγ Aγ
codificante
pseudogenes(no funcional)
Secuencias Alu
● Repeticiones en tándem: histonas y RNAs
RNA 18S
H1 H3 H4H2A
H2B H1 H3 H4H2A
H2B H1 H3 H4H2A
H2B
6 kB
13 kB
RNA 6S RNA 28S
rRNA, n>100tRNA, n=10-100
Histonas, n = 3-30
en ambos sentidos (hebras)