Genes y cromosomas
Los cromosomas y los genes Los cromosomas son cadenas de ADN superenrolladas, compuestas por moléculas unidas como las cuentas de un collar. Cada cierto número de cuentas constituye un gen, es decir, un determinado trozo de ADN. Los genes portan la información que permitirá crear un nuevo organismo y la transmiten mediante un código químico. Existen genes para el tamaño, el color, la forma, etc. Cada cromosoma contiene numerosos genes.
Los cromosomas y los genes Un gen es un fragmento de ADN que lleva la informaci贸n para un car谩cter hereditario. El conjunto de genes que determina todos los caracteres hereditarios de una especie recibe el nombre de genoma.
En el ADN estรกn impresas las instrucciones que necesita un ser vivo para nacer y reproducirse.
Los cromosomas pueden compararse con un lápiz de memoria, un CD o cualquier otro soporte físico de almacenamiento de datos informáticos. Los datos o archivos (la información), podrían compararse con los genes. Cromosoma
No puede haber datos si no hay un soporte físico. No puede haber genes si no hay ADN.
El ADN de los cromosomas es el soporte físico de los genes. Al igual que en un CD o lápiz de memoria caben muchos datos, en los cromosomas hay muchísima información (se calcula que hay unos 100.000 genes en la especie humana).
A.D.N.
Comparación: Archivos
Genes
Shakira.mp3 ……………… Gen responsable del color de ojos Bisbal.mp3 ……………… Gen responsable del color del pelo Foto001.jpg ……………... Gen responsable de la forma de la oreja
En nuestra lengua, podemos escribir innumerables palabras, frases, libros… Para ello necesitamos las 28 letras del abecedario: ABCDEFGH…
HOLA
Ordenando letras construimos palabras
En el lenguaje genético, con cuatro “letras” se construyen innumerables genes ATTCCGGATCCTAGGCTATA…..
Gen color ojos
En el lenguaje informático, un archivo es una sucesión de ceros y unos 001010100010101011101000…
Las cuatro “letras del abecedario genético”
Shakira.mp3
Si tuviésemos la información contenida en el ADN de los dinosaurios podríamos, al menos en teoría, hacer “resucitar” a estas especies de reptiles extinguidos.
Pero dejémonos ahora de dinosaurios y volvamos a los cromosomas. Núcleo Cromatina Nucleolo
Célula en reposo (sin dividirse)
Esta fotografía muestra, al microscopio, células de la epidermis de cebolla en división. Los cuerpos oscuros son los cromosomas.
Los cromosomas se ven al microscopio cuando la célula entra en división
Células en división
Condensación e individualización de la cromatina
Núcleo Cromatina Nucleolo
Cuando la célula va a comenzar la división, la cromatina se individualiza y adquiere una forma condensada parecida a un bastón.
La cromatina es como un largo hilo de lana
Puede transportarse mucho mejor un ovillo de lana que la misma cantidad de lana suelta. Del mismo modo, es mucho mejor para la célula repartir el material genético a las células hijas si la cromatina se ha condensado en cromosomas.
Un cromosoma es como un ovillo
Este punto es el
centrómero
Cromosoma
Cuando la célula va a comenzar la división, el material genético produce una copia exacta de sí mismo, por lo que en vez de un filamento, contiene dos, llamados cromátidas, que están unidos por el centrómero.
Duplicación
centrómero
Cromátida 1
División celular. Las células hijas necesitan heredar la información genética de la célula madre.
Cada una de las copias es una cromátida
Cromátida 2
En la división celular, el material genético (ADN) se reparte por igual entre las células hijas. Para ello es necesario que, previamente, se halla producido la duplicación de este ADN.
Veamos más cosas importantes que debes saber sobre los cromosomas: En casi todas las células, los cromosomas se observan siempre en parejas. Los dos cromosomas de una pareja reciben el hombre de homólogos. Pareja de homólogos 1
Pareja de homólogos 2
El número de parejas de homólogos es siempre el mismo en todas las células de una especie. Por ejemplo: -Los seres humanos tenemos 23 parejas (en total: 46 cromosomas) -La mosca del vinagre tiene sólo 4 parejas (en total: 8 cromosomas)
Drosophila melanogaster
(mosca del vinagre)
Veamos más cosas importantes que debes saber sobre los cromosomas: En casi todas las células, los cromosomas se observan siempre en parejas. Los dos cromosomas de una pareja reciben el hombre de homólogos. Pareja de homólogos 1
Pareja de homólogos 2 Tipos de cromosomas
Metacéntrico
Submetacéntrico
Acrocéntrico
Es posible ordenar los cromosomas por parejas, ya que los homólogos tienen exactamente la misma forma y el mismo tamaño. Aquí puedes ver los nombres de los tipos de cromosomas según la posición que ocupa el centrómero.
El conjunto de características de los cromosomas de la célula de una especie constituyen el CARIOTIPO. Cuando se ordenan por parejas en un gráfico, este recibe el nombre de CARIOGRAMA
23 parejas de cromosomas
Cromosomas sexuales
Cariotipo humano. En total hay 23 parejas de homólogos. Suele expresarse como 2n = 46 ( n = 23 )
¿Cómo se heredan los cromosomas? Normalmente (*), cada célula de nuestro cuerpo tiene un total de 46 cromosomas, o 23 pares. Heredamos la mitad de los cromosomas (un miembro de cada par) de nuestra madre biológica y la otra mitad (el miembro homólogo de cada par) de nuestro padre biológico. Los científicos han enumerado los pares de cromosomas de 1 a 22, habiéndole dado al par 23 el nombre de X o Y, según la estructura. Los primeros 22 pares de cromosomas se llaman "autosomas". Los cromosomas del par 23 se conocen como los "cromosomas sexuales" porque determinan si el bebé será varón o mujer. Las mujeres tienen dos cromosomas "X" y los hombres tienen un cromosoma "X" y un cromosoma "Y". La representación gráfica de los 46 cromosomas, ordenados en pares, recibe el nombre de cariotipo. El cariotipo normal de la mujer se escribe 46, XX, mientras que el cariotipo normal del hombre se escribe 46, XY.
óvulo
espermatozoides (*) La excepción son los gametos (espermatozoides y óvulos), que tienen la mitad (n) de cromosomas (un cromosoma de cada pareja de homólogos)
n Célula huevo o cigoto
2n
n 2n
LAHERENCIA HERENCIADEL DELSEXO SEXO LA Como ya sabemos el sexo en la especie humana está determinado por los cromosomas sexuales X e Y. Las mujeres son homogaméticas (XX) y los hombres heterogaméticos (XY). Si en el momento de la concepción se unen un óvulo X con un espermatozoide X, el zigoto dará una mujer. Si se unen un óvulo X con un espermatozoide Y, dará una hombre.
♀ Mujer
♂ Hombre
XX
XY
X
X
XX
Y
XY
(i+5)
Las células con 2n cromosomas se dice que son DIPLOIDES Las células con n cromosomas se dice que son HAPLOIDES (del griego diplo = doble ; haplos = simple)
Expresión génica tejido- específica
Clasificación de los genes Constitutivos
Facultativos Housekeeping
Inducibles Sólo son expresados Su transcripción bajo ciertos se desarrolla en requerimientos tasa continua Se expresan Son constitutivos celulares. como respuesta a con especial importancia cambios ambientales para el mantenimiento o dependiendo de la célula como del momento un sistema vivo del ciclo celular
Transcripción: proceso donde el ADN se copia en ARNm
La regulación de la expresión génica
Permite controlar
Los genes que se expresan
La magnitud de la expresión
cada célula sintetice un determinado conjunto de proteínas
Para que
Que dan cuenta de las
Propiedades
Estructurales
Funcionales
Podemos decir que… Las células Varían en las
Proteínas
En cuanto a
Tipo Cantidad
Por ejemplo… 30.000 genes
Del
Genoma
Solo una parte
La otra parte depende de
Se expresan relativamente En constantes
Todas las células
Tipo celular Etapa del desarrollo Requerimiento metabólico Existencia de parásitos Estado nutricional
La regulación de la expresión génica
Puede ocurrir durante
Transcripción
De ADN a ARN
Traducción
De ARN a proteínas
La regulación de la expresión génica
Puede afecta Transcripción r o traducción Ya sea para
Favorece
Reprimir
Por ejemplo… Metilación Del ADN
Se revierte con Otras enzimas
Proceso llamado
Desmetilación
Cosiste en grupos metilo en A nucleótidos través agregar CH3
de
Genes tratados
De los
Bloqueo de la transcripción
enzimas llamadas
Las que metilasas producen
Al contrario… Acetilación
Consiste en agregar
Se revierte con enzima llamada Acetilasa
Grupos acetilo CH3CO
a
Inducen la transcripción De los Genes tratados
Histonas
que son
Proteínas asociadas al ADN
Hoy se puede analizar el patr贸n de la expresi贸n de los genes en diferentes tipos celulares y bajo diferentes condiciones metab贸licas. Microarreglos son permiten Detectar genes
Que est谩n Encendidos o apagados
Placas
con
Cientos o miles
de microscopios Estos contiene Trozos n de ADN Correspondientes a Fragmento de un gen Por ejemplo 5.000 muestras de ADN
Los microarreglos permiten la detecci贸n y cuantificaci贸n de la expresi贸n g茅nica de cientos o miles de genes al mismo tiempo.
Diferenciaci贸n del miocito
Otra forma de analizar el patrón de expresión génica en un tipo celular es a través del uso de sustancias que inducen la diferenciación celular. Que Las células son
C3H 10T
fibroblastos
Al agregarle
5-azacitidina
Se transforman en
Induce la
Desmetilación Es decir
Activación de la expresión génica
de Genes que participan en la diferenciación del fibroblasto a miocito
miocitos