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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


Cromosomas y genes  

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