Cromatina y Genética Molecular

Biología II, Unidad 1: Organización del Material Genético

• La unidad aborda la organización del material genético, incluyendo ADN, ARN, proteínas, transcripción, traducción y replicación.
• Se revisan conceptos clave como ADN, ARN, proteínas, transcripción, traducción y replicación.
• El material genético se organiza en estructuras llamadas cromosomas.
• La replicación del ADN es un proceso crucial para la transmisión de información genética.
• La transcripción es el proceso de convertir la información genética del ADN en ARN mensajero (ARNm).
• La traducción es el proceso de convertir la información del ARNm en una proteína.
• Los genes son unidades de información genética.
• Un organismo puede tener miles de genes.
• El concepto de gen ha variado considerablemente.

Conceptos a repasar:

• ADN: Ácido desoxirribonucleico
• ARN: Ácido ribonucleico
• Proteína: Macromolécula vital para muchas funciones celulares.
• Transcripción: Proceso donde la información genética del ADN se copia en ARN mensajero.
• Traducción: Proceso donde la información del ARN mensajero se traduce en una secuencia de aminoácidos para formar una proteína.
• Replicación: Proceso por el cual se copia el ADN para la división celular.

Cromosomas

• Portador de información genética: Son estructuras que condensan el ADN para su organización y distribución durante la división celular.
• Asociados a proteínas: Las proteínas ayudan a la organización, estructura y función de los cromosomas.
• Observación inicial: Se observaron por primera vez en 1842 por Karl Wilhelm von Nägeli.
• Cromatina: Identificada por Walther Fleming en 1882, como la sustancia que se tiñe en núcleos interfásicos.
• Cromosoma Condesado: En metafase, los cromosomas alcanzan su máximo nivel de condensación.
• cromatina en interfase: Fase donde el ADN está menos compactado, posibilitando la transcripción.
• Cromatina Extendida: En la interfase, la cromatina se encuentra extendida para permitir la transcripción de genes.

Cromosomas Eucarióticos

• Cromo = color: Se refiere a la tinción característica de los cromosomas.
• Soma = cuerpo: Se refiere al sustrato o estructura física del cromosoma.
• Ejemplos de tipos: Se clasifican en metacéntricos, submetacéntricos, acrocéntricos y telocéntricos según la posición del centrómero.

Cromatina

• Hebra de ADN con proteínas asociadas: La cromatina es la forma en que el ADN se organiza dentro del núcleo celular, asociada a proteínas.
• Niveles de organización: El ADN se organiza en nucleosomas, fibras de 30 nm..., hasta llegar a una estructura altamente condensada en metafase.
• Histonas: Proteínas de carga positiva que se asocian al ADN. Estas proteínas son importantes para la estructura y función de la cromatina.
• Nucleosomas: Unidades básicas de la estructura de la cromatina, formando una estructura similar a cuentas en un collar.
• Proteínas no histonas: Otras proteínas que se unen a la cromatina con diversas funciones reguladoras (ej.: proteínas de andamiaje, condensinas y cohesinas)
• Importante función en regulación: La organización de la cromatina afecta el acceso al ADN, influyendo en la transcripción de genes.
• Longitud del ADN de una célula humana: La longitud del ADN de una célula humana sería de más de 2 metros.

Telómeros

• Secuencias repetitivas no codificantes: Son regiones repetitivas en los extremos de los cromosomas, vitales para su estabilidad.
• Esperma y óvulo: El acortamiento de los telómeros está relacionado con el envejecimiento celular, apoptosis y cáncer.

Regulaciones de la transcripción

• Factores de transcripción: Proteínas que se unen a regiones específicas del ADN, promoviendo o inhibiendo la transcripción de genes.
• Islas CpG: Regiones del ADN donde se encuentra la citosina seguida por una guanina. La metilación de estas regiones influye en la expresión génica.
• Eucromatina/Heterocromatina: Estado de la cromatina, determinando qué genes están activos o inactivos. La eucromatina se asocia con la transcripción activa, mientras que la heterocromatina se asocia con la inactivación génica, y está más condensada.

Corpúsculo de Barr

• Inactivación de cromosoma X: En mamíferos hembras, uno de los dos cromosomas X se inactiva para equilibrar la expresión génica con los machos, y se visualiza como un cuerpo de Barr.
• Importancia para equilibrio: Se da durante el desarrollo en los mamíferos hembras.

Los Genes

• Las unidades de información genética.
• Todos los seres vivos poseen miles de genes.
• Concepto de gen, ha variado notablemente a través del tiempo.
• Gen (actualidad): Una secuencia de nucleótidos en el ADN que transporta la información necesaria para fabricar un ARN específico o un producto polipeptídico (proteína).

Telomerasa

• Proteína + RNA (enzimática): Enzima que mantiene la longitud de los telómeros.
• Evita el acortamiento, y la perdida de información genética en la replicación.

Cromosomas autosómicos vs sexuales

• Cromosoma sexual/autosómico: Clasificación de los cromosomas según su función en la determinación del sexo o en otras funciones.
• Ejemplos de organización cromosómica: Se describen diferentes sistemas de determinación del sexo (XY, ZW,XO)
• Sistemas de determinación sexual: Se muestran ejemplos en mamíferos, algunos insectos y aves.

Cromosomas homólogos y ploidías

• Homólogos: Cromosomas que llevan las mismas características, pero no son una copia exacta.
• Ploidías: Número de juegos de cromosomas en una célula. (ej. diploide 2n, triploide 3n, tetraploide 4n, etc)

Ciclo Celular

• Interfase (G1, S, G2): El ciclo celular se divide también en interfase , donde la célula crece y se replica el ADN, y en fase M (mitosis o meiosis) , con división celular.
• Fase M (mitosis/meiosis): La etapa de división celular.

Cromosoma Eucariótico vs Procariota:

• Eucariotas: Tienen cromosomas lineales con proteínas histonas.
• Procariotas: Tiene un cromosoma circular, sin histonas.
• Replicación: Se describen las diferencias en los mecanismos de replicación del ADN entre células eucariotas y procariotas.

Fisión Binaria:

• Es el proceso de reproducción asexual de las células procariotas.
• Donde una célula se divide para formar dos células hijas.