Organización Genómica y Aberraciones Cromosómicas

Organización Genómica. Aberraciones cromosómicas

• Un genoma es el conjunto de genes.
• Los genomas bacterianos son circulares y covalentemente cerrados.
• Los genomas bacterianos tienen un solo promotor para varios genes.
• Los genomas bacterianos tienen genes policistrónicos.
• Los genomas eucariotas son lineales.
• Los genomas eucariotas tienen múltiples genomas (núcleo, mitocondrias, cloroplastos y otros).
• Los genomas eucariotas tienen genes monocistrónicos.
• La cromatina es ADN más proteínas.
• La cromatina tiene dos tipos: heterocromatina (es compacta, transcripción apagada), y eucromatina (es menos condensada, transcripción activa).
• Los cromosomas están compuestos de dos cromátidas hermanas.
• Los cromosomas tienen brazos largos y cortos, con un centrómero.
• Los telómeros están en los extremos de los cromosomas.
• Los telómeros son secuencias repetidas (en humanos: -TTAGGG- repetidas 250 a 1,500 veces).
• Los telómeros se acortan en cada ronda de replicación.
• El estado de empaquetamiento de la cromatina afecta la expresión génica.
• La acetilación de histonas permite la activación génica.
• La metilación del ADN puede modificar la actividad de los genes.
• Las islas CpG, son secuencias altas de citosinas y guaninas en regiones promotoras de genes, que influyen en la expresión génica.
• El producto del gen puede regular su propia expresión por cambios epigenéticos.
• La expresión génica puede regularse por la metilación del ADN en islas CpG.
• El ADN es el material genético en genomas.

Control de la expresión específica de un gen por señales externas

• Receptores intracelulares: receptores para hormonas esteroides y otras señales liposolubles que cruzan la membrana celular. Su activación puede desencadenar una respuesta.
• Receptores de membrana: receptores de superficie celular que reconocen una variedad de señales extracelulares, la unión del ligando inicia una cascada enzimática.
• Factor de transcripción: proteínas que controlan la expresión génica uniéndose a secuencias específicas de ADN y activando o inhibiendo la transcripción.

Mecanismos para mantener y heredar el estado diferenciado

• Cambios epigenéticos: mecanismos de regulación génica que no involucran cambios en la secuencia del ADN, pero modifican la actividad de los genes. Un ejemplo es la metilación del ADN o la modificación de las histonas.

Genoma: ADN o ARN

• El genoma de los virus puede ser ADN o ARN de doble o simple cadena.
• Algunos virus tienen ADN y otros tienen ARN.
• El tamaño de los genomas de bacterias varía notablemente.

Tipos de Genomas

• Los virus tienen material genético más pequeños.
• Las bacterias algunos tipos de bacterias tienen genomas grandes.
• Las plantas con flores tienen genomas grandes y muchas veces más genes que otros organismos.
• Los humanos tienen genomas complejos y grandes, y hay una alta densidad génica en diferentes partes del genoma.

Componentes Genéticos del Genoma Humano

• El genoma humano está compuesto de regiones codificantes y no codificantes con muchos elementos repetidos.
• El 1.5% del genoma codifica para las proteínas, el restante son intrones, pseudogenes y otros tipos de ADN repetitivo.
• El genoma humano contiene un gran número de elementos repetidos.

Transposones

• Son genes que cambian de su ubicación sin ningún beneficio aparente para el organismo.
• Estos genes se replican en sí mismos y luego se insertan en otros lugares del genoma.

Aberraciones cromosómicas

• Poliploidías: presentes en plantas y algunos animales, que son el resultado de tener más de dos conjuntos de cromosomas.
• Aneuploidías: ocurren cuando hay un aumento o una disminución en el número de cromosomas en un organismo particular (ejem: trisomía 21 o síndrome de Down, síndrome de Turner).
• Cambios estructurales en los cromosomas: alteraciones en la estructura de los cromosomas que afectan el ordenamiento de los genes. Estos cambios pueden incluir deleciones (pérdida de material genético), duplicaciones (repetición de material genético), inversiones (reordenamiento del material genético dentro de un cromosoma), y translocaciones (intercambio de material genético entre diferentes cromosomas).

Síndrome de Down (Trisomía 21)

• Causa: trisomía del cromosoma 21.
• Caracteristicas: retardo mental y defectos cardíacos, cráneos anchos y planos, lenguas largas.

Aneuploidías en cromosomas sexuales

• Más común en cromosomas sexuales.
• Síndrome de Turner (45,X): monosomía del cromosoma X.
• Síndrome de Klinefelter (47,XXY): Trisomía del cromosoma sexual que causa problemas en el desarrollo reproductivo y otros trastornos cognitivos.
• Síndrome de Jacobs (47,XYY): Un tipo de aneuploidía.

Cambios estructurales cromosómicos

• Ruptura, pérdida o fusión de fragmentos cromosómicos (Deleciones, Duplicaciones o Inversiones)
• La posición del lugar donde ocurren dichos cambios determina las consecuencias genéticas.
• Superposición cromosómica
• Recombinación entre regiones homólogas.

Deleciones

• Pérdida de un segmento de un cromosoma.
• Tipos: terminal o intersticial.
• Causas: superposición cromosómica; recombinación entre regiones homólogas.
• Enfermedades: Síndrome WAGR, Prader-Willi(PWS).

Inversiones

• Rotación de 180° de un segmento cromosómico.
• Tipos: pericéntrica, paracéntrica.
• No hay pérdida de información genética, solo cambios en la secuencia.
• Enfermedades: Leucemia mieloide aguda (AML).

Translocaciones

• Intercambio de fragmentos de cromosomas no homólogos.
• Tipos: recíproca, no recíproca (robersoniana).
• Consecuencias: rotura de fragmentos cromosómicos; modificaciones estructurales.

Cariotipo

• Patrón cromosómico de una célula.
• Se utiliza para detectar anormalidades cromosómicas.