Organización Genómica y Aberraciones

Organización Genómica. Aberraciones cromosómicas

• Un genoma es el conjunto de genes.
• Los genomas bacterianos son circulares y covalentemente cerrados, con solo un genoma y no tienen intrones. Los genes son policistrónicos, con un único promotor para varios genes. La replicación, transcripción, y traducción ocurren en un solo compartimento (citoplasma) acoplados.
• Los genomas eucariotas son lineales, con múltiples genomas (núcleo, mitocondrias, cloroplastos, etc.). Los genes son monocístrónicos, con un promotor por gen; contienen intrones y exones. La replicación y transcripción ocurren en el núcleo, y la traducción en el citoplasma. No es simultáneo y los procesos no están todos en el mismo lugar.
• Los virus no son organismos vivos, solo contienen materiales genéticos como ADN simple o doble cadena o ARN simple o doble cadena.

Estructura del cromosoma

• La cromatina es ADN + proteínas.
• Hay dos tipos de cromatina: eucromatina (regiones poco condensadas, transcripción activada) y heterocromatina (regiones bien condensadas, transcripción desactivada/inactiva).
• Un cromosoma se compone de dos cromátides hermanas unidas por el centrómero. Un brazo corto (p) y un brazo largo (q).
• Los telómeros se encuentran en los extremos de los cromosomas humanos, con secuencias repetidas de ADN (TTAGGG), para proteger los extremos cromosómicos de daños en cada ronda de replicación, relacionados con el envejecimiento.
• El centrómero es una constricción en el cromosoma donde las cromátides hermanas se unen, y es esencial para la segregación de los cromosomas durante la mitosis y meiosis.
• Los centrómeros son regiones repetitivas de ADN.

Control de la expresión génica

• Señales externas activan genes a través de:
  • Receptores intracelulares (ej., esteroides)
  • Receptores de membrana que activan factores de transcripción.

Cambios Epigenéticos

• Mecanismos para mantener y heredar el estado diferenciado de células:
  • Regulación de expresión génica por productos de genes, sin alterar la secuencia de nucleótidos
  • Metilación del ADN (modifica la actividad de los genes).
  • Estado de empaquetamiento de la cromatina (manteniendo inactivo un gen durante un tiempo).

Variación en el tamaño del genoma por especie

• El genoma humano es complejo aunque no es el que tiene mayor cantidad de pares de bases.
• Existen una gran diversidad en los tamaños de los genomas entre especies, desde los organismos unicelulares hasta los organismos multicelulares.

Genoma Viral

• El material genético de un virus puede ser ADN o ARN. Algunas bacterias tiene plásmidos que las hacen más resistentes

Componentes genéticos en el genoma humano

• Los elementos repetitivos como los transposones, LTR retrotransposons , DNA transposons , SINES , LINES representan una gran parte del genoma humano.

Transposones

• Son genes que cambian de ubicación sin beneficio aparente.

Aberraciones cromosómicas

• Cambios numéricos:
  • Euploidías: número normal de cromosomas de la especie.
  • Aneuploidías: cambio en el número de cromosomas de la especie (trisomías (2n + 1), monosomías (2n - 1)).
  • Poliploidías: el número de juegos de cromosomas.
• Cambios estructurales:
  • Deleciones: pérdida de un segmento de cromosoma.
  • Inversiones: rotación de 180° de un segmento cromosómico.
  • Translocaciones: intercambio de fragmentos entre cromosomas no homólogos.

Cariotipo

• Es el patrón cromosómico de una célula. Se visualiza en mitosis, en células en metafase.

Síndrome de Down

• Trisomía del cromosoma 21.
• Caracterizado por retardo mental y alteraciones físicas.
• La frecuencia de este síndrome aumenta con la edad materna.

Aneuploidías en cromosomas sexuales

• Síndrome de Turner (Monosomía X).
• Síndrome de Klinefelter (XXY).
• Síndrome de Jacobs (XYY).

Otros

• Descripción de translocaciones recíprocas y robertsonianas.