GENOMA EXTRANUCLEAR Mitocondria : mtDNA Cloroplasto : cpDNA Teoría de endosimbiontes: ancestro...
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GENOMA EXTRANUCLEAR
Mitocondria : mtDNA
Cloroplasto : cpDNA
Teoría de endosimbiontes: ancestro eucariote invadido por procariote (fotosintético o no fotosintético)
Similitudes con procariotes actuales
Cloroplasto: Promotores, ribosomasMitocondria: Ribosomas (Agrobacteria, Rhizobacteria)
Movimiento de DNA de organelas a núcleo y entre organelas
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3) Segregación y recombinación citoplasmática: cuandoun heteroplasma se divide asexualmente, las células
hijas tienden a obtener sólo uno de los 2 o más tipos de genoma.(heteroplasmon o cytohet, cuando coexisten los DNAs de 2tipos mitocondriales distintos)
Herencia de genes extranucleares
Característica de este tipo de herencia (uniparental)Cruces recíprocos entre fenotipos distintos dan resultados diferentes ♀ x ♂ ≠ ♂ x ♀
1) Herencia materna extranuclear: en el caso de organismos heterogaméticos (gametos de diferente tamaño) generalmente el gameto femenino es de mayor tamaño y aporta la mayor parte del citoplasma
2) Supresión: En un heteroplasma, una organela con genoma definido suprime organelas con genoma distinto.
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Chlamydomonas
Nishiyama et al. 2004. Role of a Nonselective de Novo DNA Methyltransferase inMaternal Inheritance of Chloroplast Genes in the Green Algae, ChlamydomonasReinhardtii. Genetics. 168: 809-816
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polen o espermatozoide(♂)óvulo (♀)
En algunas plantas:Supresión durantegametogénesis
Plantas y animales en general
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Herencia materna y segregación citoplasmática en hojas de Mirabilis jalapa
(♀) (♂)
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Ciclo de vida de Neurospora crassa
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Herencia citoplasmática en Neurospora
Mutantes “poky” (mutantes de crecimiento lento )
mutación en región 5’ del gen que codifica mt rRNA ssu
Ausencia de citocromos aa3 y b (cod. Mitocondria)
Exceso de citocromo c (cod. Núcleo)
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Enrollamiento de concha de Limnaea: herencia materna nuclear
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Ciclo de vida de Saccharomyces cerevisiae
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Algunos genes de resistencia a antibióticos se heredan por vía extranuclear
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Mapeo en base a resistencia a antibióticos
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Mutantes petite
1. Segregacional (1:1 - Mendeliano)
2. Neutral (petite x grande → grande (uniparental))
3. Supresivo (petite x grande → petite (uniparental))
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Mapeo en base a mutantes petite e hibridación
a (retenido por petite A)
b (retenido por petite B)
h
t
1. Generación de petites a partir de línea silvestre eryR capR oliR spiR
2. Test de retención de fenotipos3. Hibridación con genoma silvestre
4. Construcción del mapa
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Molécula circular de tamaño variable (17 kb mtDNA humano, 78 kb mtDNA levadura).
Contiene genes para la síntesis proteica mitocondrial (tRNAs, rRNAs)
Genes para algunas proteínas asociadas a la cadena respiratoria y a la fosforilación oxidativa.
Genoma mitocondrial (mtDNA)
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mtDNA : levadura vs. humano
tRNAs
Exones y genes
Marcos de lecturano asignados (URFs)
ND NADH deshidrogenasa
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Levadura:
1 - 45 mitocondrias10 - 30 nucleoides/mitocondria 4 - 5 moleculas de mtDNA /nucleoide
Total : 45x30x5 = 6750 copias mtDNA
En humanos:
2 - 10 mtDNA por mitocondria
# mitocondrias varía según el tipo de célula
(cientos en fibroblastos - 100,000 en ovocitos)
Nucleoides : áreas fuertemente teñidas con colorantes para DNA
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Variaciones en el Código Genético en mitocondria humana
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cpDNA : 40 cloroplastos por célula8 nucleoides
4-18 moléculas de cpDNA/nucleoide
total : 40 x 8 x 18 = 5760 copias de cpDNA/célula
En otros casos : 1 único cloroplasto con 500-1500 cpDNA (ej. Chlamydomonas)
Genoma de cloroplasto (cpDNA)
Molécula circular (120 -200 kb)Contiene genes para la transcripción (varias subunidades cpRNApol) y la síntesis proteica en cloroplasto (tRNAs, rRNAs)Genes para fotosíntesis y transporte de electrones.
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cpDNA de arroz