UNA MARAVILLOSA HERENCIA

LOS RASGOS DE LOS SERES VIVOS

http://www.eonline.com/Features/Specials/Surgery2/index4.htmlKirk DouglasMichael DouglasLas caractersticas se heredan de padres a hijosMellizos y trillizos

Herencia del color del pelo en labradoresAmarillo: ANegro: NAmarillo: AAmarillo: AAmarillo: ANegro: NEn un organismo hay factores que controlan cada caracterstica (genes).

El organismo hereda estos factores de sus padres, uno de cada uno.

Estos factores compiten entre s para determinar las caractersticas, y los podemos clasificar como dominantes y recesivos.

Cada factor se transmite entre generaciones como una unidad discreta que no cambia.

Clasificacin de los seres vivos a partir de sus clulas Los UnicelularesBacteriasProtozoariosAlgunas algasLos PluricelularesTejidosClulas

Procariotas (pro, antes + karion, ncleo)Procariotas Vs EucariotasEucariotas (eu, verdadero + karion, ncleo)

Organelos Eucarioticos

OrganeloFuncinMembrana celularPermite entrada y salida de sustancias a la clulaMitocondraEncargada de la respiracin celularCloroplastoEncargado de la fotosntesis en clulas vegetalesRibosomaEn el se realiza la sntesis de ProtenasVacuolasEncargadas del almacenaje de desechos celulares.NcleoEn el se almacena el material gentico

Dnde y cmo esta almacenada la Informacin Gentica ?

Factores heredablesFactores que determinan caractersticas, y que pasan a sus hijosColor: pelo, plumas, ojos, piel, ptalos

Tamao: hojas, frutos, alas, corporal

Tipo sanguneo

Predisposicin a enfermedadesXXXXProtenas

Esos factores pueden ser los cromosomas ?http://press2.nci.nih.gov/sciencebehind/genetesting/genetesting05.htmCuando una clula se divide, sus cromosomas llevan a cabo un proceso determinado, y cada nueva clula termina con un juego de cromosomas igual al de la clula original (mitosis).

El comportamiento de los cromosomas durante la produccin de clulas sexuales (meiosis) hace que se hereden de forma homloga a como se heredan los factores hereditarios descritos por Mendel.El material gentico es el ADN (~1945).http://www.qhex.com/graphics/p1/ProtenaAcido Desoxirribonucleico (ADN)

Como guarda la informacin el ADN?http://www.alzheimers.org/pubs/conv10n3and4.htmlAGTCGGTCAAADNPelo cafOjos azulesProtenaGenAGTCGGTCAAADNProtena

Acidos NuclicosSon estructuras involucradas en la codificacin y el almacenamiento de la informacin hereditaria.Qumicamente, son polmeros de carcter cido, con caractersticas fisicoqumicas especficas, cuyos monmeros son los nucletidos.

Genoma: Todo el ADN nuclear de un organismoMapa de Ligamiento GenticoEnsamblaje del mapa gentico con el mapa fsico Secuencia de Bases del GenENTENDIENDO EL PAISAJE GENMICOCromosomas

Composicin qumica y estructura de los cidos nuclecosUnidad bsica del cido nucleco: nucletidotres partes:Azcar-base nitrogenada-grupo fosfato

Los nucletidos estn unidos entre s por enlaces fosfodiester

El ADN se considera un polmero (pApCpGpT)n

Chargaff:El ADN es complejoA = T G = C ; purinas = pirimidinas

DNAEs un polmero de carcter cido, responsable de la generacin, transmisin y almacenamiento de la informacin hereditaria en todo organismo vivo. Termodinmicamente es una estructura estable cuyo efecto de expresin es altamente complejo y multivariado.

Estructura del ADNMolcula compuesta por dos cadenas de nucletidos paralelas y orientadas en direcciones opuestas entre s.

Giran sobre un eje imaginario formando una hlice, la famosa DOBLE HELICE de ADN.3 G T G C A G A T C A G C T G 55 C A C G T C T A G T C G A C 3Funcin del ADNGuardar informacin.

La configuracin de complementariedad entre las bases de las dos cadenas, permite que al conocer la secuencia de una de la dos cadenas, podamos deducir la secuencia de su compaera.

Estructura de un NucletidoHO - P - O - P - O - P - O CH2HHOHHHO O OHO HO HOOHBase (N)32NuclesidoNucletidoGrupos fosfato2-desoxirribosa

PirimidinasPurinasADENINAGUANINATIMINACITOSINAHNNNNNH2NN9H9ONH2NNNNNNOOONH211Bases Nitrogenadas

NucletidoGrupo fosfatoAzcar desoxirribosaBase nitrogenadaCadena de nucletidoshttp://oak.cats.ohiou.edu/~ballardh/pbio475/Heredity/Heredity.htmhttp://www.chemsoc.org/exemplarchem/entries/2003/imperial_Burgoine/origins.txt.htmlPar de basesPar de bases

Complementariedad de basesPar de Nucletidos GCPuentes de Hidrgeno en blancoDos pares de bases del ADNATGCGC

Estructura del ADNhttp://www.ba-education.demon.co.uk/for/science/dnamain.htmlhttp://www.lecb.ncifcrf.gov/~toms/DNA.Resources.htmlhttp://www.ebi.ac.uk/microarray/biology_intro.html

El modelo de Watson Crick de la estructura del ADNLos polimeros de ADN estn constitudos por nucletidosunidos por enlaces fosfodiester.

La composicin de bases de ADN sigue las reglas de Chargaff.

3.El calentamiento del ADN produce cambios en propiedades fsicas (viscosidad).

Anlisis de difraccin de rayos X de fibras de ADNindica que la molcula tiene una estructura helicoidal.

ADNARNAUCG5ATCG3BASES NITROGENEDASPAR DE BASESESQUELETOAZUCARFOSFATOUna sola cadenaDos cadenas

Cmo la naturaleza ha diseado estrategiaspara mantener su identidad?El ADN hace copiasidnticas de si mismo!

Dogma central Fuente: http://www.cem.msu.edu/~reusch/VirtualText/nucacids.htm

Replicacin del ADNCuando una clula se divide, sus hijas deben obtener toda la informacin gentica de la clula original. Por esto las clulas replican su ADN.http://cyro.cs-territories.com/gcse_biology/bioonion.htmhttp://saints.css.edu/bio/schroeder/dna_rep.htmlLos organismos pluricelulares crecen y se auto regeneran por medio de la divisin celular. Los organismos unicelulares se reproducen por medio de la divisin celular.http://www.abstract-arts.de/see2.html

1. Enzimas desenrollantes: abren la doble hlice y separan ambas cadenas de nucletidos formando la burbuja de replicacin. - HELICASA rompe los puentes de hidrgeno entre las bases complementarias de ambas cadenas de nucletidos y abre la doble hlice como una cremallera. - TOPOISOMERASA elimina las tensiones producidas por el desenrollamiento del ADN. Las protenas SSB, que no son enzimas, estabilizan las cadenas sencillas de ADN. o adecuado.

Replicacin del ADNhttp://apps.bioneq.qc.ca/twiki/bin/view/Knowledgebase/DNAReplicationDNA polimerasa

Cada nueva clula siempre recibe todos los cromosomas de su clula madreAntes de que una clula se divida, todo su material gentico es duplicado a travs de la replicacin del ADN.As se transmite la informacin gentica de generacin a generacin

Hay toda una maquinaria enzimtica Trabajando en la replicacin del ADN

Como puede tanta informacingentica estar contenida en unespacio del orden de losmicrmetros?

Como se encuentra el ADN en el ncleo celular?

CromosomasEstructuras del ncleo celular formadas por la interaccin de una molcula de DNA con protenas (histonas), definiendo un nivel organizacional.

Estructura cromosmicaTelmeroTelmeroCentrmeroCromtidasBrazo pBrazo q

Como esta organizada la informacin gentica?

De que manera est organizado un Gen?Ms niveles deOrganizacin?

Como funcionan las proteinas?Estructura: Las protenas nos forman: Colageno (piel), queratina (plumas y pelo). Movilidad: Los msculos estan hechos de actina y miosina.Transporte: La hemoglobina transporta el oxigeno en la sangre.Almacenamiento: La ovoalbumina almacena nutrientes en los huevos.Defensa: La inmunoglobina reconoce agentes extraos dentro del cuerpo.Regulacin: La hormona de crecimiento humano es una protena.

Las protenas estn compuestas de aminoacidos

El orden especfico de aminoacidos confiere diferentes propiedades a las protenasHormona de crecimiento de la pielHemoglobinaColgeno

El Gen y la ProtenaComo se relacionan?AminocidossintetizadosSe forman cadenaspolipeptdicasProtenasalmacen. importToda una maquinariaenzimtica funcionando

De dnde viene una protena?Algo que puede sercomplejo, puedetener una respuestasencilla?

Cada organismo tiene su propia dotacin de cromosomas?

GENOMADotacin de informacin gentica propia de cada especie.Tamao expresado en funcin de:Nmero de CromosomasCantidad de DNANmero de pares de bases (pb)Peso molecular (daltons)

GENOMANiveles de OrganizacinCromosomasAcidos NuclicosDNA, RNAComplejidad genmicaRegiones de Copia nicaRegiones de secuencias repetidas

Variacin en el Tamao del GenomaEn general, el tamao del genoma (valor C) es proporcional a la complejidad fenotpica del organismo, aunque excepciones a este principio son conocidas (paradoja del valor C).

Tamaos de genomas representativosOrganismoBacterifago Escherichia coliSaccharomices cerevisae

Caenorhabditis elegansAplysia californicaLimulus polyphemus

Strongylocentrus purpuratus

Gallus domesticusHomo sapiens

Tamao (kb/1C)48.54,00016,50037,500-190,000,00037,500-333,000,000

75000-620,000375,000-5,100,00660,000-21,250,00047,000-12,000,000845,0002,650,000-6,950,000950,000-78,500,0001,600,000-5,100,0001,125,0002,800,000-5,200,000

4,900,000-47,000,00095,000-120,000.000GrupoVirusBacteriaHongosAlgasProtozoosAnimalesNematodosMoluscosCrustceosInsectosEquinodermosPecesAnfibiosReptilesAvesMamferosPlantas GimnospermasAngiospermas% copia nica

10090

90

557060-9075

20-75

8064-75

80-90

El nmero gamtico nEl Nmero n, define la dotacin cromosmica bsica de una especie.En los humanos n = 23.Pero somos diploides 2n.El cromosoma Y

EspecieNmero de cromosomasHumanos46Mosquitos6Perros78Calabaza18Helecho1260Hormiga Obrera1

Divisin celular en Eucariotas: MitosisEn clulas somticas.Cuatro fases: Profase, metafase, anafase y telofase.Obtencin de dos clulas idnticas a la madre.

La MeiosisProduccin de Clulas sexuales.Intercambio de Informacin gentica.Proceso reduccional: Se parte de clula diploide y se llega a clulas haploides.

COMPLEJIDAD GENOMICAHace referencia a la composicin, ordenamiento e interaccin de los elementos que conforman al genoma total de una especie.Involucra todas las instancias de informacin espaciales (intra y extranucleares) y qumicas (metilacin de citosina).

COMPLEJIDAD GENMICAEn el genoma existen regiones codificantes (genes - exones) y no codificantes (intrones), todas intervienen en algn grado en (i) la regulacin y la expresin de los genes, (ii) el grado de organizacin, y (iii) la recombinacin.

COMPLEJIDAD GENMICASecuencias nicas (genes)Orgenes de replicacin DNA de organelos citoplasmticosSecuencias repetidasde Kilobases (elementos transponibles)de Megabases (repeticiones en tandem, Telmeros, Centrmeros)

La Biografa de un ser vivo es la sumatoria de sus genes mas la interaccin entre ellos y el medio ambiente; lo que hace que cada ser sobre la tierra sea nico, ya que es casi improbable que las mismas condiciones genticas y ambientales se vuelvan a presentar.

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