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ASIGNATURA: Biotecnología alimentaria

BLOQUE II. BIOTECNOLOGÍA GENÉTICA: CONCEPTOS BÁSICOS RELACIONADOS CON EL ANÁLISIS Y LA MODIFICACIÓN DEL DNA

TEMA 1. Conceptos generales sobre la molécula de DNA

ADN, GENES Y GENOMAS

1.- Definición y conceptos

2.- Naturaleza química y estructura del DNA

3.- Tipos de DNA eucariótico

4.- Genes: Intrones y exones

5.- Genomas: Tamaño y número de genes

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FLUJO DE LA INFORMACIÓN GENÉTICA

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Estructura y composición química del ADN

REPLICACIÓN DEL DNA

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Dos palabras que resuman la replicación del DNA-Semi…-Semi…

100-500 pb

Los cromosomas de organismos complejos tienen múltiples orígenes de replicación

R1, R2 y R3 son replicones (unidades de replicación)

O1, O2 y O3 son orígenes de replicaciónLa distancia media entre orígenes de replicación adyacentes

es de 5 a 300Kb en cromosomas de mamífero

DNA polimerasa eucariótica- aprox. 50 nucleótido/s.

Aprox. 25.000 en células de mamífero

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TRANSCRIPCIÓN DEL DNA

PROMOTORCombinación de secuencias cortas de DNA

en las proximidades del gen

Señales de reconocimiento para la unión de factores de transcripción

PROMOTOR

PROMOTOR FACTORES DE TRANSCRIPCIÓN

Activa la RNA polimerasa para iniciar la transcripción en un sitio concreto

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TRANSCRIPCIÓN

- Se realiza según las necesidades de la célula

- Células diferentes transcriben fragmentos de DNA diferentes

- Sólo una pequeña porción de DNA se transcribe a RNAm

La gran mayoría del DNA de la célula no se transcribe nunca

Señales de terminación

Señal de iniciación y metionina

TRADUCCIÓN: CÓDIGO GENÉTICO

UGA terminación trp (mitocond. humanas y levadura)CUA leu thr (mitocondrias levadura)AUA ile met (mitocondrias humanas)AGA arg terminación (mitocondrias humanas)AGG arg terminación (mitocondrias humanas)UAA terminación gln (Paramecium)UAG terminación gln (Paramecium)

Excepciones a la Universalidad

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TRADUCCIÓN

Exón: Parte del gen que da lugar a cualquier RNA maduro. Puede contener DNA codificante o no

Intrón: DNA que separa los exones. No codificante . No aparece en el RNA maduro

GENES EUCARIÓTICOS SON DISCONTINUOS

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HIBRIDACIÓN DNA- mRNA DEL GEN DE LA OVOALBÚMINA

Maduración del RNA en varias etapas

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PROCESAMIENTOS ALTERNATIVOS EN DIFERENTES CÉLULAS

Gen de la α-tropomiosina

Corte y empalme mRNA

TAMAÑO DE ALGUNOS GENES HUMANOS (Kb)

> 5017> 2000Distrofina368,7300Tiroglobulina259186Factor VIII175,545Receptor LDL121,634Catalasa142,125Albumina71,411Protein.Kinasa20,41,7Insulina20,61,5B-globina

Tamaño gen Tamaño mRNA

Número de intrones

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DISTRIBUCIÓN DEL NÚMERO DE EXONES EN LOS GENES

Tamaño comparado de genomas

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EL TAMAÑO DEL GENOMA NO ESTÁ RELACIONADO CON LA COMPLEJIDAD DEL ORGANISMO

103 104 105 106 107 108

Tamaño del genoma en KB

GENOMAS: TAMAÑO Y NÚMERO DE GENES

1.7381.660BacteriaMethanococcusjannaschi

1.7031.830BacteriaH. influenzae4.0004.700BacteriaE.coli

30.0003.000.000HumanaHomo sapiens

25.000120.000PlantaArabidopsisThaliana

13.500100.000NemátodoC.elegans

6.00013.500LevaduraSaccharomycescerevisiae

Genoma Grupo Tamaño (Kb) Nº de genes

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TAMAÑO DEL GENOMA Y NÚMERO DE CROMOSOMAS

Nº haploide de cromosomas

Levadura (16)Drosophila (4)Gallina (39)Ratón (20)Hombre (23)Maíz (10)Cebolla (8)

Tamaño del genoma (Mb)

14170

1.2003.0003.0005.000

15.000