Clase Te III

7/25/2019 Clase Te III

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Transposones yTransposones y

ElementosElementos

GenticosGenticos

MvilesMviles

Luis Destefano BeltrnLuis Destefano Beltrn

Departamento de Ciencias Biolgicas y FisiolgicasDepartamento de Ciencias Biolgicas y Fisiolgicas

niversidad !eruana Cayetano "eredianiversidad !eruana Cayetano "eredia


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Transposones y ElementosTransposones y Elementos

Genticos MvilesGenticos Mviles

#$#$ DefiniciDefinicioones$nes$

%$%$ EstructuraEstructura&$&$ ''CCmo se mueven(mo se mueven(

)$)$ ''Cuales son los diferentes mecanismos deCuales son los diferentes mecanismos de

transposicitransposicin$n$

)$)$ ''CuCules son las aplicaciones prles son las aplicaciones prcticas de loscticas de los

EGM*s(EGM*s(


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+in los Elementos Gen+in los Elementos Genticos Mvilesticos Mviles

no estar,amos a-u, y el mundo vivono estar,amos a-u, y el mundo vivopro.a.lement ser,a muy diferente alpro.a.lement ser,a muy diferente al

-ue conocemos a/ora$-ue conocemos a/ora$

M$ La.rador and 0$ Corces1 %22%M$ La.rador and 0$ Corces1 %22%


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3 43 4$$ n EGM es un segmento de 5D6 -ue puede$$ n EGM es un segmento de 5D6 -ue puede

moverse de un lugar a otro en el genoma de unmoverse de un lugar a otro en el genoma de unorganismo$4$ !uede ser sacado de un lugar y serorganismo$4$ !uede ser sacado de un lugar y ser

insertado en otro$ El movimiento de un EGM puedeinsertado en otro$ El movimiento de un EGM puede

producir mutaciones o rearreglos cromosproducir mutaciones o rearreglos cromosmicos ymicos y

afectar de esa manera la e7presion de otros genes $4 8afectar de esa manera la e7presion de otros genes $4 8

6ina Fedoroff1 #9:)$6ina Fedoroff1 #9:)$


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Caracter,sticas Generales de losCaracter,sticas Generales de los

Elementos Genticos MvilesElementos Genticos Mviles

#$#$ Los elementos genticos mviles se dividen en dos clases deLos elementos genticos mviles se dividen en dos clases de

acuerdo a sus mecanismos de movimiento;acuerdo a sus mecanismos de movimiento;

a$a$ 5lgunos codifican prote,nas -ue mueven al 5D65lgunos codifican prote,nas -ue mueven al 5D6

directamente a una nueva posicin o duplican el 5D6directamente a una nueva posicin o duplican el 5D6para producir un elemento nuevo -ue se integra enpara producir un elemento nuevo -ue se integra en

otro lugar$ Estos se encuentran tanto en procariotesotro lugar$ Estos se encuentran tanto en procariotes

como en eucariotes$como en eucariotes$

.$.$ 61 los cuales

luego se integran en nuevos sitios$ Este tipo slo seluego se integran en nuevos sitios$ Este tipo slo se

encuentra en eucariotes$encuentra en eucariotes$


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%$%$ La transposicin es una recom.inacin no?/omloga1 esLa transposicin es una recom.inacin no?/omloga1 es

decir la insercin de un EGM ocurre en 5D6 -ue no tienedecir la insercin de un EGM ocurre en 5D6 -ue no tiene

/omolog,a con el transposon$/omolog,a con el transposon$

a$ En procariotes la transposicin puede ocurrir en ela$ En procariotes la transposicin puede ocurrir en el

cromosoma del organismo 1 en un plsmido o en elcromosoma del organismo 1 en un plsmido o en el

cromosoma de un fago$ cromosoma de un fago$

.$ En eucariotes la insercin puede ser en el mismo.$ En eucariotes la insercin puede ser en el mismocromosoma o en uno diferente$ cromosoma o en uno diferente$


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&$&$ Los EGM*s pueden causar cam.ios genticos y /an sidoLos EGM*s pueden causar cam.ios genticos y /an sido

involucrados en la evolucin tanto de los genomas deinvolucrados en la evolucin tanto de los genomas de

los procariotes como de loslos procariotes como de los eucariotes$eucariotes$

Los transposones pueden;Los transposones pueden;

a$ @nsertarse en la secuencia codificadora de los genes$a$ @nsertarse en la secuencia codificadora de los genes$

.$ 5umentar o disminuir la e7presion gnica insertndose.$ 5umentar o disminuir la e7presion gnica insertndose

en sus secuencias reguladorasen sus secuencias reguladoras

c$ !roducir mutaciones cromosmicas a travs de lac$ !roducir mutaciones cromosmicas a travs de la

mecnica de su transposicin$mecnica de su transposicin$


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McClintocA1 B #9)# T/e sta.ility of .roAen ends of c/romosomes inMcClintocA1 B #9)# T/e sta.ility of .roAen ends of c/romosomes in ZeaZea

maysmays$$ GeneticsGenetics%; %&)?%:%%; %&)?%:%

McClintocA1 B #9) T/e origin and .e/avior of muta.le loci in mai=e$McClintocA1 B #9) T/e origin and .e/avior of muta.le loci in mai=e$ Proc.Proc.

Natl. Acad. Sci. U.S.A.Natl. Acad. Sci. U.S.A.&;&))?&$&;&))?&$

McClintocA1 B #9# C/romosome organi=ation and genic e7pression$McClintocA1 B #9# C/romosome organi=ation and genic e7pression$ ColdCold

Spg Hbr Symp. Quant.Spg Hbr Symp. Quant.Biol.Biol.#; #&?)$#; #&?)$

Bar.ara McClintocABar.ara McClintocA


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McClintocA1 B #9& @nduction of insta.ility at selected loci in mai=e$McClintocA1 B #9& @nduction of insta.ility at selected loci in mai=e$

GeneticsGenetics&:;9?99$&:;9?99$

McClintocA1 B #9: T/eMcClintocA1 B #9: T/eSuppressor-mutatorSuppressor-mutatorsystem of control ofsystem of control of

gene action in mai=e$gene action in mai=e$ Carnegie nstitution o! "as#ington $earboo%Carnegie nstitution o! "as#ington $earboo%

;)#?)%9;)#?)%9


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Genes 3saltadores8Genes 3saltadores8

ElementosElementosGenGenticosticosMMvilesviles

Elementos ControladoresElementos Controladores

TransposonesTransposones


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>otura cromos>otura cromosmica en el locusmica en el locus&s&sen maen ma,,==


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6uevos fenotipos6uevos fenotipos

generados en magenerados en ma,=,=por el movimiento delpor el movimiento del

elementoelemento&s&sen elen el

Cromosoma 9Cromosoma 9


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Elementos GenElementos Genticosticos MMviles enviles en

!rocariotes!rocariotes


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EGM*s en !rocariotesEGM*s en !rocariotes


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EGM*s en !rocariotesEGM*s en !rocariotes


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Transposon TnTransposon Tn


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Mecanismo deMecanismo de

TransposiciTransposicin den deTransposon TnTransposon Tn


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Transposon TnTransposon Tn

EstructuraEstructura


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Tns5 y TnsB forman una transposasa /eteromTns5 y TnsB forman una transposasa /eteromricarica


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DuplicaciDuplicacin de una secuencia corta de 5D6 en el sitio de insercinn de una secuencia corta de 5D6 en el sitio de insercin


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+/apiro1 $ #99$ Molecular model for t/e transposition and >eplication of+/apiro1 $ #99$ Molecular model for t/e transposition and >eplication of

.acteriop/age Mu and ot/er transposa.le elements$ !roc$ 6atl$ 5cad$ +ci$.acteriop/age Mu and ot/er transposa.le elements$ !roc$ 6atl$ 5cad$ +ci$+5 ;#9&&?#9&$+5 ;#9&&?#9&$

TransposiciTransposicinn

>eplicativa>eplicativa


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TransposiciTransposicinn

6o >eplicativa6o >eplicativa


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''!or -u!or -u la transposicin no replicativa es dif,cil de pro.ar( la transposicin no replicativa es dif,cil de pro.ar(


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!l!lsmido con transposones simples y compuestos portandosmido con transposones simples y compuestos portando

genes de resistenciagenes de resistencia


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5plicaciones de la Tecnolog5plicaciones de la Tecnolog,a,a

n 'i(on 'i(oTransposomicsTransposomics


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Transposoma EI;;T6J portando el gen reporteroTransposoma EI;;T6J portando el gen reportero

.ioluminicente.ioluminicente lu)C&AB*lu)C&AB*enen*. coli*. coli


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Elementos GenElementos Genticosticos MMviles enviles enEucariotesEucariotes


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CaracterCaracter,sticas Estructurales y Clasificacin,sticas Estructurales y Clasificacin

de EGM*s Eucariotosde EGM*s Eucariotos


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CaracterCaracter,sticas Estructurales y Clasificacin,sticas Estructurales y Clasificacin

de EGM*s Eucariotosde EGM*s Eucariotos

E d l EGM*E d l EGM* H liH li M i dM i d


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Estructura de los EGM*sEstructura de los EGM*sHelitronHelitrony Mecanismo dey Mecanismo de

Transposicion del tipo >olling CircleTransposicion del tipo >olling Circle

Comprenden cerca del %K de losComprenden cerca del %K de losgenomas degenomas deArabidopsis t#alianaArabidopsis t#aliana

yy C. elegansC. elegans$$

6o generan target site duplication6o generan target site duplication

5puntan al dinucleotido 5T5puntan al dinucleotido 5T

6o tienen @> terminales6o tienen @> terminales

La mayorLa mayor,a son no autnomos,a son no autnomos

EnEnA. t#alianaA. t#aliana/ay unas #2 su.?/ay unas #2 su.?familias /omogneas de elementosfamilias /omogneas de elementos

no autnomos con miem.ros -ueno autnomos con miem.ros -ue

var,an de 2$ a & A.$var,an de 2$ a & A.$

Los autnomos llegan a $ # A.Los autnomos llegan a $ # A.


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>etroposici>etroposicin de >etrotransposones 6o?n de >etrotransposones 6o?

LT> L@6Es por 3LT> L@6Es por 3Target !rimedTarget !rimed

>everse Transcription1 T!>T>everse Transcription1 T!>T


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EGM*s causan inversiEGM*s causan inversin cromosn cromosmica y e7presimica y e7presin gn gnicanica

alterada en po.laciones naturales dealterada en po.laciones naturales de &rosop#ila&rosop#ila


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EGM*s encontrados en el gen /umano "G


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EGM*s en cereales son responsa.les por las diferencias enEGM*s en cereales son responsa.les por las diferencias en

el tamael tamao del genomao del genoma


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Transferencia "ori ontalTransferencia "ori=ontal


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Transferencia "ori=ontalTransferencia "ori=ontal

T" deT" de

Elementos GenElementos Genticos Mticos Mvilesviles

Los EGM*s tam.iLos EGM*s tam.in son capaces de cru=ar los ln son capaces de cru=ar los l,,mitesmites

entre especies y entrar a genomas nuevos$entre especies y entrar a genomas nuevos$

La frecuencia de T" varia de familia a familia deLa frecuencia de T" varia de familia a familia de

EGM*s$EGM*s$

T" parece predominar entre familias en los -ue elT" parece predominar entre familias en los -ue elnnNmero de copias es controlado principalmente porNmero de copias es controlado principalmente por

mecanismos auto?regulatorios -ue limitan sumecanismos auto?regulatorios -ue limitan su

transposicintransposicin


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T" es un fenT" es un fenmeno muy e7tendidomeno muy e7tendido


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T"; 0ectors y


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T"; 0ectors y


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Factores -ue afectan la frecuecia deFactores -ue afectan la frecuecia de

Transferencia "ori=ontalTransferencia "ori=ontal

n evento de T"1 definido como la invasin evento de T"1 definido como la invasin e7itosa de un EGM en unan e7itosa de un EGM en unanueva especie1 puede ser dividido en dos fases;nueva especie1 puede ser dividido en dos fases;

#$#$ La transferencia de 5D6 de la especie donadora a la receptora;La transferencia de 5D6 de la especie donadora a la receptora;

? Transferencia f,sica del EGM1? Transferencia f,sica del EGM1

? La integracion esta.le del EGM en la l,nea germinal de la especie? La integracion esta.le del EGM en la l,nea germinal de la especie

receptora gradiente de T" refleOa la presencia de intermediariosreceptora gradiente de T" refleOa la presencia de intermediarios

de 5D61 yde 5D61 y

? La e7presin de las secuencias codificadoras del EGM$? La e7presin de las secuencias codificadoras del EGM$

%$%$ El inmediato aumento del nNmero de copias del EGM al interior de laEl inmediato aumento del nNmero de copias del EGM al interior de la

clula$ !ro.a.ilidad disminuye con #P%clula$ !ro.a.ilidad disminuye con #P%nn$$

+i un individuo tiene #2 copias la p es menos de #P#222$+i un individuo tiene #2 copias la p es menos de #P#222$


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Estadios en el ciclo de vida de un /ipotEstadios en el ciclo de vida de un /ipottico EGMtico EGM

auto?regulado de Clase @@auto?regulado de Clase @@


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Cold +pring "ar.orCold +pring "ar.or

La.oratory1 6Q1 #9:La.oratory1 6Q1 #9:

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