GENÉTICA OCULTA
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El programa genético oculto de organismos complejos
Neus Doménech MoraJorge Martínez SolazRocío Moreno IlluecaElisa Pérez Garrido
ABSTRACT• Dogma central de la biología:
ADN ARN Proteínas• Las proteínas tienen cierto papel
regulador, pero existe un sistema basado en ARN que actúa sobre el ADN
INTRODUCCIÓN• En 1977 se descubrió la presencia de
INTRONES• Los biólogos moleculares lo
consideraban deshechos evolutivos• Relación ADN no codificante y
complejidad vs. Tamaño del genoma y complejidad
• ADN no codificante función reguladora
De parásitos a control en paralelo
Origen de los intrones• Hipótesis antigua: originados al principio de la vida
• Nueva hipótesis: fragmentos de ADN parásito Se ensamblan y desensamblan en el genoma
hospedador para obtener ARN Similares al grupo II de intrones
De parásitos a control en paralelo
• Intrones de tipo II poco frecuentes en bacterias y más comunes en eucariotas.
¿Por qué?
De parásitos a control en paralelo
• Procariotas: ARN intrónico altera configuración proteína dañino
• Eucariotas: hay tiempo para que se separe el ARN tolerancia
De parásitos a control en paralelo
Evolución intrónica • Aparición espliceosoma
(complejo de corte y empalme)
• Formado por RNPs• Corta y ensambla ARN
precursor formando cadena de mRNA y ARN intrónico
De parásitos a control en paralelo
Creación de la red• Proliferación, mutación y evolución intrones• S.N. mutaciones favorables para huésped• Evolución paralela a proteínas• Adquieren funciones reguladoras• Red reguladora compleja• Gran precisión
De parásitos a control en paralelo
• Genes evolucionados para expresar señales• Aparición genes no codificantes transcritos en
mamíferos
Pueden ser entre ½ y ¾ partes del genoma total transcrito
De parásitos a control en paralelo
• ARN transcrito no codificante forma micro-ARN– Encontrado en hongos, plantas y animales– Controlan procesos del desarrollo:• Mantenimiento células madre• Proliferación de células• Apoptosis
• Las señales de ARN controlan la expresión de los genes.• Ayuda a entender proceso diferenciación y desarrollo
celular.
Regulación del desarrollo
• El cigoto se desarrolla y forma un organismo con 300 trillones de células especializadas.
• Proceso dependiente de la cromatina y del empalme alternativo.
Regulación del desarrollo• Códigos químicos metilo y acetilo: unen
segmentos de ADN y las proteínas de la cromatina.
• ARN: dirige la señalización del etiquetado de la cromatina y interviene en la mitosis y meiosis.
Regulación del desarrollo• Empalme alternativo genera diversos ARNs y proteínas
• Proceso vital para el desarrollo de animales y plantas.
Regulación del desarrollo
• Empalme alternativo• Algunos factores proteicos regulan el empalme
alternativo
Teoría: Los ARNs regulan el proceso
• Las uniones intrón-exón son resistentes a cambiar durante la evolución.
Control de la complejidad
• Estimación del tipo y la cantidad necesaria de información para la formación de un organismo complejo.
• Formación de objetos complejos (especificaciones): componentes y instrucciones
• En la biología ambos tipos de información son regulados por el ADN.
Control de la complejidad
• Los componentes moleculares entre organismos son muy similares.
Ratones y humanos(99% proteínas idénticas)
• Las diferencias entre organismos se deben a las diferencias en la información arquitectónica.
Control de la complejidad
• Genes codificantes de proteínas: especifican los componentes de los
organismossu información de montaje se encuentra en las permutaciones de las proteínas
reguladoras
Generar complejidad es fácil, pero regularla no.
CONTROLANDO LA COMPLEJIDAD
Regla general en biología:La complejidad depende de la información
reguladora
CONCLUSIÓN
Comprender el modelo controlador de los organismos edsofjñsdifjcñdsfjcfdsñc complejos
Crear vida artificial