Genoma y Genes Mitocondriales

HEIDY ZERDA 3-745-966
CROMOSOMAS Y GENES MITOCONDRIALES
¿En qué se diferencian el genoma mitocondrial y el

genoma nuclear?
El ADN nuclear lo encontramos dentro del núcleo de las
células eucariotas, que son las que nos conforman a los
animales, las plantas o los hongos, entre otros. Nuestros
organismos están constituidos por células que son la
unidad estructural más básica. Y dentro de estas células
hay un núcleo que es dónde está el ADN nuclear. Fuera
del núcleo está lo que llamamos citoplasma y en él hay
unos elementos a los que llamamos orgánulos. Las
mitocondrias, que se encargan de las funciones de
respiración de las células, son uno de esos orgánulos y
dentro de ellas está el genoma mitocondrial.
El genoma mitocondrial es una molécula de pequeño tamaño que tiene solo entre 16.000
y 17.000 nucleótidos de media en animales vertebrados, aunque hay diferencias
importantes de tamaño entre distintos organismos, especialmente en plantas y hongos.
Los nucleótidos son las bases que componen el ADN, podríamos decir que son los
ladrillos que lo forman. Estas bases son adenina (A),
citosina (C), timina (T) y guanina (G).
También hay mucha diferencia en el número de
genes que forma cada uno de los genomas. Por
ejemplo, en animales, todo el ADN mitocondrial
generalmente acaba dando lugar a 37 genes
diferentes, muchos de los cuales están implicados en
el proceso de respiración celular. Por el contrario, en
el ADN nuclear podemos encontrar miles de genes
diferentes que se encargan de todas las funciones del organismo, en esencia, de que
haya un ser vivo. En el ser humano son entre 20.000 y 25.000 genes. Además, en el
genoma nuclear hay muchas regiones que no dan lugar a genes. Son regiones
reguladoras y otras de las que todavía desconocemos su función.
En cuanto a la estructura, el genoma mitocondrial es una doble cadena de ADN, dos hilos
enrollados sobre sí mismos, que hacen una molécula circular, es decir, los extremos están
cerrados. En el caso del nuclear, también es una doble cadena, pero lineal, con los
extremos abiertos. Cuando la célula no se divide, el ADN nuclear forma la cromatina que
es como una maraña de hebras de ADN en el núcleo. En el momento de dividirse la célula
es cuando se forman los cromosomas. Los cromosomas son las estructuras organizadas
que forma el ADN nuclear de un organismo.
¿Qué son los cromosomas?
Los cromosomas son estructuras en el interior de la célula que contienen la información
genética.
Su nombre significa “cuerpo de color” y procede de la palabra griega chróma, que significa
“color”, y “soma”, que significa cuerpo. ¿Por qué se llaman así? Porque se tiñen
fuertemente con algunos colorantes utilizados para teñir muestras biológicas, Esta
observación hizo que los primeros científicos en observarlos los llamaran literalmente
“cuerpos coloreados” o cromosomas.
Cada cromosoma de nuestras células está formado por una molécula de ADN, asociada a
ARN y proteínas. Las moléculas de ADN que conforman nuestro genoma (o el de otros
organismos) no se encuentran de forma libre en las células. Sería poco práctico y muy
caótico, algo así como tener metros de hilo de lana sueltos sin organizar en una caja de
zapatos. Gracias a los cromosomas,
las moléculas del ADN están
empaquetadas de forma organizada,
lo que facilita el funcionamiento del
genoma y su correcta transmisión
cuando las células se dividen.
En los cromosomas la estructura y
la función están fuertemente unidas.
Por ejemplo, la actividad del ADN,
es decir, qué genes se expresan y
qué genes no, depende en muchos
casos de cómo de accesible es la
molécula del ADN a las proteínas
que participan en la expresión de los
genes.
La estructura de los cromosomas
está determinada por la interacción del ADN con diversas proteínas que facilitan la mayor
o menor compactación. Según las necesidades de la célula o circunstancias fisiológicas
del momento puede ser necesaria una mayor o menor compactación.
La estructura de cada cromosoma está fuertemente organizada y es producto de
diferentes niveles de compactación.
 El nucleosoma es la unidad fundamental de compactación del ADN y consiste

en un fragmento de ADN de doble cadena de longitud fija que rodea un núcleo
de ocho proteínas llamadas histonas.
Cada nucleosoma se conecta al siguiente por un fragmento de ADN, formando una
cadena de nucleosomas similar a un collar de perlas. Este nivel de compactación permite
que el ADN pueda copiarse durante la replicación o expresar sus genes a través de la
transcripción.
 En el siguiente nivel de compactación la cadena de
nucleosomas se enrolla formando un solenoide. En
este nivel el ADN está tan compactado que se dificulta
la replicación y la transcripción.
 Los solenoides se compactan nuevamente en fibras
de 300 nm que pueden condensarse todavía más
hasta dar lugar a los conocidos brazos de los
cromosomas.
La compactación final del ADN en el cromosoma es de 500
veces.
 ¿Qué elementos se distinguen en los

cromosomas?
Una parte importante del cromosoma es el centrómero, región
más estrecha del cromosoma a la cual se unen las fibras del
huso mitótico durante la división.
Los centrómeros definen la estructura y forma de los cromosomas, que se clasifican

según su posición relativa (la del centrómero) hacia un extremo o en el centro del
cromosoma.
El centrómero divide al cromosoma en dos brazos. El más largo se denomina q y el más

pequeño se conoce como p. Así, en función de la longitud de los brazos de los
cromosomas definida por la posición del centrómero encontramos:
 Cromosomas metacéntricos, que tienen los dos brazos de igual tamaño.

 Cromosomas submetacéntricos, que tienen un brazo de mayor tamaño que el
otro.
 Cromosomas telocéntricos, en los que el centrómero está más desplazado y en
los que el brazo pequeño mucho
más corto que el brazo largo.
 Cromosomas acrocéntricos en los
que el centrómero está tan
desplazado hacia un extremo que
prácticamente no tienen brazos
pequeños.
PREGUNTAS
1. ¿Cuáles son los 23 pares de cromosomas?
a. En el caso de los seres humanos, como hemos visto, tenemos 23 pares: 22
de ellos se denominan cromosomas autosómicos, mientras que el
par 23 se llama cromosoma sexual. Este es diferente en cada sexo: En el
caso de las mujeres el cromosoma 23 se compone de dos copias X (XX).
2. ¿Cuáles son los 37 genes mitocondriales?

a. El genoma mitocondrial contiene un total de 37 genes de
los cuales 13 genes que codifican para ARNs mensajeros, y por lo tanto
para 13 proteínas, 22 genes que codifican para 22 tARNs (ARNs de
transferencia, que se representan simbólicamente como hojas de trebol) (*)
y 2 genes que codifican para dos rRNAs mitocondriales

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CROMOSOMAS Y GENES MITOCONDRIALES

¿En qué se diferencian el genoma mitocondrial y el

 El nucleosoma es la unidad fundamental de compactación del ADN y consiste

 ¿Qué elementos se distinguen en los

Los centrómeros definen la estructura y forma de los cromosomas, que se clasifican

El centrómero divide al cromosoma en dos brazos. El más largo se denomina q y el más

 Cromosomas metacéntricos, que tienen los dos brazos de igual tamaño.

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