Elementos transponibles del maíz, Lecture notes of Biology

Download Elementos transponibles del maíz and more Lecture notes Biology in PDF only on Docsity! Clase 3 Elementos transponibles Barbara McClintock: Cientifica estadounidense Que estudio al maiz como organismo modelo para la genética. Granos de maiz de diferentes colores donde el FENOTIPO silvestre es el morado. > Cada grano de maiz en la mazorca es una fertilizacién diferente. > El patrén amarillo representa que NO se esta expresando la proteina involucrada en el pigmento morado. > El moteado: Es un hibrido donde algunas células durante el desarrollo de ese grano revirtieron la expresion al empezar la expresi6n del pigmento morado y es por eso que varias células que estan continuas se ven de color morado y otras de color amarillo. a) Tenemos un cromosoma con 3 diferentes regiones (Ac, Ds, C). > Los genes no estan ligados entre si, no estén cerca uno Elementos transponibles en maiz a) Purple kernels del otro, pueden estar en cromosomas distintas del a ay iy mc a ——- " Normal C gene expressing maiz. pigment product b) Colorless kernels Activates Ds . transposition Ds can transpose into C Ds y Ac son trasposones A Dy ay ec EI Ces un gen normal que | se utiliza para la proteina que a) Dy ay A oan fF —_- da el pigmento morado. Disrupted (mutant) cgene = El elemento Ds es un ©) Spotted kernels elemento trasponible No Activates Ds transposition out of C in . a few cells during kernel development f aut6nomo ’ . oe) ey as oT Reversion of Mutant c gene ¢ mutation to C | ay ay ac Normal C gene Elemento trasponible: Pedazos de ADN que tienen la capacidad de andar moviéndose de lugar en los cromosomas. Elementos transponibles Auténomos: Se pueden mover por el ADN por si mismos como el caso del Ac. EIEHERISSRERESRIEIEENOBUNSHORIBE: No se pueden mover por si mismos, no pueden moverse del cromosoma ya que necesitan de la enzima (“Trasposasa”) que es la que permite ese movimiento de corte y pega en otro cromosoma. Ellos No la codifican. >7Barbara deduce que si el grano de maiz crecia amarillo era porque se veia interrumpida la proteina del gen C. Se puede meter al azar la region Ds, si esta region se inserta en la C entonces el ARN mensajero tiene incluida la region Ds y ya NO se lee correctamente el ARN mensajero y por lo tanto la proteina que daba el pigmento morado ya no es funcional Por lo tanto el grano es amarillo. % El Acalser auténomo y traer codificado la enzima Trasposasa que le permite cortar y pegar a un elemento trasponible y este se mueva de lugar >> Alos elementos transponibles también se les conoce como elementos brincadores. Cuando el grano de maiz es amarillo es por qué sucede que el elemento trasponible Ds se inserta dentro del gen Cy eso lo hace con la ayuda de la Trasposasa que estaba codificada en el otro trasposon que es el Ac el cual es aut6nomo. Grano de Maiz moteado: En ocasiones el Ds al estar la Trasposasa presente en el nucleo de la célula eucariota que es lo que le permite cortarla de esa posicién donde estaba y se insertara dentro del C, Pues igual si otra vez se encuentra con la Trasposasa del Ac puede otra vez cortarse y salirse del gen. > Cuando Ds esta dentro del gen C se llama que es una mutacion inestable ya que Ds no esta estable dentro del gen C para que sea facil de despegar porque con la misma probabilidad de que se inserte en el C es la misa para salir- > Cuando sale Ds con la ayuda del Ac se revierte la funcién normal del gen C y otra vez se codifica el pigmento morado. Es por eso que se observa un mosaico en ese grano de maiz. Son patrones moteados donde algunas células crecen como morado pero la mayoria No, ya que toda la region amarilla es donde sigue insertado el gen Ds El que este invertido o no el cddigo genético juega un papel importante para reconocer la region donde tiene que cortar y esto quede suelta esta region y después corta otra. --Proceso de integracién de un trasposon de ADN En la region amarilla Proceso de integracion de elemento IS esta codificado el gen k Is | de la Trasposasa y en 5 a —_———_—— la orillas estan las : —— | —— regiones invertidas. Insertion of IS element into chromosomal DNA Target site Cuando la Trasposasa se expresa reconoce DNA, enzima de restriccion Cut t | + Inserted IS element ——————_+ queda un fragmento Gaps tae by DNA de una hebra libre de Host NA polymerase, ONE Naeee NewDNA un lado y del otro fragmento. Qa Qe ————y New DNA IR IR Host DNA SS —___—— Duplicated target site sequence Se inserta la Trasposasa y quedan unos huecos que son Ilenados por la polimerasa que viene y corrige. Cuando el trasposon se posa sobre el ADN el pedazo donde se inserté (TCGAT) se duplica debido a la forma como se inserta. > Los trasposones se cortan y pegan de forma independiente en la mitosis, lo estan haciendo si se divide o no la célula. Estos pueden ser muy negativos ya que pueden expresarse en zonas donde ya no se exprese el fenotipo original. Ya que al tener un pedazo de ADN dentro de un gen causa que el ARN no se lea bien, ya que se tiene insertada una region que ya no le permite leer correctamente el ARN mensajero y la proteina ya no tiene su funcidén original, por lo tanto esta ya no sera funcional. El trasposon de ADN: Solo corta y pega No aumenta el numero de copias (Solo es un trasposon). Mecanismos de ARN (“Retro-trasposones”). New copy of : 2 DNA of genome Retrotransposon retrotransposon Diagrama que muestra como se copia un retrotrasposon @ Transcription © Insertion Lo primero que hace es . of retro- @ Translation transposon __ trascribirse. RNA DNA © Reverse Q@ transcription Ren oo, of RNA to DNA transcriptase —=?o— © Synthesis of second DNA strand = Trae codificada la proteina de trascripcién inversa, la cual le permite leer ARN y sintetiza ADN. La molécula de ARN de una hebra se usa de templete y luego se sintetiza la hebra complementaria de ADN en ese punto es un hibrido de ARN y ADN. --Después se sintetiza la otra hebra de ADN, y ahora se tiene una molécula de ADN de doble hebra, que con ayuda de la Trasposasa va y se inserta a un nuevo lugar y se tendria otra copia, Elementos transponibles en genoma humano main components of the human genome éQue % del genoma humano codifica para Alu (~300 pb, 1 millon Grafica de pay LTR retrotransposons 8% DNA transposons 3% SINEs 13% de copias? que muestra el simple sequence repeats 3% porcentaje del segmental la i genoma duplications 5% - humano en el que esta miscellaneous LINEs 20% compuesto. heterochromatin 8% protein coding genes 1.5% miscellaneous unique sequences 12% introns 26% Solo el 1.5% son exones, que codifican para proteinas. 25% son intrones las cuales son regiones que No codifican para proteinas. % 3% del genoma humano son trasposones de ADN Y el 8% mas el 13% mas 20% son Retrotrasposones Los Retrotrasposones son el componente mas grande del genoma humano (50%), los cuales son elementos movibles dentro del DNA y corresponden a secuencias que se pueden replicar e insertar copias de ellos en diferentes localizaciones del genoma ("genes saltarines") >Elementos intercalares cortos que corresponden al 13% > Los elementos intercalares largos (LINEs) corresponden al 20% del genoma humano. Es cuando se secuencia el genoma humano que se empieza a poner funciones, que regiones codifican para que, que no codifica de tal manera que se categorizan. Los Retrotrasposones que no cuentan con una regién larga son los NON-LTR Retrotrasposones y se dividen en autdnomos y no auténomos