ACTIVIDAD NUMERO 1 TABLA 1. NUMERO DE GENES CODIFICANTES ESTIMADOS Y TAMAÑOS GENOMICOS EN PROCARIOTES

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Densidad Cromosómica = N° de genes codificantes

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Tamaño (pbs)

CUESTIONARIO

- ¿Tienen los distintos grupos de organismos, representados en las Tablas 1 y 2, el mismo grado de variabilidad para tamaño genómico?

Indique los grupos de organismos que según la figura, aparecen como los más conservadores y los que aparecen como los más variables para tamaño del genoma.

R/. Los organismos representados en las tablas si poseen el mismo grado de variabilidad, ya que la mayor parte del genoma de una especie son idénticos en todos los individuos que pertenecen a la misma.

Los organismos Procariotes son más conservadores en cuanto a su número de genes y los organismos Eucariotes son más variables, a mayor número de genes mas variable es el organismo.

- Construya gráficos que representen el tamaño genómico versus el número de genes codificantes estimados, para: i) Procariotes; ii) eucariotes.

[pic 1]

[pic 2]

- Existe relación directa entre cantidad de DNA y la complejidad de los organismos, estimada por el número de genes codificantes? De argumentos que apoyen su afirmación y que estén basados en las Tablas 1 y 2 y en los gráficos construidos por Ud. En 1.2. según sus respuestas anteriores, ¿Qué se entiende entonces por paradoja del valor cDNA? Explique y fundamente.

El tamaño del gen procariótico es uniforme, aproximadamente de 900 a 1000 pb. Por tanto, se puede estimar la densidad génica en cada genoma secuenciado. Como se observa en la tabla 1, la densidad génica es más o menos constante. Podemos concluir que, al menos en los procariotas, los genomas mayores tienen más genes y son, además, más complejos. Es decir, el número de genes refleja el estilo de vida. Así, bacterias más pequeñas son especialistas, como los parásitos obligados y bacterias más grandes son generalistas, y pueden incluso tener cierto grado de desarrollo.

EUCARIOTAS: PARADOJA DEL VALOR C

El tamaño del genoma en eucariotas se define como el valor C o cantidad de DNA por genoma haploide, tal como el que existe en el núcleo de un espermatozoide. Se denomina C, por constante o característico, para indicar el hecho de que el tamaño es prácticamente constante dentro de una especie. Si se observa nuevamente la tabla 2, vemos que, en general, los eucariotas tienen genomas mucho mayores que los procariotas. También se puede observar en la tabla 2 que hay un rango muy amplio de tamaños, mucho mayor que el de procariotas.

- ¿Qué diferencias presenta los genomas de mamíferos respecto del genoma de los otros eucariotes incluidos en la tabla 2?

Lo esperado sería que los mamíferos, organismos más complejos, presentaran los genomas más grandes. Sin embargo, muchos otros organismos, como peces, anfibios o plantas, tienen genomas mucho mayores que ellos. Incluso cuando comparamos los tamaños entre organismos que parecen similares en cuanto a la complejidad, encontramos también amplias diferencias en sus valores C. A medida que se van completando las secuencias de genomas enteros, se va conociendo con mayor o menor exactitud el número de genes que se derivan de esas secuencias, ya que lo que se tenía hasta entonces eran estimaciones indirectas. Sin embargo, algunos datos están deparando sorpresas porque, en algunos casos, no parece haber una correlación clara entre número de genes y complejidad del organismo. El gusano nematodo C. elegans, tiene 19.000 genes (tabla 2), unos 6.000 más que Drosophila, un organismo más complejo. El hombre sólo tiene el doble de genes que C. elegans (las estimaciones indicaban unos 100.000). También estos datos se empiezan a entender. Existen mecanismos en eucariotas superiores que son capaces de “expandir el proteoma”. Es decir, a partir de una misma secuencia de DNA obtener más de una proteína. Los grandes intrones encontrados en mamíferos pueden, en muchos casos, “esconder” información que no se puede deducir sólo con la secuencia del DNA. Aún tiene que pasar tiempo hasta que se pueda conocer el número de proteínas que un organismo es capaz de sintetizar. En cualquier caso, sí que se puede afirmar que “organismos más complejos tienen más funciones génicas”.

- En la especie humana el número promedio de nucleótidos de las secuencias codificantes conocidas es de 1,340 pb, el número de genes es aproximadamente 30,000 y el número total aproximado de pares de bases de todo el genoma es de 3x 109 pb. Con estos datos, calcule los porcentajes de DNA codificante y no codificante presentes en el genoma humano.

BIBLIOGRAFIA

Amparo Latorre, Francisco J. Silva. El tamaño del genoma y la complejidad de los seres vivos. Metode.ca [Internet]. 2001. Acceso 3 de noviembre del 2015. Disponible en: http://metode.cat/es/Revistas/Monografics/Que-hi-ha-darrere-del-genoma/La-grandaria-del-genoma-i-la-complexitat-dels-essers-vius.