DIFERENCIA ENTRE EUCARIOTAS Y PROCARIOTAS

1DIFERENCIAS ENTRE EUCARIOTAS Y PROCARIOTAS.

La diferencia fundamental está en la cantidad de ADN que es inferior en procaioras que en procariotas como por ejemplo: en E. coli el ADN mide 1.3 mm y tiene 4.2 Mb mientras que una célula humana tiene 1.8 mm y 6000 Mb pero si hay 10 elevado a 13 células, el ADN humano mide 2 x 10E13 m.

En la siguiente tabla se muestran las diferencias más importantes:

EL CROMOSOMA EUCARIÓTICO.

Los cromosomas se encuentran en el núcleo celular separados del resto de la célula por la membrana nuclear. Un cromosoma tiene tres partes fundamentales: centrómero, telómero y los brazos.

El centrómero (constricción cromosómica primaria) es la estructura a la que se une el huso acromático. La región centromérica aparece normalmente como un y su posición define la relación entre las longitudes de los dos brazos centroméricos que es una característica muy útil. Según la posición del centrómero los cromosomas se clasifican en:

• Telocéntricos con el centrómero en un extremo.

• Acrocéntricos con el centrómero alejado del centro.

• Metacéntricos con el cromosoma en el centro.

Los telómeros son secuencias situadas en los extremos de los cromosomas que les dan estabilidad. Se encuentran sobre todo en los cromosomas eucarióticos lineales.

El número de nucleolos difiere de un organismo a otro, variando entre uno y muchos. Los nucleolos contienen ARN ribosómico, un componente muy importante de los ribosomas. Los nucleolos se encuentran situados en las constricciones secundarias de los cromosomas llamadas organizadores nucleolares, que ocupan lugares específicos en el cromosoma.

En los centrómeros y telómeros se encuentra asociado ADN satélite que son segmentos de ADN altamente repetitivo y moderadamente repetitivo.

Los cromosomas eucarióticos están la mayor parte del ciclo celular como una sola cromátida y como dos cuando se replica. La replicación del ADN es semiconservativa, esto se demostró en un experimento en el que se marcó con tritio una cromátida. Entonces se procedió a replicar esta cromátida en presencia de tritio y se obtuvo un cromosoma de dos cromátidas marcadas. Se hizo volver a replicarse, esta vez sin presencia de tritio y se obtuvieron cuatro cromátidas formando dos cromosomas. Cada cromosoma tenía una molécula marcada y la otra no con lo que en la replicación se conservaba para el nuevo cromosoma una de las cromátidas parentales.

ORGANIZACIÓN DEL CROMOSOMA EUCARIÓTICO

En células eucarióticas que no se hayan sometidas a división celular el cromosoma re- cibe el nombre de cromatina. La cromatina consiste en fibras que contienen proteínas, ADN (en cantidades muy parecidas) y una pequeña porción de ARN. Las proteínas que se asocian al ADN son básicas y se llaman histonas. Las histonas que participan son H1, H2A, H2B, H3 y H4 y su porcentaje de aminoácidos básicos y características son:

2) Expresión génica

La expresión génica es el proceso por medio del cual todos los organismos procariotas y células eucariotas transforman la información codificada por los ácidos nucleicos en las proteínasnecesarias para su desarrollo y funcionamiento.

Mecanismo[editar • editar código]

En todos los organismos el contenido del ADN de todas sus células es idéntico. Esto quiere decir que contienen toda la información necesaria para la síntesis de todas las proteínas. Pero no todos los genes se expresan al mismo tiempo ni en todas las células.

Exceptuando a los genes constitutivos (genes que se expresan en todas las células del organismo y codifican proteínas que son esenciales para su funcionamiento general) todos los demás genes se expresan o no dependiendo de la función de la célula en un tejido particular. Por ejemplo, genes que codifican proteínas responsables del transporte axonal se expresan en neuronaspero no en linfocitos en donde se expresan genes responsables de la respuesta inmune. También existe especificidad temporal, esto quiere decir que los diferentes genes en una célula se encienden o se apagan en diferentes momentos de la vida de un organismo. Además, la regulación de los genes varía según las funciones de éstos.

3) Célula germinal

Al contrario de las células somáticas que se dividen por mitosis originando la mayor parte de las células del organismo, esta línea celular es la precursora de los gametos: óvulos yespermatozoides en los organismos que se reproducen sexualmente. Estas células contienen el material genético que se va a pasar a la siguiente generación.

En organismos que tienen la línea germinal establecida y agrupada en grupos somáticos en el interior de la mujer, las células germinales no se originan en la gónada sino que tienen unos precursores conocidos como células germinales primordiales (CGP) que migran hacia las gónadas, dando inicio a la gametogénesis.

Las células madre pluripotenciales pueden ser la clave en la restauración de funciones tisulares y de trasplante para curar una gran variedad de enfermedades, sin embargo las células madre embrionarias no se pueden utilizar para cualquier fin ya que implica una serie de preocupaciones éticas.

Aunque las células madre pluripotentes son extraídas de organismos adultos, tienen implicaciones muy positivas en medicina regenerativa. Con respecto a la línea germinal, se ha demostrado que las células pluripotentes pueden ser extraídas de las células madre espermatogónicas y de esta manera se pueden reprogramar mediante cultivación in vitro y que de esta forma se diferencien en células madre de la línea germinal de adultos multipotentes. La posibilidad de generar células madre pluripotentes autologas de adultos podría también reducir problemas inmunológicos mediante el uso de terapia génica con estas células.

Las células germinales son aquellas que se especializan en la producción de gametos o células sexuales que permitirán la formación de un nuevo individuo. Cada célula germinal es diferente genéticamente por la recombinación genética durante la meiosis. Estas células están situadas en las gónadas de los aparatos reproductores femenino y masculino. Los gametos contienen la mitad de la información genética de un individuo: 23 cromosomas. Se dice que son células haploides: 23 cromosomas. Estas células necesitan unirse al gameto complementario (fecundación), para completar así la información para dar lugar a un individuo humano completo. Como sabemos los gametos son dos: espermatozoides, que se forman en el testículo y el óvulo, que se forma en el ovario.

4) Proteínas que unen el ADN

Las proteínas estructurales que se unen al ADN son ejemplos bien conocidos de interacciones inespecíficas ADN-proteínas. En los cromosomas, el ADN se encuentra formando complejos con proteínas estructurales. Estas proteínas organizan el ADN en una estructura compacta denominada cromatina. En eucariotas esta estructura implica la unión del ADN a un complejo formado por pequeñas proteínas básicas denominadas histonas, mientras que en procariotas están involucradas una gran variedad de proteínas.

Clases estructurales

Las proteínas que se unen al ADN pueden clasificarse en términos de clases estructurales (refiriéndose al motivo de unión al ADN) en las siguientes grandes "familias" :

1. Helice-vuelta-helice (helix-turn-helix o HTH): Muchos dominios dentro de las proteínas de unión a DNA en procariotes contienen la estructura de hélice-vuelta-hélice, el cual posee 2 hélices a con la misma orientación que se encuentran conectadas con una región en forma de asa

2. DEDOS DE ZINC (Zinc fingers): Los dedos de Zinc son estructuras de unión al ADN que requieren de Zinc para su actividad de unión, y fueron llamados así porque su estructura primaria podía ser dibujada en papel con un átomo de Zinc uniendo residuos de cisteínas e histidinas distantes con una secuencia intermedia descrita como una asa

3. Cierre de leucina (leucine zipper o ZIP): Este motivo de unión se observó por primera vez en la secuencia de aminoácidos del factor de transcripción GCN4 de levadura, en el factor de transcripción C/EBP en mamíferos, y en los productos de los oncogenes FOS, JUN y MIC que actúan como factores de transcripción. Cuando las secuencias de estas proteínas fueron trazadas en una espiral, aparece un patrón muy remarcado de residuos de leucina

4. HOJAS BETA (beta sheets): Todas las proteínas mencionadas anteriormente contienen hélices alfa que presumible-mente interactúan con la hendidura mayor del ADN. Sin embargo existen estudios en los cuales se describe otra familia de proteínas de unión al ADN, que a diferencia de las anteriores se caracterizan por tener dos cadenas anti-paralelas de hojas-beta en vez de hélices alfa. La interacción de este complejo es entre las hendiduras del ADN de doble cadena y en la torsión hacia la derecha de la estructura de las hojas-beta. La estructura de los represores arc y metJ de E. coli confirman la estructura de hoja-beta para una interacción específica deADN con su hendidura mayor.

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6) Las histonas son proteínas básicas, de baja masa molecular, muy conservadas evolutivamente entre los eucariotas y en algunos procariotas. Forman la cromatina junto con el ADN, sobre la base de unas unidades conocidas como nucleosomas. La cromatina resuelve el problema de restricción de crecimiento de ADN y núcleo, la cromatina está formada por ADN y proteínas, la principal proteína formadora son las histonas.

7) La cromatina es el conjunto de ADN, histonas y proteínas no histónicas

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