Tarea 1 De Genomica

INTRODUCCIÓN A LA GENÓMICA GRUPO 01 SEM 15-1

Tarea 1 Fecha de entrega x equipo agosto 26

1. Si el contenido de G es de 22% en un RNA de cadena sencilla de un virus determinado ¿En qué porcentaje se encuentran el resto de los nucleótidos? ¿Se podría utilizar el dato anterior para calcular las proporciones de nucleótidos presentes en una molécula de DNA bacteriano? ¿Cuáles serían?

Al ser el RNA monocatenario, no es posible saber la proporción del resto de las bases en esa misma cadena sencilla. Para el caso de la cadena de DNA y según las reglas de Chargaff es posible determinar la proporción de bases: Guanina- 22%, Citosina- 22%, Adenina- 28% y Uracilo- 28%

2. Haga un esquema del dogma central de la biología molecular e indique las funciones que debe cumplir el DNA como material genético

Figura 2.1. Pag. 28.

El material genético corresponde a una molécula que debe cumplir con 3 propiedades: capacidad de auto duplicación, capacidad de almacenar información y capacidad de variar dicha información, asi mismo debe ser capaz de expresar esa información; los nucleótidos por los cuales esta conformada la molécula tienen un orden especifico.

3. De acuerdo con su grado de repetición ¿cómo se pueden clasificar los diferentes tipos de secuencias existentes en los genomas eucariontes? y ¿qué tipo de funciones puede tener cada tipo de secuencia?

• Únicas, solo se presentan una vez en el genoma (70%)

• Codifican proteínas ( genes: intrones y exones [con más intrones que exones]) 3%

• Pseudogenes, copias inactivas de genes repetidos

• ADN espaciador, largas secuencias de ADN dispersas en el genoma y separando genes.

• Moderadamente repetidas, (cientos de veces) 20%.

• Codifican proteínas (histonas o proteínas robosomales)

• Codifican ARNs (ARNr y ARNt)

• Altamente repetidas

• ADN satélite

• secuencias muy cortas de nucleótidos ( entre 3 y 4 nucleótidos) repetidas miles de veces y adyacentes entre sí

• localizado en zonas muy concretas de los cromosomas( telómeros y centro meros)

• telómeros, función de protección de los cromosomas

• centromero, reparto de los cromosomas en la división celular

• existen enfermedades que se dan por estas repeticiones dentro de un gen

• ADN repetitivo y disperso ( secuencias muy largas y dispersas por todo el cromosoma)

• secuencias Alu (aproximadamente 200 nucleótidos, repetido miles de veces. Tienen un punto de corte para la enzima Alu1

• elementos genéticos móviles tienen la capacidad de migrar de una parte del genoma a otra

• secuencias palindrómicas

5'-ATGCTTAAGCAT-3'

3'-TACGAATTCGTA-5'

• Estas señales pueden enrollarse entre sí y formar señales de parada de la transcripción

4. ¿Qué es un gen?

Es la unidad funcional compleja para la síntesis regulada de, al menos, una molécula de ARN, ya que algunos no llegan a ser proteínas. Aunque la definición aún no está establecida, se pueden considerar características que corresponden a los genes y que son comunes a ellos, estas son:

-Región reguladora. Sin región reguladora no se puede hablar de puede haber regiones reguladoras en cualquier zona del gen o alejada a miles de nucleótidos de distancia.

- Parte estructural:

- Intrones: mayor parte del gen que no formarán parte de la molécula codificada original.

- Exones: menor parte del gen que formarán parte de la molécula codificada final.

5. ¿Cuántos genes del genoma humano codifican para proteínas? ¿qué porcentaje del genoma humano ¿se transcribe? y ¿qué porcentaje se traduce? ¿Cuántos genes para ncRNA se conocen de nuestro genoma? ¿cuántos pseudogenes hay en el genoma humano?

21,000 genes codifican para proteínas,

6 y 7. La siguiente secuencia de DNA forma parte del genoma de una bacteria y corresponde a una parte de la cadena sentido de un gen (la secuencia promotora se localiza a la izquierda, corriente arriba, pero no se muestra). Este gen codifica para una cadena polipeptídica y la secuencia mostrada contiene el codón de inicio de la traducción.

DNA 5’ CAATCATGGACTGCCATGCTTCATATGAATTTCCTCAGCTAGTTAAAGTAATCGGATGGCGGCATTCATCT 3’

RNA 3’ GUUAGUACCUGACGGUACGAAGUAUACUUAAAGGAGUCGAUCAAUUUCAUUAGCCUACCGCCGUAAGUACA 5’

DNA 3’ GTTAGTACCTGACGGTACGAAGTATACTTAAAGGAGTCGATCAATTTCATTAGCCTACCGCCGTAAGTAGA 5’

RNA 5’ GAAUCAUGGACUGCCAUGCUUCAUAUGAAUUUCCUCAGCUAGUUAAAGUAAUCGGAUGGCGGCAUUCAUCU 3’

a) ¿Cuál es la secuencia de la cadena complementaria a la secuencia del gen mostrada?

3’ GTTAGTACCTGACGGTACGAAGTATACTTAAAGGAGTCGATCAATTTCATTAGCCTACCGCCGTAAGTAGA 5’

¿cuál cadena sirve de templado para la síntesis del mRNA que se transcribe a partir de este fragmento de DNA?

5’ GAAUCAUGGACUGCCAUGCUUCAUAUGAAUUUCCUCAGCUAGUUAAAGUAAUCGGAUGGCGGCAUUCAUCU 3’

b) ¿Cuál es la secuencia consenso de un promotor de E. coli y en dónde se encontraría en la secuencia anterior?

DNA 3’ GTTAGTACCTGACGGTACGAAGTATACTTAAAGGAGTCGATCAATTTCATTAGCCTACCGCCGTAAGTAGA 5’

c) ¿Cuál es la secuencia de la molécula de mRNA que se transcribe a partir de la cadena templado de este fragmento de DNA?

5’ GAAUCAUGGACUGCCAUGCUUCAUAUGAAUUUCCUCAGCUAGUUAAAGUAAUCGGAUGGCGGCAUUCAUCU 3’

d) Identifique el ORF principal de esta secuencia, asuma que solo el codón de inicio de la traducción está presente en el transcrito, por lo que corresponde al extremo amino de la proteína.

3’ GTTAGTACCTGACGGTACGAAGTATACTTAAAGGAGTCGATCAATTTCATTAGCCTACCGCCGTAAGTAGA 5’

e) ¿Cuál es la secuencia de aminoácidos del péptido codificado por este fragmento del gen?

GAAUCAUGGACUGCCAUG CUU CAU AUG AAU UUC CUC AGC UAG UUAAAGUAAUCGGAUGGCGGCAUUCAUCU

Met leu his met asp phe leu ser stop

f) ¿Existe más de un ORF en la secuencia anterior?

Sí, AUG CUU CAU AUG AAU UUC CUC AGC UAG

g) ¿Existen ORF en la cadena antisentido?

Sí, podemos encontrar dos, uno río arriba y otro río abajo

3’ UAC GAA GUA UAC UUA AAG GAG UCG AUC AAU UUC AUU AGC CUA CCG CCG UAA GUA CA 5’

h) Si el nucleótido indicado por la flecha y en negritas, sufre una mutación que origina que se pierda ¿cómo afectará al producto proteico?

i) Provocaría que la iniciación de la transcripción del RNA no se lleve a cabo y por tanto una de las proteínas no se sintetizaría, ya que tiene más de un sitio de iniciación, podemos pensar que existe más de una proteína resultante de la traducción del RNA y por tanto podemos pensar que si ese codón fuese eliminado aún habría un producto sintetizado que parte del segundo codón de inicio.

¿Qué tipo de mutación es?

Sin sentido

j) Si la mutación fuera una transición ¿qué ocurriría a nivel de DNA, mRNA y de polipéptido? ¿qué tipo de mutación es?

k) Indique un mutágeno capaz de producir cada una de las mutaciones señaladas en los incisos i) y j).

8. Señale las principales características del genoma mitocondrial humano que lo diferencían del genoma nuclear.

9. ¿Cuáles son las características principales de un promotor y cuáles las de un potenciador o enhancer, un silenciador y un aislante?

Es la región (secuencia) del DNA que controla el inicio del proceso de transcripción de las moléculas de DNA o RNA, por lo que es el lugar de unión con la ARN polimerasa, pero pueden necesitar la ayuda de proteínas activadoras antes de dicha unión.

En procariontes existe solo una ARN polimerasa, mientras que en organismos eucariotes encontramos 3, las cuales reconocen secuencias especificas de promotores. Este proceso (replicación) es mas complejo en eucariotes

10. Indique que tipos de RNA sintetiza cada una de las RNA polimerasas de las células eucariontes y cuáles son las principales características de sus promotores.

• RNA Polimeraza I. Se encuentra en el nucléolo y sintetiza la mayoría de los precursores de los ARN ribisomales.

• RNA Polimerasa II. Se encuentra en el nucleoplasma; sintetiza precursores de RNA mensajero, mircoRNAs, RNAs nucleares

• RNA Polimeras III. Se encuentra también en el núcleo; sintetiza los precursores del RNA ribosómico de 5S, de los RNAs de transferencia de RNAs citoplasmaticos y de una variedad de otros RNAs pequeños.

Existen otros tipos de RNA que se encuentran en la mitocondria y el cloroplasto.

Las RNA polimerasas I y III reconocen promotores distintos a los que reconoce la Polimarasa II

Ninguna de las 3 RNA Polimerasas es capaz de reconocer por si misma a los promotores; estos se localizan en los extremos 5'-terminales de los genes y son secuencias cercanas al sitio de inicio de la transcripción que activan el proceso de expresión génica; asi mismo determinan la eficiencia de la transcripción. Cada RNA reconoce promotores diferentes.

11. Señales las principales características de los RNA mensajeros maduros.

1. Adición al extremo 5' de la estructura denominada caperuza o casquete (o CAP, su nombre en inglés), que es un nucleótido modificado

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