4: Genomas y Cromosomas
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El capítulo 4 tiene dos partes: genomas y cromosomas. Los estudios iniciales sobre la estructura del genoma utilizaron la cinética de hibridación de ácidos nucleicos para determinar las características masivas de los genomas, por ejemplo, qué tan grande es un genoma en particular, cuánto es una copia única y cuánto se repite, y cuánto de ese genoma se transcribe en nuclear o ARNm en un tejido particular. Proyectos más detallados de mapeo y secuenciación del genoma completo están revolucionando ahora la biología. Se revisará parte de la información sobre secuencias del genoma completo de bacterias, la levadura Saccharomyces cerevisiae, gusanos, moscas y mamíferos (humanos y ratones). Todo este ADN genómico se empaqueta en cromosomas, y el Capítulo 4 también revisará algunas de sus características citológicas, y discutirá su empaquetamiento en nucleosomas y estructura de orden superior. Las transiciones entre tipos de estructura de cromatina son fundamentales para cuestiones de regulación génica en eucariotas; esto se explorará con más detalle bioquímico en la Cuarta Parte del texto.
- 4.1: La cinética de reasociación mide la complejidad de la secuencia
- Los componentes de los genomas complejos difieren no solo en la frecuencia de repetición (altamente repetitiva, moderadamente repetitiva, copia única) sino también en la complejidad de secuencia. La complejidad (denotada por N) es el número de pares de bases de ADN único o no repetitivo en un segmento dado de ADN, o componente del genoma. Esto es diferente de la longitud (L) de la secuencia si se repite parte del ADN.
- 4.2: Análisis de curvas de renaturalización con múltiples componentes
- en esta sección, el análisis de la Sección 4.1 se aplica cuantitativamente en un ejemplo de renaturalización del ADN genómico. Si un ADN desconocido tiene un solo componente cinético, lo que significa que la fracción renaturalizada aumenta de 0.1 a 0.9 a medida que el valor de C0t aumenta 100 veces, entonces se puede calcular su complejidad fácilmente.
- 4.3: Abundancia de ARN
- La disponibilidad de sondas de ADN clonadas para muchos genes ha facilitado enormemente el análisis de cantidades de ARN en diferentes células o bajo diferentes condiciones. Por ejemplo, es muy común marcar una sonda de ADN que hibridará con ARNm; el ADN proviene de un clon de ADNc o de un clon genómico que contiene un exón. La sonda marcada se hibrida luego con ARN total o que contiene poliA (este último se llama ARN poliA+, y es aproximadamente equivalente al ARNm) de una célula.
- 4.4: Análisis del genoma mediante secuenciación a gran escala
- Los genomas completos se pueden secuenciar tanto por secuenciación aleatoria con pistola de disparo como mediante un enfoque dirigido usando clones mapeados.
- 4.5: Tamaños de genomas - La paradoja del valor C
- La paradoja del valor C es básicamente esta: ¿cómo podemos dar cuenta de la cantidad de ADN en términos de función conocida? El valor C es la cantidad de ADN en el genoma haploide de un organismo. Varía en un rango muy amplio, con un aumento general del valor C con complejidad del organismo desde procariotas hasta invertebrados, vertebrados, plantas.