Date post: | 25-Jan-2016 |
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Evolución genómica
.
• Tamaño y contenido de los genomas. Duplicación genómica.
• Duplicación cromosómica. • Transposición genética. • Transferencia horizontal de genes. Otros
mecanismos de amplificación.
La paradoja del valor C, o no es una paradoja?
El número de genes de un organismo no está correlacionado con el número de genes
La pulga de agua es el animal con más genes de entre los secuenciados hasta ahora. El crustáceo tiene una dotación un 50% mayor que la de los humanos
Unicas Proteínas
Moderadamente repetidas Ribosómico
Transferentes
Teloméricas
Otros
Altamente repetidas
Microsatelites (1-5 pb)
Satelites (5-50 pb)
Minisatelites (12-100 pb)
Transposones
Retrotransposones
Elementos móviles
TIPO SECUENCIA CODIFICA PARA
Genoma de los eucariotas
Componentes genéticos en el genoma humano
Duplicación genómica
• Poliploidia – Aneuploidía: variación en las copias de un
cromosoma– Eupoliploidía. Duplicación de genomas
completos• Alopoliploidía cuando el origen de los cromosomas
es de especies diferentes• Autopoliploidía cuando el origen de la misma
especie
Muntiacus reevesi; N = 23
Muntiacus muntjac; N = 4
Aneuploidia
Trisomía en Datura strimonium
Forma de la cápsula para cada una de las 12 trisomías en los 12 cromosomas de esta planta (estramonio)
2n=24 trisomía (2n+1)
Alopoliploidía en Brassica
Evolución Cromosómica en Brassica
Poliploidia
GIMNOSPERMAS• Pinnales: 2%
– Sequoia gigante (Sequoiadendron giganteum) y
– Sequoia de los bajos roja (Metasequoia glyptostroboides) diploides (2n=22)
– Sequoia sempervirens, hexaploide (2n = 6x = 66)
x = 11– Origen posible
• autohexaploide (AAAAAA)• autoalohexaploide (AAAABB)
Fuente, M. Raj Ahuja, 2008
Poliploidia en animales
Transposición genética: Genes parasíticos y móviles
• Un reto a nuestro concepto de gene ha sido la presencia de genes egoístas o parasíticos.
• La propuesta fue dada por Richard Dawkins donde la unidad de evolución no es el organismo, sino el gene. Los organismos son sólo herramientas que los genes utilizan para replicarse a sí mismos.
• El concepto de gen para Dawkins es una unidad de ADN que sobrevive suficientes recombinación por varias generaciones para luego ser seleccionadas como unidades o un conjunto
• El termino genes parasiticos es ciertamente apropiado para los transposones, cuya única función es replicarse a sí mismos y no aportan ningún beneficio evidente para el organismo.
• Los transposones pueden cambiar su ubicación, además de copiarse a sí mismas por escisión, recombinación o transcripción en reversa.
• Fueron descubiertos por primera vez en la década de 1930 en el maíz y más tarde se encontraron su existencia en todas las ramas de la vida, incluidos los seres humanos
• Los transposones han alterado nuestro punto de vista del gene al demostrar que un gene no esta fijo en su ubicación.
Posibles significados evolutivos de los ETs
• Hipótesis de la función celular
• Hipótesis de la variación genética
• Hipótesis del DNA “egoísta”
• Hipótesis de la función estructural
• Transferencia horizontal
The amount of TE correlate positively with genome size
Pla
smod
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Slim
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old
Buddin
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east
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east
Neu
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Dro
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Mos
quito
Sea
squirt
Zeb
rafish
Fugu
Mou
seHum
an
0
500
1000
1500
2000
2500
3000 Genomic DNA
TE DNA
Protein-codingDNA
Mb
Feschotte & Pritham 2006
TEs
Protein-coding genes
The proportion of protein-coding genes decreases with genome size, while the proportion of TEs increases with genome size
Gregory, Nat Rev Genet 2005
Evolución por transpocisión
430 Mb 750 Mb 2500 MbGenome size:
4800 Mb
Variation in TE activity triggers rapid changes in genome size in
grasses
~50 myr
~10 myr
RIPRIP RIP RIP
gene A gene B genes C & D
The maize genome: tiny gene islands floating on an ocean of repetitive DNA
Cluster of Repetitive DNACluster of Repetitive DNA
A typical maize chromosome
Nested LTR retrotransposons
Disgénesis híbrida
Transferencia Horizontal Transferencia Horizontal (TH) de (TH) de
Elementos GenElementos Genééticos ticos MMóóvilesviles
• Los EGM’s tambiLos EGM’s tambiéén son capaces de cruzar los ln son capaces de cruzar los líímites mites entre especies y entrar a genomas nuevos.entre especies y entrar a genomas nuevos.
• La frecuencia de TH varia de familia a familia de La frecuencia de TH varia de familia a familia de EGM’s.EGM’s.
• TH parece predominar entre familias en los que el TH parece predominar entre familias en los que el nnúmero de copias es controlado principalmente porúmero de copias es controlado principalmente por mecanismos auto-regulatorios que limitan su mecanismos auto-regulatorios que limitan su transposicióntransposición
TH es un fenTH es un fenóómeno muy extendidomeno muy extendido
DistribuciDistribucióón y TH de Elementos P en la familia n y TH de Elementos P en la familia DrosophillidaeDrosophillidae