GENOMA EXTRANUCLEAR

Mitocondria : mtDNA

Cloroplasto : cpDNA

Teoría de endosimbiontes: ancestro eucariote invadido por procariote (fotosintético o no fotosintético)

Similitudes con procariotes actuales

Cloroplasto: Promotores, ribosomasMitocondria: Ribosomas (Agrobacteria, Rhizobacteria)

Movimiento de DNA de organelas a núcleo y entre organelas

3) Segregación y recombinación citoplasmática: cuandoun heteroplasma se divide asexualmente, las células

hijas tienden a obtener sólo uno de los 2 o más tipos de genoma.(heteroplasmon o cytohet, cuando coexisten los DNAs de 2tipos mitocondriales distintos)

Herencia de genes extranucleares

Característica de este tipo de herencia (uniparental)Cruces recíprocos entre fenotipos distintos dan resultados diferentes ♀ x ♂ ≠ ♂ x ♀

1) Herencia materna extranuclear: en el caso de organismos heterogaméticos (gametos de diferente tamaño) generalmente el gameto femenino es de mayor tamaño y aporta la mayor parte del citoplasma

2) Supresión: En un heteroplasma, una organela con genoma definido suprime organelas con genoma distinto.

Chlamydomonas

Nishiyama et al. 2004. Role of a Nonselective de Novo DNA Methyltransferase inMaternal Inheritance of Chloroplast Genes in the Green Algae, ChlamydomonasReinhardtii. Genetics. 168: 809-816

polen o espermatozoide(♂)óvulo (♀)

En algunas plantas:Supresión durantegametogénesis

Plantas y animales en general

Herencia materna y segregación citoplasmática en hojas de Mirabilis jalapa

(♀) (♂)

Ciclo de vida de Neurospora crassa

Herencia citoplasmática en Neurospora

Mutantes “poky” (mutantes de crecimiento lento )

mutación en región 5’ del gen que codifica mt rRNA ssu

Ausencia de citocromos aa3 y b (cod. Mitocondria)

Exceso de citocromo c (cod. Núcleo)

Enrollamiento de concha de Limnaea: herencia materna nuclear

Ciclo de vida de Saccharomyces cerevisiae

Algunos genes de resistencia a antibióticos se heredan por vía extranuclear

Mapeo en base a resistencia a antibióticos

Mutantes petite

1. Segregacional (1:1 - Mendeliano)

2. Neutral (petite x grande → grande (uniparental))

3. Supresivo (petite x grande → petite (uniparental))

Mapeo en base a mutantes petite e hibridación

a (retenido por petite A)

b (retenido por petite B)

h

t

1. Generación de petites a partir de línea silvestre eryR capR oliR spiR

2. Test de retención de fenotipos3. Hibridación con genoma silvestre

4. Construcción del mapa

Molécula circular de tamaño variable (17 kb mtDNA humano, 78 kb mtDNA levadura).

Contiene genes para la síntesis proteica mitocondrial (tRNAs, rRNAs)

Genes para algunas proteínas asociadas a la cadena respiratoria y a la fosforilación oxidativa.

Genoma mitocondrial (mtDNA)

mtDNA : levadura vs. humano

tRNAs

Exones y genes

Marcos de lecturano asignados (URFs)

ND NADH deshidrogenasa

Levadura:

1 - 45 mitocondrias10 - 30 nucleoides/mitocondria 4 - 5 moleculas de mtDNA /nucleoide

Total : 45x30x5 = 6750 copias mtDNA

En humanos:

2 - 10 mtDNA por mitocondria

# mitocondrias varía según el tipo de célula

(cientos en fibroblastos - 100,000 en ovocitos)

Nucleoides : áreas fuertemente teñidas con colorantes para DNA

Variaciones en el Código Genético en mitocondria humana

cpDNA : 40 cloroplastos por célula8 nucleoides

4-18 moléculas de cpDNA/nucleoide

total : 40 x 8 x 18 = 5760 copias de cpDNA/célula

En otros casos : 1 único cloroplasto con 500-1500 cpDNA (ej. Chlamydomonas)

Genoma de cloroplasto (cpDNA)

Molécula circular (120 -200 kb)Contiene genes para la transcripción (varias subunidades cpRNApol) y la síntesis proteica en cloroplasto (tRNAs, rRNAs)Genes para fotosíntesis y transporte de electrones.

cpDNA de arroz