Transcript Características de eucariotas

Origen y diversidad de Eucariotas
Bibliografía:
- Adl et al 2007.
- Katz 1998
- Freeman. Cap 27.
“Nuestra gloria más grande no es nunca caer sino
levantarnos cada vez que caemos.”
Características de eucariotas
Físicas:
• núcleo envuelto en membrana
• organelas
• citoesqueleto: transporte de vesículas.
Número de genes:
Genéticas:
• tamaño del genoma y número de genes es mayor.
Arabidopsis 26,000
Saccharomyces 6,000
Drosophila 13,000
Humans 30,000
Plants 25,000-50,000
Prokaryotes 500-7,000
- subdivisión del genoma en cromosomas.
- varios origen de replicación: telómeros.
- problemas para herencia equilibrada: mitosis
• procesamiento de transcriptos: sin operones, expansión de 5’ UTR, cola poli-A.
Procesamiento de genes eucariotas
Bacteria:
Gene A
Intergenic
region
Gene B
DNA
Operon
Transcription Factor
binding site
Messenger RNA
Gene A
Gene B
Eukaryotes:
Transcription Factors
binding site
transcription
initiation
INTRON
transcription
termination
INTRON
TATA
AATAAA
5’ UTR
translation
initiation
Gene A
3’ UTR
translation
termination
Messenger RNA
Poly(A)
5′ UTR
3′ UTR
Características de eucariotas
Genéticas:
• Presencia de intrones y exones
• Maquinaria para extraer los intrones
 Procariotas: intrones del grupo I y II. Self-splicing.
 Eucariotas: spliceosomal introns.
• Intrones pueden haber dado lugar a la necesidad de una membrana nuclear:
el splicing debe ocurrir antes de que el transcripto salga al citoplasma y
comience la traducción.
• > 70% de genomas eucariotas intergénico.
• Presencia de elementos transponibles
 Meiosis reduce el problema al producir progenie con distinta carga.
Genoma Humano
 Composición fraccional del genoma humano
_________________________________________
Coding exons
1%
Internal introns
30%
Intergenic DNA
68%
Mobile elements
45%
_________________________________________
Eter
Origen endosimbiotico de las mitocondrias
 Mitocondrias son derivados de eubacterias (Margulis 1980)
 Analisis filogenéticos revelaron que eran alfa-proteobacterias.
Posible origen endosimbiotico de las mitocondrias
Una de las hipótesis:
 Alfa-proteobacteria se alimentaba de carbono orgánico (organótrofas) y
liberaban hidrógeno.
 El simbionte habría sido una archaea que utilizaba H2 para sintetizar
ATP y fijar C02 (quimiolitautótrofa).
Evidencia de la teoría endosimbiótica
 Hay bacterias con metabolismo similar a mitocondrias (quimioorganótrofas:
respiración aeróbica).
 Muchos eucariotas ingieren a sus presas englobándolas.
 Varios casos de endosimbiosis entre bacterias y protistas.
 Tamaño de la mitocondria ~ bacteria.
 Mitocondria se replica por fisión binaria, independientemente del hospedador.
 Mitocondrias tienen sus propios ribosomas ~ ribosomas bacterianos.
 Mitocondrias tienen su propio genoma.
 Analisis filogenéticos indican afinidad con alfa-proteobacterias.
Transferencia intracelular de genes
Tamaño del genoma mitocondrial
Woese 1990: 3 dominios de la vida.
Origen de Eucariotas
• Genoma nuclear eucariota posee genes del tipo de archaea y de eubacterias.
• Genes informacionales (e.g. transcripción y traducción) ~ archaea.
• Genes del metabolismo, estructura, etc (75% de los genes) ~ eubacterias.
Katz 1998
Otras hipótesis del origen de los Eucariotas
1. Teoría de la red:
Incremento gradual de genes de múltiples contribuyentes en la base del árbol
de la vida.
2. Teoría del anillo:
Fusión de una arquea y una bacteria
Katz 1998
Preguntas
Qué reacciones claves ocurren en la mitocondria?
Nombre caracteres que sean apomorfias de los ecuariotas y
otros que sean plesiomorfias.