Tamaño y contenido de los genomas. Duplicación genómica.

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1 Tamaño y contenido de los genomas. Duplicación genómica.
Evolución genómica . Tamaño y contenido de los genomas. Duplicación genómica. Duplicación cromosómica. Transposición genética. Transferencia horizontal de genes. Otros mecanismos de amplificación.

2 La paradoja del valor C, o no es una paradoja?

3 El número de genes de un organismo no está correlacionado con el número de genes

4 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

5 Genoma de los eucariotas
Unicas Proteínas Moderadamente repetidas Ribosómico Transferentes Teloméricas Otros Altamente repetidas Microsatelites (1-5 pb) Satelites (5-50 pb) Minisatelites ( pb) Transposones Retrotransposones Elementos móviles TIPO SECUENCIA CODIFICA PARA

6 Componentes genéticos en el genoma humano

7 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

8 Muntiacus reevesi; N = 23 Muntiacus muntjac; N = 4

9 Trisomía en Datura strimonium
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= trisomía (2n+1)

10 Alopoliploidía en Brassica

11 Evolución Cromosómica en Brassica

12 Poliploidia

13 GIMNOSPERMAS Pinnales: 2% x = 11 Origen posible
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

14 Poliploidia en animales

15 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.

16 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

17 The amount of TE correlate positively with genome size
Mb Genomic DNA 3000 2500 TE DNA 2000 Protein-coding DNA 1500 1000 500 Rice Plasmodium Slime mold Brassica Maize Mosquito Neurospora Arabidopsis Sea squirt Budding yeast Fission yeast Nematode Drosophila Zebrafish Fugu Mouse Human Feschotte & Pritham 2006

18 The proportion of protein-coding genes decreases with genome size, while the proportion of TEs increases with genome size TEs Protein-coding genes Gregory, Nat Rev Genet 2005

19 Evolución por transpocisión
~50 myr ~10 myr Variation in TE activity triggers rapid changes in genome size in grasses Genome size: Mb 430 Mb 750 Mb 2500 Mb

20

21 The maize genome: tiny gene islands floating on
an ocean of repetitive DNA A typical maize chromosome Cluster of Repetitive DNA RIP RIP RIP gene A gene B genes C & D Nested LTR retrotransposons

22 Disgénesis híbrida

23 Transferencia Horizontal (TH) de Elementos Genéticos Móviles
Los EGM’s también son capaces de cruzar los límites entre especies y entrar a genomas nuevos. La frecuencia de TH varia de familia a familia de EGM’s. TH parece predominar entre familias en los que el número de copias es controlado principalmente por mecanismos auto-regulatorios que limitan su transposición

24 TH es un fenómeno muy extendido

25 Distribución y TH de Elementos P en la familia Drosophillidae