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UNIVERSIDAD AUTONOMA DE SINALOA FACULTAD DE BIOLOGÍA LICENCIATURA BIOMEDICINA MATERIA: LECTURA Y COMPRENCIÓN DE TEXTOS ACTIVIDAD: ENSAYO TEMA: GENETICA (GENOMA HUMANO) PROFESOR: BARRÓN NORIEGA MOISÉS ARAMOS ALUMNA: PICOS QUIÑONEZ SARA ELISA GRUPO Y GRADO: 1-2 INTRODUCCIÓN En este texto literario te revelare las siguientes cuestiones como; ¿Qué es genética?, ¿Qué es genoma? y ¿Qué es genoma humano? Para poder determinar la organización del genoma humano, sin embargo todos los procesos de los genoma nuclear y genoma mitocondrial (es el gen de las mitocondrias que están en la célula eucariota y su forma es circular), se experimenta de diferentes maneras explicando como este se clasifica en cada uno de su formación, nos estaremos basando en la estructura del genoma nuclear y un poco de los inicios de la genética cuando empezaron a estudiar y descubrir las partes que conforma el ADN humano. ÍNDICE ¿QUÉ ES GENÉTICA? ............................................................................................................... 1 ¿QUÉ ES GENOMA? .................................................................................................................. 2 ¿QUÉ ES GENOMA HUMANO? ............................................................................................... 3 GENOMA HUMANO .................................................................................................................... 4 CLASIFICACIÓN DEL GENOMA HUMANO .......................................................................... 5 INICIOS DE LA GENETICA ..................................................................................................... 12 DEFINICIONES .......................................................................................................................... 13 BIBLIOGRAFÍA .......................................................................................................................... 15 1 ¿QUÉ ES GENÉTICA? Es una rama de la biología que estudia las características genéticas que pasan en generación en generación, por lo cual esto significa que todos los rasgos característico de la personalidad de cada uno fue heredado, por eso cuando dicen que tienes el carácter de uno de tus padres o abuelos es cierto, ya que en cierta forma comparten fragmentos de ADN lo cual nos convierten en un ser compuesto de pedazos de genes. 2 ¿QUÉ ES GENOMA? Son paquetes de ADN que describen el código genético que se encuentra en la célula, por ejemplo esos paquetes de ADN es un código que dice la apariencia física e intelectual del ser vivo, ese código dice si será alto, bajo, moreno, huero, su carácter hasta incluso su sexo (femenino o masculino en caso de humanos en animales macho o hembra). 3 ¿QUÉ ES GENOMA HUMANO? Es la codificación genética en la que están contenidas todas las informaciones hereditarias y de comportamiento del ser humano. Siendo esta la estructura genética de mayor complejidad en el mundo animal, tiene la información necesaria para que una generación con el mismo genoma humano tenga los mismos rasgos o por lo menos acepte unos cuantos en una composición individual (Adrián, 2020). 4 GENOMA HUMANO La genética por medio de la herencia es la forma de transmitir los rasgos y características de padres a hijos. Los genes están compuestos por fragmentos de ADN (ácido desoxirribonucleico), que es una molécula que codifica la información genética en las células. El ADN controla la estructura, función y comportamiento de una célula y puede crear una copia exacta de sí mismo. Se estima que los humanos tienen 25.000 genes diferentes, que contienen información genética específica. Estos genes se encuentran en los cromosomas (una estructura "en forma de varilla" en el núcleo). Cada célula contiene 46 cromosomas divididos en 23 pares. Los gametos (óvulos o espermatozoides) de cada padre contienen solo la mitad de cada par de cromosomas. Cuando los dos gametos se combinan y el óvulo se fertiliza, los cromosomas individuales de cada padre se recombinan para formar un nuevo par, cuando son hombres su cromosomas son XY por lo tanto las mujeres son XX. Cuando el gen es anormal o falta todo el cromosoma o el cromosoma está duplicado, la estructura o función del órgano o sistema del bebé puede estar defectuosa. Estas mutaciones o anomalías pueden causar enfermedades como la fibrosis quística (una enfermedad genética recesiva) o el síndrome de Down (una enfermedad que ocurre cuando un bebé recibe tres cromosomas 21). 5 CLASIFICACIÓN DEL GENOMA HUMANO El genoma humano consta de una secuencia de 3,2𝑥109nucleótidos, organizados y comprimidos en 23 pares de cromosomas (22 pares de autosomas y 2 cromosomas individuales). El genoma humano global se puede analizar a partir de sus elementos estructurales y funcionales. El primero, corresponde a regiones codificantes de proteínas y regiones no codificantes, seguido de componentes involucrados en la interacción, regulación y funciones biológicas. Hay 23.000 regiones codificantes de genes o proteínas en el genoma humano (similar al número de genes de otros mamíferos y ciertas plantas, está compuesto por exones e intrones). A diferencia de los genomas de otros organismos, el genoma humano tiene una gran cantidad de regiones o segmentos repetitivos. Las secuencias repetitivas del genoma humano corresponden a diferentes tipos de regiones: transposones, regiones intergénicas, pseudogenes, repeticiones cortas, repeticiones largas y repeticiones en tándem. Las largas cadenas de 3,2 mega nucleótidos o mega bases de ADN humano están enrolladas por complejos de proteínas organizados que juntos forman la cromatina. Se pueden utilizar diferentes métodos de organización para estudiar los componentes de la cadena larga del ADN genómico humano: los cromosomas se forman en regiones de ADN codificantes y no codificantes, genes y pseudogenes. 6 El ADN humano tiene regiones no repetitivas que contienen genes que codifican proteínas y genes que codifican varios ARN funcionales "clásicamente" (por ejemplo, ARN ribosómico, ARN de transferencia). Solo el 1% del genoma humano total corresponde a regiones exónicas, mientras que el 24% está compuesto por regiones intrónicas. El ADN que codifica proteínas es la parte más estudiada del genoma humano. El ADN codificante consta de aproximadamente 20 687 genes, en cada cromosoma hay un promedio de 500 a 1000 genes, Un gen promedio se compone de 10 a 50 kilo nucleótidos, o kilo bases (kn o kb), pero existe una gran variabilidad entre ellos. Las regiones codificantes de los genes corresponden a los exones. En el genoma humano se han identificado 180.000 exones (aproximadamente 10 exones por gen), que en total corresponden a una extensión de aproximadamente 30 mega bases (1% del genoma). Los intrones (regiones no codificantes dentro de los genes) son equivalentes al 24% del genoma humano. Son secuencias de ADN que son de 10 a 100 veces más largas que los exones, uno de ellos es 5'-UTR o 3'-UTR. Se han identificado exones / intrones adyacentes, conocidos como regiones reguladoras no codificantes (que representan el 8% -20% del genoma humano), aunque según la investigación de ENCODE, su rango de reconocimiento se ha ampliado significativamente, como veremos más adelante. El grupo de proteínas con mayor porcentaje de regiones codificantes en el exoma (todos los exones del genoma) son los factores de transcripción (2.067 7 correspondientes al 12%), transferasa (8.8%), otras proteínas que se unen al ADN (8.5%), proteína de transporte proteína (6,4%), proteína receptora (6,3%), molécula señal (5,6%) y enzima reguladora (5%); muchas proteínas no han sido clasificadas (4061 corresponde al 23,6%). La secuenciaciónde nucleótidos del exoma puede identificar variaciones en las secuencias de codificación de proteínas (por ejemplo, mutaciones genéticas autosómicas o recesivas) 7; pero este tipo de secuenciación es solo una pequeña parte de la secuenciación del genoma completo. La región repetitiva (ADN-RR) del genoma representa el 98% de su total, incluidos ARN no codificante, pseudogenes, intrones, regiones no traducidas (UTR) de ARNm, secuencias reguladoras, secuencias repetidas (intergénicas) y regiones de secuencia. A elementos móviles o transposones. Globalmente, las regiones de ADN-RR corresponden a regiones llamadas pseudogenes (aproximadamente 14.000) y regiones relacionadas con ARN no codificante y micro / mini ARN (aproximadamente 18.400). Las regiones de ADN-RR en el genoma humano se pueden distribuir en grupos o en tándem, con la duplicación insertada entre regiones definidas como genes o exones / intrones y pseudogenes. Aproximadamente el 8% del genoma humano está compuesto por secuencias de ADN repetitivas llamadas repeticiones en tándem, 8 que varían mucho entre los individuos (se utilizan como marcadores en el análisis de ADN forense). Las secuencias repetitivas de menos de 10 nucleótidos se denominan micro satélites, y las secuencias repetitivas de entre 10 y 60 nucleótidos de longitud se denominan micro satélite. Los transposones son el componente más grande del genoma humano (45%). Son elementos móviles del ADN que corresponden a secuencias que pueden replicarse e insertarse en copias en diferentes ubicaciones del genoma ("genes saltarines"), algunas de las cuales son transponibles Los genes se parecen a los retrovirus endógenos, están permanentemente integrados y heredados en la replicación celular. 9 Hay dos tipos de transposones, tipo 1 o retrotransposones y tipo 2 o transposones de ADN. Los retrotransposones se transcriben inicialmente en ARN durante el proceso de replicación y reemplazo con otros sitios del genoma. Se pueden dividir en repeticiones terminales largas (LTR) y repeticiones terminales no largas (ambas corresponden al 8,3% del genoma, el elemento entrelazado largo (LINE) corresponde al 20% del genoma humano, y el elemento entrelazado corto (SINE) corresponde al 13% del genoma humano). Hay menos transposones de ADN (3%) y el ARN no se utiliza como elemento intermedio para la replicación y el movimiento. A la retrotransposón es el transposón más común insertado en el genoma humano. Tiene 300 pb, lo que corresponde a aproximadamente el 11% de ellos (más de un millón de repeticiones). Recientemente se descubrió que está involucrado en el direccionamiento ribosómico de proteínas. Es bien sabido que la transferencia de genes antes vivos se realiza a menudo usando sistemas de virus recombinantes, pero algunos sistemas que usan transposones pueden ser más efectivos bajo ciertas condiciones. 10 Los pseudogenes son secuencias de ADN, genes conocidos relacionados o similares, debido a la acumulación de múltiples mutaciones, han perdido la capacidad de codificar proteínas. Los pseudogenes no suelen ser funcionales y forman "fósiles del genoma" (los genes de nuestros antepasados han sido silenciados). Por tanto, parecen ser materiales conservados para la evolución de los individuos. El ARN no codificante (ARNsnc) interviene en el procesamiento del ARNm y la regulación de la síntesis de proteínas. El genoma humano contiene aproximadamente 7.000 regiones de ARNsnc. La diferencia de secuencia de nucleótidos del genoma humano entre individuos es menos del 0,1%. Gracias a los avances en la tecnología de análisis de secuenciación de ADN, se ha comprendido mejor la complejidad de la organización del genoma humano. El ADN no codificante varía mucho entre los genomas de las especies. En eucariotas, la proporción de ADN no codificante a ADN codificante es absolutamente más alta, por lo que en el genoma humano, la proporción es 98/2. Muchos de estos ADN no codificantes están implicados en la regulación de la transcripción y traducción de genes que codifican proteínas, varias secuencias no codificantes determinan los sitios donde los factores de transcripción se unen al ADN codificante. Las funciones principales de las secuencias de ADN no codificantes corresponden a regiones que codifican ARN (son regiones no codificantes de proteínas, pero son regiones utilizadas para ARN no codificante). 11 RNAsnc está involucrado principalmente en la regulación de genes, y quizás el más importante es el microARN (que está involucrado en la regulación de la traducción del 30% de los genes que codifican proteínas de mamíferos). Las regiones que codifican proteínas, ARN, intrones, regiones reguladoras y regiones no codificantes contienen regiones que se conservan a lo largo del tiempo (millones de años) asociadas con la presión evolutiva y la selección positiva; muchas regiones de ADN-RR regulan la estructura de los cromosomas o algunas Regiones (telómeros y centrómeros) y corresponden a las regiones de origen de la replicación del ADN; también regulan la estabilidad del ARNm, la estructura de la cromatina (modificación de histonas postraduccionales y metilación del ADN) y la reorganización del ADN. 12 INICIOS DE LA GENETICA Cuando los científicos empezaron a leer el genoma, estimaron que gran parte del ADN no codificante no tenía función, y asumieron que estaba ahí porque simplemente no provoca ningún daño. El término “ADN basura” se usó por primera vez para nombrar a todas esas regiones sin función aparente en los años 60. Sin embargo, hasta 1972 Susumu Ohno no oficializó este término. Posteriormente, en los años 80 Leslie Orgel y Francis Crick expusieron que el ADN basura no aportaba ninguna ventaja selectiva al individuo y que tenía muy poca especificidad. Años más tarde, se descubrió que posiblemente el ADN basura (o al menos una parte) sí que tenía una función bioquímica. En el 2012, el programa de investigación llamado Proyecto ENCODE expuso que, tres cuartas partes de estas regiones están sujetas a transcripción, y casi la mitad de estas regiones del ADN basura codificaban para los sitios de unión de proteínas reguladoras como son los factores de transcripción. Esta propuesta fue criticada por parte de la comunidad científica. No estaban de acuerdo con que el 80% del ADN humano tuviese función bioquímica, ya que consideraban que el hecho de que el ADN se transcribiese en ARN no indicaba que tuviese función bioquímica (Sebastián, 2017). 13 DEFINICIONES TRANSPOSONES: Modifica el ADN de sus inmediaciones, ya sea arrastrando un gen codificador de un cromosoma a otro, rompiéndolo por la mitad o haciendo que desaparezca del todo. (https://www.quimica.es/enciclopedia/Transpos%C3%B3n.html#:~:text=El%20tran spos%C3%B3n%20modifica%20el%20ADN,del%20genoma)%20corresponde%20 a%20transposones) REGIONES INTERGÉNICAS: Regiones de DNA genómico situadas entre los genes. Contienen elementos reguladores y DNA repetitivo, pero en su mayor parte es de función desconocida. (https://www.cun.es/diccionario-medico/terminos/dna-intergenico) PSEUDOGENES: Copia de un gen que carece normalmente de intrones y de otras secuencias de ADN esenciales para su función. (https://www.institutoroche.es/recursos/glosario/pseudogen) EXONES: Son las series de nucleótido en la ADN y el ARN que se conservan en la creación del ARN maduro. El proceso por el cual la ADN es utilizada mientras que un patrón para crear el mARN se llama transcripción. (https://www.news-medical.net/life-sciences/What-are-introns-and-exons- (Spanish).aspx) INTRONES: son las series de nucleótido en la ADN y el ARN que no cifran directamente para las proteínas, y son quitados durante el escenario del ARN de https://www.quimica.es/enciclopedia/Transpos%C3%B3n.html#:~:text=El%20transpos%C3%B3n%20modifica%20el%20ADN,del%20genoma)%20corresponde%20a%20transposoneshttps://www.quimica.es/enciclopedia/Transpos%C3%B3n.html#:~:text=El%20transpos%C3%B3n%20modifica%20el%20ADN,del%20genoma)%20corresponde%20a%20transposones https://www.quimica.es/enciclopedia/Transpos%C3%B3n.html#:~:text=El%20transpos%C3%B3n%20modifica%20el%20ADN,del%20genoma)%20corresponde%20a%20transposones https://www.cun.es/diccionario-medico/terminos/dna-intergenico https://www.institutoroche.es/recursos/glosario/pseudogen https://www.news-medical.net/life-sciences/What-are-introns-and-exons-(Spanish).aspx https://www.news-medical.net/life-sciences/What-are-introns-and-exons-(Spanish).aspx 14 mensajero del precursor (pre-mARN) de la maduración del mARN empalmando del ARN. (https://www.news-medical.net/life-sciences/What-are-introns-and-exons- (Spanish).aspx) UTR: se denomina región no traducida o UTR (del inglés untranslated region o bien untranslated trailer) al sector extremo de los genes. (https://es.dbpedia.org/page/UTR_(gen%C3%A9tica)) ADN BASURA: El término ADN basura se usó por primera vez en un artículo de 1972 en la revista New Scientist. Se llama ADN basura al ADN que no codifica proteínas ni tiene una función conocida (al menos de momento). (https://cefegen.es/blog/que-es-el-adn-basura-definicion) https://www.news-medical.net/life-sciences/What-are-introns-and-exons-(Spanish).aspx https://www.news-medical.net/life-sciences/What-are-introns-and-exons-(Spanish).aspx https://es.dbpedia.org/page/UTR_(gen%C3%A9tica)) https://cefegen.es/blog/que-es-el-adn-basura-definicion 15 BIBLIOGRAFÍA ¿Qué es la genética? Instituto Bernabeu Biotech https://www.ibbiotech.com/es/info/que-es-la-genetica/ Genoma | NHGRI lassroom.google.com/u/0/h ¿Qué es el Genoma Humano?>> Su Definición y significado https://conceptodefinicion.de/genoma-humano/ Genética – Stanford Children’s Health https://www.stanfordchildrens.org/es/topic/default?id=gen-tica-90-P05560 Organización estructural y funcional del genoma humano: variación en el número de copias predisponentes de enfermedades degenerativas https://www.elsevier.es/es-revista-gaceta-mexicana-oncologia-305-articulo- organizacion-estructural-funcional-del-genoma-X1665920113687258 https://www.ibbiotech.com/es/info/que-es-la-genetica/ https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Genoma https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Genoma https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Genoma https://www.genome.gov/es/genetics-glossary/Genoma https://conceptodefinicion.de/genoma-humano/ https://www.stanfordchildrens.org/es/topic/default?id=gen-tica-90-P05560 https://www.elsevier.es/es-revista-gaceta-mexicana-oncologia-305-articulo-organizacion-estructural-funcional-del-genoma-X1665920113687258 https://www.elsevier.es/es-revista-gaceta-mexicana-oncologia-305-articulo-organizacion-estructural-funcional-del-genoma-X1665920113687258
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