Biologia de los microorganismos-1068 (425)

Vista previa del material en texto

202 G E N Ó M I C A , G E N É T I C A Y V I R O L O G Í A
al tamaño del genoma. En consecuencia, el porcentaje rela-
tivo de estos genes es grande en los organismos con genoma 
pequeño. En cambio, los genomas grandes contienen más 
genes para la regulación que los genomas pequeños. Estos 
sistemas de regulación adicionales le permiten a la célula 
adaptarse con mayor flexibilidad a las diversas situaciones 
ambientales.
Los organismos de genomas grandes también pueden codi-
ficar muchos genes metabólicos especializados. Esto proba-
blemente les hace ser más competitivos en su hábitat que, 
para muchos procariotas con genomas muy grandes, suele 
ser el suelo. En el suelo, el carbono y las fuentes de energía 
varían mucho y suelen escasear o están disponibles solo de 
manera intermitente ( Sección 19.1). Una célula con un 
genoma grande que codifique múltiples opciones metabólicas 
sería seleccionada con preferencia en un hábitat así. Como 
un ejemplo de esto, todos los procariotas que se indican en 
la Tabla 6.1 cuyos genomas exceden de los 6 Mbp habitan en 
el suelo.
El análisis de categorías génicas también se ha realizado 
para varias Archaea. Como media, las especies de Archaea 
dedican un porcentaje mayor de su genoma a la producción 
de energía y de coenzimas que las bacterias (estos resultados 
están indudablemente un poco sesgados a causa de la gran 
cantidad de coenzimas nuevas producidas por las Archaea 
metanógenas [ Sección 13.20]). Por otra parte, las Archaea 
parecen contener menos genes que las bacterias para el 
metabolismo de los carbohidratos o para las funciones de la 
membrana, como el transporte o la biosíntesis de la mem-
brana. Sin embargo, también esta conclusión puede estar 
sesgada porque las rutas correspondientes son menos cono-
cidas en Archaea que en Bacteria, y muchos de los genes 
arqueanos correspondientes probablemente aún no se han 
identificado. 
Ambos dominios de procariotas tienen una cantidad relativa-
mente grande de genes cuyas funciones son desconocidas o que 
codifican proteínas solo hipotéticas, a pesar de que existe más 
incertidumbre en Archaea que en Bacteria. Esto bien pudiera 
ser debido a la disponibilidad de menos secuencias genómicas 
de especies de Archaea que de Bacteria.
los genomas procarióticos, aunque, a medida que disminuye el 
tamaño del genoma, el porcentaje de genes para la síntesis pro-
teica supera al de los metabólicos (Tabla 6.4, y Figura 6.10). Si 
bien se puede prescindir de muchos genes, no es posible pres-
cindir de los que codifican el aparato sintetizador de proteínas. 
Por tanto, cuanto menor sea un genoma, mayor será la propor-
ción de genes que codifican procesos de traducción. Los genes 
para funciones vitales como la replicación y la transcripción del 
DNA ocupan solo una pequeña fracción del genoma procariota 
típico.
El porcentaje de genes de un organismo dedicados a una 
u otra función celular es, en cierta medida, una función del 
tamaño del genoma. Esto se resume para un gran número de 
genomas bacterianos en la Figura 6.10. Los procesos celu-
lares fundamentales, como la síntesis de proteínas, la repli-
cación del DNA y la producción de energía, muestran solo 
pequeñas variaciones en el número de genes con respecto 
Tabla 6.4 Función de los genes en los genomas bacterianos
Categorías funcionales
Porcentaje de genes
Escherichia coli (4,64 Mbp)a Haemophilus influenzae (1,83 Mbp)a Mycoplasma genitalum (0,58 Mbp)a
Metabolismo 21,0 19,0 14,6
Estructura 5,5 4,7 3,6
Transporte 10,0 7,0 7,3
Regulación 8,5 6,6 6,0
Traducción 4,5 8,0 21,6
Transcripción 1,3 1,5 2,6
Replicación 2,7 4,9 6,8
Otras, conocidas 8,5 5,2 5,8
Desconocidas 38,1 43,0 32,0
aTamaño del cromosoma, en megapares de bases. Cada organismo listado contiene solo un cromosoma circular.
Figura 6.10 Categoría funcional de genes como porcentaje del
genoma. El porcentaje de genes que codifican productos para la traducción 
o la replicación del DNA es mayor en los organismos con genomas pequeños, 
mientras que el porcentaje de genes para la regulación de la transcripción es
mayor en los organismos con genomas grandes. Datos de Proc. Natl. Acad. 
Sci. (EE. UU.) 101: 3160-3165 (2004).
Porcentaje relativo de ORF
0
O
R
F
 t
o
ta
le
s
 e
n
 e
l 
g
e
n
o
m
a
10.0002.000 6.0004.000 8.000
Replicación del DNA
Traducción
Transcripción
Transducción de señales
Generación de energía
https://booksmedicos.org
	booksmedicos.org
	Botón1: