Genómica de Procariotas (2016)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Madrid (UAM)
Grado Biología - 2º curso
Asignatura Microbiologia
Profesor C.R.
Año del apunte 2016
Páginas 2
Fecha de subida 15/10/2017
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7. GENÓMICA DE PROCARIOTAS.
GLOSARIO: - Genoma: conjunto de información genética de un organismo. Incluye genes de proteínas y RNA, secuencias - reguladoras y DNA no codificante.
Metagenoma: conjunto de información genética presente en una muestra ambiental.
Genómica: disciplina que secuencia, analiza y compara genomas.
SECUENCIACIÓN.
- Método de Sanger (Fred Sanger): o o o - Dideoxinucleótidos como terminadores, detección fluorescente específica de cada base.
Decenas-cientos de secuencias (500-800 pb) en paralelo.
Requiere moderada potencia de cálculo y almacenamiento.
Métodos de secuenciación masiva: o o o Secuenciación simultánea de miles o millones de fragmentos cortos de DNA.
Detección fluorescente o eléctrica asociada a otros productos de la reacción (pirofosfato o H+) Requiere enorme potencia de cálculo bioinformático.
ENSAMBLADO DE SECUENCIAS.
- Por solapamiento automático basado en secuencias idénticas Las zonas de secuencia repetida en un genoma (ej: secuencias de inserción, IS) dificultan el ensamblado completo.
Se generan fragmentos de un genoma que cubren +90% de su secuencia (“draft genome”) Anotación del genoma: después del ensamblado obtenemos un DNA y hay que encontrar los ORF. En un fragmento hay una secuencia que codifica y un lugar de unión al ribosoma, el ordenador lo que hace es mirar la secuencia y los codones de inicio, y luego los STOP codones (de final).
También mira los codones intermedios para saber si se puede formar una proteína. Busca también si antes del START codón hay una secuencia para unirse a los ribosoma. con el ordenador, se calcula los ORF y se decide si es probable que haya un marco de lectura correcto y codifique para una proteína. Hace un listado de los ORF.
o Detección de genes codificantes de proteínas ORFs (open reading frames) o Detección de genes codificantes de RNAs.
o -70% de las ORFs en procariotas se parecen suficientemente a otros como para asignarles una función clara.
o El resto de las ORFs se anotan como proteínas “hipotéticas” Página 1 de 2 7. GENÓMICA DE PROCARIOTAS.
GENOMAS VS. ORFs.
- En bacterias el tamaño medio de los genes es de 1000 pb.
Tamaño de genoma en procariotas: o Bacterias de vida libre: 1,2 Mpb a 12 Mpb.
o Bacterias parásitas obligadas: +0.49 Mpb o Bacterias endosimbiontes: +0,16 Mpb o Arqueas: -5 Mpb.
RECONSTRUCCIÓN METABÓLICA “IN SILICO”.
Es una reconstrucción que no es real, son resultados bioinformáticos.
Es un organismo que vive en sitios muy ricos, pues tiene muchos sistemas de transporte.
ESTRUCTURA DE GENOMAS.
- La mayor parte de los genomas procarióticos son circulares, aunque existen excepciones.
La densidad génica en procariotas es muy elevada.
Existen muchos procariotas con más de una clase de cromosoma, además de diversos megaplásmidos.
- Genomas de especies: o o o Genoma core: común a todos los individuos de una especie.
Genoma accesorio: presente sólo en algunos individuos de una especie.
Pangenoma: conjunto de genes identificados en las cepas de la especie, muchas veces asociados a elementos genéticos móviles.
RESUMEN: - Las nuevas tecnologías han permitido la lectura de una enorme cantidad de genomas tanto de organismos aislados como del medioambiente (metagenomas) El numero de nuevas especies identificadas por secuencia se han incrementado de forma exponencial (sólo el 1% es cultivable) Existe una ingente cantidad de genes de función y potencial desconocidos codificados en procariotas.
Se puede deducir el metabolismo de un procariota a partir de su secuencias, aunque no sea cultivable.
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