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11.13: Empaquetado de ADN en eucariotas y procariotas - Biología

11.13: Empaquetado de ADN en eucariotas y procariotas - Biología


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Al comparar células procariotas con células eucariotas, las procariotas son mucho más simples que las eucariotas en muchas de sus características (Figura 1). La mayoría de los procariotas contienen un cromosoma circular único que se encuentra en un área del citoplasma llamada nucleoide.

Pregunta de práctica

En las células eucariotas, la síntesis de ADN y ARN se produce en un compartimento separado de la síntesis de proteínas. En las células procariotas, ambos procesos ocurren juntos. ¿Qué ventajas podría tener separar los procesos?

[filas del área de práctica = ”2 ″] [/ área-de-práctica]
[revelar-respuesta q = ”306617 ″]Mostrar respuesta[/ revelar-respuesta]
[hidden-answer a = ”306617 ″] ¿Qué ventajas podría tener que ocurran juntos? La compartimentación permite que una célula eucariota divida los procesos en pasos discretos para que pueda construir proteínas y productos de ARN más complejos. Pero también hay una ventaja en tener un solo compartimento: la síntesis de ARN y proteínas ocurre mucho más rápidamente en una célula procariota. [/ Hidden-answer]

El tamaño del genoma en uno de los procariotas mejor estudiados, E. coli, es de 4,6 millones de pares de bases (aproximadamente 1,1 mm, si se corta y se estira). Entonces, ¿cómo encaja esto dentro de una pequeña célula bacteriana? El ADN se tuerce mediante lo que se conoce como superenrollamiento. Superenrollamiento significa que el ADN está subenrollado (menos de una vuelta de la hélice por cada 10 pares de bases) o sobreenrollado (más de 1 vuelta por cada 10 pares de bases) desde su estado relajado normal. Se sabe que algunas proteínas están implicadas en el superenrollamiento; otras proteínas y enzimas como la ADN girasa ayudan a mantener la estructura superenrollada.

Los eucariotas, cuyos cromosomas consisten cada uno en una molécula de ADN lineal, emplean un tipo diferente de estrategia de empaquetamiento para encajar su ADN dentro del núcleo (Figura 2). En el nivel más básico, el ADN se envuelve alrededor de proteínas conocidas como histonas para formar estructuras llamadas nucleosomas. Las histonas son proteínas conservadas evolutivamente que son ricas en aminoácidos básicos y forman un octámero. El ADN (que está cargado negativamente debido a los grupos fosfato) se envuelve firmemente alrededor del núcleo de las histonas. Este nucleosoma está vinculado al siguiente con la ayuda de un ADN enlazador. Esto también se conoce como estructura de “cuentas en una cuerda”. Esto se compacta aún más en una fibra de 30 nm, que es el diámetro de la estructura. En la etapa de metafase, los cromosomas son más compactos, miden aproximadamente 700 nm de ancho y se encuentran asociados con proteínas de andamio.

En la interfase, los cromosomas eucariotas tienen dos regiones distintas que se pueden distinguir por tinción. La región compacta se conoce como heterocromatina y la región menos densa se conoce como eucromatina. La heterocromatina generalmente contiene genes que no se expresan y se encuentra en las regiones del centrómero y los telómeros. La eucromatina generalmente contiene genes que se transcriben, con ADN empaquetado alrededor de nucleosomas pero no más compactado.


Ver el vídeo: Replicación de ADN en células eucariotas y procariotas (Febrero 2023).