Elementos funcionales y repetidos del genoma humano Flashcards
¿Cuál de las estrucutras del DNA es la que se presenta más comúnmente?
Forma B
Característica del primer nucleótido del RNA
Es trifosfatado
Indica donde se tienen que unir las proteínas para comenzar la transcripción
Factor de transcrpción
¿En qué dirección será la polimerización o adición de bases?
5´a 3´
¿En qué genes podemos encontrar la caja GC?
Genes constitutivos (genes que no tienen caja TATA)
¿Qué es un gen constitutivo?
Son genes que indican donde se tienen que unir las proteínas para comenzar la transcripción
Factores de transcripción a los que se unen las cajas GC
SP1
SP3
SP4
Islas ricas en CG, se encuentran 100 pares de bases río arriba e indican el inicio de la transcripción
Islas CpG
Localizados en la posición -80 y pueden orientarse en cualquier dirección, 5´- 3´o viceversa
Cajas CAAT
¿Qué es un potenciador distante?
Sitios de control que se encuentran muy lejos del sitio de transcripción
¿Cuáles son modificaciones postranscripcionales?
Adición de cap 5´
Adición de cola de poli A 3´
Splicing
Protege el RNA de degradación enzimática, ayuda en el transporte de RNA al citoplasma, sitio de unión de factor proteico requerido para la traducción en el citoplasma.
Adición de cap 5´
Modificación en donde se agregan adeninas (100-250), protege de la degradación, facilita la eficiente traducción en ribosomas.
Adición de cola de poli A 3´
Eliminación de los intrones (regiones no codificantes) y se unen exones (regiones codificantes)
Splicing
¿De qué se componen las splice junctions?
Sitio donador (GU)
Sitio aceptor
Sitio ramificado
¿En qué genoma se descubrio el primer enhancer?
Genoma de virus del simio
¿Cómo se le conoce al primer RNA sintetizado?
Transcrito primario, RNA heterogéneo o RNA precursor
¿De qué se compone el tanscrito primario del RNA?
Regiones UTR
Cap 5´
Intrones
Exones
Cola de Poli A 3´
Mecanismo de producción de diferentes isoformas de proteínas transcritas por un solo gen.
Splicing alternativo
Sistema humano en donde podemos encontrar comúnmente exones con splicing alternativo
Sistema nervioso
RNA más aundante, tanto la transcripción como el procesamiento se lleva a cabo en el nucleolo, es la unidad de transcripción de pre-rRNA en eucariotas
RNAr
RNAr asociado a la subunidad ribosomal menor (40S) POL I
18S
RNAr Asociado a subunidad mayor. POL I
28S (60S)
RNAr Asociado a la subunidad ribosomal mayor (60S). POL I
5.8S
RNAr asociado a subunidad mayor -> Sintetizado de polimerasa III
5S
¿Quién reconoce a las posiciones de corte en la maduración pre-RNAr?
snoRNA
Zona de la célula donde se llevará a cabo el ensamblaje de las unidades de los ribosomas:
Núcleo
¿De qué se compone la subunidad mayor de los ribosomas?
28S, 5.8S y 5S
¿De qué se compone la subunidad menor de los ribosomas?
18S
Proceso de la maduración pre-tRNA
Eliminación de intrón
Eliminación de secuencia 5´
Reemplazo del residuo UU (3´)
Estructuras secundarias del RNA
Harpins (5-10 nucleótidos)
Stem-loops (miles de nucleótidos)
Estructura terciaria del RNA
Pseudoknot (2 stem 2 loops)
RNA encargado de maduración de RNA primario (hnRNA), en el núcleo, desde el U1-U6, regulador del splicing.
snRNA
RNAs precursores de los RNA, regulador del splicing.
snoRNA
RNAs que modifican los snRNA y snoRNA
RNA pequeños de Cajal
RNAs de 21 a 25 nucleótidos de doble cadena que causan el silenciamiento génico.
iRNA
Tipos de iRNA
siRNA (de interferncia pequeños) -> silenciamiento de genes
miRNA (micro RNA) -> silenciamiento de genes
piRNA (piwi interactivos)
RNAs de más de 2000 nucleótidos. Sirven de armazón. Regulan diversos procesos como de la actividad genética y la heterocromatización del cromosoma X.
RNA largos no codificantes (lncRNA)
RNA que regula la inactivación del cromosoma X
XIST
RNA que lleva acabo el imprinting (se silencia uno de los genes, ya sea del padre o de la madre)
H19
Función del U1 en el snRNA
Se une al extremo 5´del preRNA
Función del U2 del snRNA
Se une al punto de ramificación (branch point) del intrón 1
RNAs que forman parte del spliceosoma
snRNA
RNAs que regulan la transcripción por medio de complementariedad de bases de los transcritos, hibridan el mRNA y bloquean la traducción
miRNA
¿Cómo se le conoce a la forma inactiva (doble cadena) del miRNA?
Bicatenaria
¿Cómo se le conoce a la forma activa (una cadena) del miRNA?
Monocatenaria
¿Dónde ocurre la síntesis de miRNA?
Núcleo
Proteína encargada de la síntesis del pre-miRNA
RNA pol II
Proteínas que cortan el pre-miRNA y hacen que salga hacia el citoplasma
RNASEN o DROSHA
Proteína que convertirá el pre-miRNA en miRNA
DICER
¿Qué cambio en la conformación del pre-miRNA lo convertirá en miRNA?
Pierde el loop
Proteína que degrada una de las hebras de RNA. Bicatenaria -> Monocatenaria
Argonauta
Complejo formado por el miRNA de cadena sencilla que evita la degradación del mismo
RISC
¿En qué consiste el Fenómeno de interferencia de RNA?
Destrucción de RNAm que contenía la misma secuencia del dsRNA.
¿De dónde derivan los siRNA?
De RNA de precursores monocatenarios
Proteína que corta el siRNA y que provoca que salga del núcleo
DROSHA
Objetivo del proyecto ENCODE:
Se pretende identificar regiones:
* Genes codificantes para proteínas
* Genes que no codifican para proteínas
* Elementos reguladores de la transcripción
* Secuencias que median la estructura y dinámica cromosómica
Años de la fase piloto del proyecto ENCODE:
2003 - 2007
¿Qué se realizo durante la fase piloto del proyecto ENCODE?
Evaluación de las estrategias para la identificación de regiones del genoma
Motodología utilizada para el proyecto ENCODE
Hibridación chip - chip
Inmumoprecipitación de cromatina
Años de la fase 2 del proyecto ENCODE:
2008 - 2012
¿Qué es el FACTORBOOK?
Catálogo de sitios de unión a factores de transcripción
¿Qué porcentaje del genoma tiene regiones de DNA con unión a proteínas?
8.1%
¿Qué se estudió durante la fase 2 del proyecto ENCODE?
- Estudio en los patrones de sitios de unión de factores de transcripción
- Caracterización de regiones intergénicas y definición de un gen
- RNAs y patrones de modificaciones de cromatina alrededor de regiones promotoras
- Regulación epigenética del procesamiento del RNA
- Caracterización de RNAs no codificantes
Metilación de DNA
Años de la fase 3 del proyecto ENCODE
2013 - 2016
Años de la fase 4 del proyecto ENCODE
2017 - 2021
Regiones del DNA que contienen secuencias repetidas (Dispersos) y pueden estar en diferentes regiones
Repetidos comunes
Elementos móviles del genoma: secuencias que se pueden replicar e insertar en diferentes localizaciones (genes saltarines)
Transposones
¿Cuáles son los tipos de transposones?
Clase 1 (retrotansposones)
Clase 2 (DNA transposones)
¿Qué son los retrotansposones?
En los procesos de replicación o desplazamiento son transcritos a RNA.
¿Cómo se dividen los retrotansposones?
Repeticiones terminales largas (LTRs)
Repeticiones terminales no largas (no LTR)
Secuencias largas (100 pb a 5kb) localizadas en el extremo de los cromosomas
Repeticiones terminales largas (LTRs)
¿Cómo se dividen las repeticiones terminales no largas (no LTR)?
Elementos intercalados largos (LINEs)
Elementos intercalados cortos (SINEs)
Características de los elementos intercalados largos (LINEs)
- Representan el 20% del genoma
- Localizados en regiones eucromáticas en las bandas G (Giemsa +, ricas en A-T)
- Son autónomos: pueden hacer los productos para realizar la transposición (transcriptasa reversa).
¿Cuál de las tres familias de los Elementos intercalados largos (LINEs) es la mas importante?
LINE 1 (promotor bidireccional, chaperona (p40), cola de poli A
Características de los elementos intercalados cortos (SINEs)
- Representan el 13% del genoma
- Presentes en bandas R
- No autónomos: La maquinaria de los LINEs lleva a cabo la retrotranscripción de los SINEs
¿Cuál es la forma más común de los SINEs?
Elementos ALU
¿Cómo se componen los elementos ALU?
Dos repetidos en tándem 120 pb c/u, seguido de una secuencia de An/Tn
¿Cuáles son los repetidos comunes?
- Transposones (45%)
- Regiones intergénicas
- Pseudogenes
- Repeticiones cortas
- Repeticiones largas
- Repeticiones en Tándem
Secuencias de DNA que tienen estructura parecida a un gen, pero no tiene la capacidad de producir una proteína
Pseudogenes
¿Por qué se originaron los pseudogenes?
Por duplicaciones en Tándem
¿Por qué se da la pérdida de capacidad de producir una proteína?
Acumulación de mutaciones (codones de paro prematuros, mutaciones que alteran el marco de lectura, adiciones, deleciones)
Tipos de pseudogenes:
Nonprocessed pseudogenes
Processed pseudogenes
Unitary pseudogenes
Pseudogenes que son remanentes de genes duplicados en tándem y que mantienen la estructura de intrones y exones
Nonprocessed pseudogenes
Pseudogenes que se forman cuando se insertan secuencias derivadas de la retrotranscripción del RNAm, carecen de intrones, tienen elementos reguladores (promotor, y regiones rio arriba) y pueden contener cola de poli A
Processed pseudogenes
Genes que no tienen un gen “parental” funcional en el genoma (los genes funcionales del gen parental pudieran estar en otras especies)
Unitary pseudogenes
Funciones de los pseudogenes
- Actúan como siRNAs o miRNAs
- Pueden desarrollar funciones de regulación
- Generación de anticuerpos, antígenos
- Llevan a cabo recombinación con genes funcionales, derivando en enfermedades
Proyecto derivado del ENCODE que estudia los pseudogenes
GENCODE
Tipos de mutaciones en donde se producen una o más copias de un segmento de DNA, pueden ser pequeñas, a nivel genético o a nivel cromosomal, pueden provocar enfermedades y son mecanismos de evolución del genoma.
Duplicaciones segmentales
Tipos de duplicaciones segmentales
Microduplicación (pocos nucleótidos)
Duplicación génica (un gen)
Duplicación cromosómica (toda una región cromosómica)
Mecanismo de duplicación que se da por un entrecruzamiento de cromátidas alineadas de manera incorrecta ya sea de cromátidas hermanas (unequal crossover) o en el mismo cromosoma (unequal sister chromatid Exchange)
Duplicación de gen en tándem
¿Qué son las short tándem repeats?
Secuencia de dos o más bases de ADN que se repiten varias veces en forma de cadena en un cromosoma y se presentan en el ADN no codificante
¿En qué situaciones puedes utilizar las short tándem repeats?
Pueden servir como marcadores genéticos para rastrear la herencia en familias. También pueden ser útiles para hallar la huella genética en estudios forenses.
Mecanismo de duplicación que se presenta cuando el DNA se integra a otra localización cromosomal (retrotransposición)
Transposición duplicativa
Mecanismo de duplicación que surge de translocaciones cromosómicas
Duplicaciones subgenómicas a gran escala
¿Qué porcentaje del genoma representan las duplicaciones segmentales o low copy repeats (LSCr)
6.6% del genoma
Regiones propensas a recombinación con otros cromosomas
Regiones inestables (pericentromérica y subtelomérica (eucromáticas))
Regiones donde se encuentran localizadas las repeticiones segmentales o low copy repeats (LCRs)
Pericentroméricas
Subteloméricas
Intersticiales
Cromosomas que contienen la mayor cantidad de Low Copy Repeats (LCRs)
Cromosoma 22
Cromosoma Y
¿Qué causa los desordenes genómicos?
El alineamiento de segmentos con alta identidad conocido como recombinación de regiones homólogas no alélicas (NAHR)
Tipo de LCR generado por eventos de duplicación intercromosomal
Pericentromérica
Tipo de LCR formado por múltiples eventos de rompimiento de doble cadena y reparaciones de la región subtelomérica formando bloques de secuencia
Subtelomérico
Tipo de LCR enriquecido por duplicaciones intracromosómicas, son las más grandes LCRs.
Intersticiales
