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STRUTTURA E COMPLESSITA DEL GENOMA - Coggle Diagram
STRUTTURA E COMPLESSITA DEL GENOMA
EUCARIOTI
Solitamente vi è
poche decine di cromosomi lineari
che può ritrovarsi nel nucleo come unico corredo di cromosomi (aploide), in 2 (diploide, più frequente) o più copie.
Negli EUCARIOTI invece non si nota
non alcuna correlazione
tra
grandezza del genoma
e
complessità dell'organismo
il fenomeno di questa mancanza di correlazione tra grandezza genoma e complessità è stato chiamato
PARADOSSO C
Cercando di andare ad analizzare non tanto la grandezza del genoma ma la
quantità di geni
per correlarlo con la
complessità dell'organismo
si
trova una correlazione negli eucarioti però non troppo significativa
: questo fenomeno si definisce
PARADOSSO G
Quello che a questo punto si è notato è che esiste una già maggiore
correlazione inversa
tra
complessità dell'organismo
e
DENSITA GENICA
inteso come numero di geni per il numero di paia di basi
Le motivazioni alla base di ciò sono
La
struttura dei GENI eucariotici
Questi infatti sono costituiti da
sequenze INTRONICHE
più grandi delle altre e
sequenze ESONICHE
.
Di queste in realtà solo le
sequenze ESONICHE
sono poi eventualmente
codificanti
per una proteina mentre le
sequenze INTRONICHE
servono ad intervallare il DNA in modo da
aumentare la variabilità della trascrizione
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L'aumento della quantità delle
SEQUENZE INTERGENICHE
che non sono codificanti per proteine o DNA strutturali
Volendo analizzare meglio la struttura dei geni eucariotici prendendo ad esempio il DNA umano si può osservare che questo si divide in:
2 more items...
Non c'è
DNA
solo nel nucleo ma anche in
mitocondri e cloroplasti
con informazioni necessarie ad attività interne a questi stessi organelli,
avvalorando la teoria endosimbiontica
Casi strani
I
Ciliati
possiedono sia un nucleo classico detto
micronucleo
che un nucleo molto più grande detto
macronucleo
in cui si trovano molte migliaia di
minicromosomi lineari
costituiti da sequenze ripetute di quanto c'è nel micronucleo
Le cellule salivari di
Drosophila Melanogaster
replicano il proprio DNA a cascata senza disgiungerlo formando dei
cromosomi giganti
detti
politenici
Un organismo con un unico cromosoma
Alcuni unicellulari privi di mitocondrio
PROCARIOTI
Il DNA dei procarioti è costituito per la mmagior parte da
un'unico cromosoma di cccDNA
ed eventualmente da altre piccole sezioni di DNA circolare detti
plasmidi
che hanno la stessa struttura del più grande ma portano delle informazioni accessorie al DNA principale
All'interno degli stessi
PROCARIOTI
è possibile tracciare una linea
netta
di
correlazione
tra la
quantità di genoma
espressa in quantità di paia di basi e la
complessità degli organismi
#
Inizialmente si pensava che ciascun gene trascrivesse per 1 mRNA da cui si sarebbe poi ottenuta 1 e una sola proteina
Negli anni 70s/80s, con la scoperta del fenomeno dello
SPLICING
si è scoperto che da un unico gene potevano essere prodotti diversi mRNA che producevano diverse
isoforme della stessa proteina
Tuttavia con il completo sequenziamento del genoma umano nel 2001 si è scoperto che
SOLO IL 2% DEL GENOMA UMANO CODIFICA PER PROTEINE
abbattendo il
DOGMA CENTRALE
della biologia.
Facendo ulteriori analisi nel 2005 un gruppo di ricerca di nome FANTOM3 ha scoperto il concetto di
TRASCRIZIONE PERVASIVA
per cui una
gran parte di DNA viene trascritto
ma di questi solo una
piccola parte viene tradotto in proteine
A questo punto bisogna rivisitare il concetto di GENE: che in questo caso si configura come un unità di DNAA che può essere trascritta e il cui RNA ha scopi funzionali
(non ancora definizione rigorosa)
Ps: ricordati che entrambi i filamenti di un gene possono essere trascritti generando due mRNAs diversi a prescindere dallo splicing
Il
PARADOSSO C
si risolve dal momento che la la
complessità di un organismo non è dovuta ai geni non codificanti ma a quelli non codificanti