Biología · Glosario

¿Qué es Genoma, cromosoma, nucleoide?

También llamado: genoma · cromosoma · nucleoide · plásmido

Definición 17.1 Biología universitaria — primer año · Capítulo 17 — Genomas de células y de virus

El genoma de una célula es la totalidad de su ADN: la información para todas las proteínas y todos los ARN que puede fabricar, y las secuencias que controlan cuándo se fabrican. Un cromosoma es una molécula de ADN con las proteínas que la organizan. Una bacteria suele tener uno, circular, de uno a diez millones de pares de bases (E. coli: 4.6×1064.6 \times 10^{6}, 1.5mm1.5\,\mathrm{mm} de largo), plegado en una región del citoplasma, el nucleoide, sin membrana alrededor. Además del cromosoma, muchas bacterias llevan plásmidos: pequeños círculos de unos miles a unos cientos de miles de pares, en una o en centenares de copias, que se replican por su cuenta y llevan genes opcionales: resistencia a antibióticos, toxinas, la maquinaria para transferirse a otra célula.

Un cromosoma circular relajado, superenrollado y organizado en bucles. El superenrollamiento compacta la molécula y almacena la energía que ayuda a abrirla; los bucles permiten desenrollar una región cada vez.
Un cromosoma circular relajado, superenrollado y organizado en bucles. El superenrollamiento compacta la molécula y almacena la energía que ayuda a abrirla; los bucles permiten desenrollar una región cada vez.

Ejemplos

Ejemplo 17.3 (Un genoma denso)

De los 4.6Mb4.6\,\mathrm{Mb} del cromosoma de E. coli, el 88%88\,\% codifica proteína: unos 43004300 genes de alrededor de 10001000 pares cada uno, dispuestos uno tras otro con un centenar de pares entre ellos, y muchos agrupados en operones que se transcriben juntos (Capítulo 20). Un plásmido de 5kb5\,\mathrm{kb} puede llevar tres genes y existir en cincuenta copias; el gen de resistencia que lleva puede extenderse por las bacterias de una planta de hospital en unas semanas, por conjugación, más deprisa de lo que podría surgir cualquier mutación.

Ejemplo 17.9 (Leer el tamaño de un genoma)

Un genoma de 4.6Mb4.6\,\mathrm{Mb} sin intrones y con pocas repeticiones contiene 43004300 genes; uno de 3200Mb3200\,\mathrm{Mb} con intrones largos y la mitad de su longitud en repeticiones contiene 2000020\,000; y uno de 130000Mb130\,000\,\mathrm{Mb} contiene esos mismos veinte mil. El tamaño mide cuánto se ha acumulado en el ADN no codificante de un linaje, y con qué eficacia se ha eliminado, no cuánto hace el organismo.

Ejemplo 17.13 (Virus con genoma de ARN)

La gripe lleva ocho segmentos de ARN monocatenario y su propia polimerasa para copiarlos, ya que las células no tienen ninguna enzima que copie ARN; esa polimerasa comete un error cada 1000010\,000 bases y el virus cambia cada temporada. Un retrovirus (el VIH) lleva ARN y una transcriptasa inversa que lo copia a ADN, que se inserta en el cromosoma del hospedador como un profago: una infección permanente. Los mecanismos, y la respuesta inmunitaria a ellos, corresponden al volumen del tercer año; aquí marcan el abanico de lo que puede ser un genoma.

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