- Biología estructural
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Determinación de una estructura por Cristalografía de rayos X.
La biología estructural o genómica estructural se centra en la organización y la secuencia de la información genética contenida en los distintos genomas. Para secuenciar un genoma es necesario realizar un mapeo físico o genético de los cromosomas que forman ese genoma.
Contenido
Tipos de mapeo
- Mapas genéticos
- Proporcionan información sobre la ubicación de los genes con respecto a unos genes ya conocidos. Están basados en el proceso de recombinación (si la frecuencia de recombinación es del 50%, los genes se encuentran en distintos cromosomas, si es menor del 50% están situados en el mismo cromosoma). Una de sus principales limitaciones es la resolución, el detalle del mapa está muy limitado. También, las distancias en un mapa genético son sólo aproximaciones de las distancias reales en un cromosoma.
- Mapas físicos
- Se basan en el análisis directo del ADN y las distancias están medidas en número de pares de bases, kilobases o megabases. Una de las técnicas más extendidas para realizar un mapa físico es el mapeo por restricción, que determina la posición de los sitios de restricción en el ADN.
Organización de genomas
La principal, y casi única, diferencia entre los genomas de bacterias, virus y orgánulos, y los genomas de organismos eucariotas es el tamaño. Este tamaño está relacionado con el genoma haploide, cuyo tamaño es conocido como "Valor C". Como es lógico, el tamaño mínimo de genomas de organismos más evolucionados es mayor que los de organismos más primitivos, debido a su mayor complejidad.
Secuenciación de genomas
El principal objetivo de la genómica estructural es determinar la secuencia de nucleótidos ordenada de los genomas completos de los distintos organismos. El principal inconveniente para llevar esto a cabo es el gran tamaño de la mayoría de los genomas. Por tanto, la dificultad radica en ordenar correctamente los fragmentos que se han secuenciado por separado. Existen dos métodos:
- Secuenciación basada en el mapa
- Los fragmentos secuenciados se ensamblan y se forma una secuencia completa del genoma. A partir de esta se crean mapas genéticos y físicos que permiten más tarde ordenar de forma correcta los distintos fragmentos.
- Secuenciación por fragmentos escogidos al azar
- Se secuencian clones de inserciones pequeñas del ADN genómico que programas informáticos ensamblarán mediante el estudio de las superposiciones entre los clones, creando así un genoma completo.
Beneficios de la secuenciación de genomas
El progresivo conocimiento de los genomas de los distintos organismos será de gran ayuda en la investigación médica y proporcionará avances en otros campos como la agricultura. Además, dará una idea más detallada del proceso evolutivo en los distintos organismos.
Determinación de función de genes mediante comparación de secuencias
Mediante la comparación de secuencias homólogas, llevando a cabo una búsqueda por homología, es posible determinar la función de un gen, gracias al conocimiento previo de las secuencias compartidas con un gen ya estudiado del cual se conoce su función.
Bibliografía
- PRIMROSE S.B.; TWYMAN R.M. Principles of Genome Analysis and Genomics. 3ª ed. Blackwell Publishing, 2003.
- PIERCE. Genética, un enfoque conceptual. 3ªed. Editorial Médica Panamericana, 2009.
Wikimedia foundation. 2010.
