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22 - Genética
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IV REPRODUCCIÓN Y ESPORULACIÓN
Genética Fúngica.Material genético nuclear y citoplasmático.Heterocariosis.Parasexualidad.
Sistema genético.Tipos de compatibilidad.Compatibilidad sexual. Genes de compatibilidad sexual y fenómenos asociados a
estos genes. Compatibilidad somática.
La variacion genética y su correlación con los hábitos de los hongos.
Genética Fúngica
• Tamaño del Genoma (con respecto a otros organismos). En pares de bases (pb)
• •E. coli 106 pb (10 millones)•• •Hongos 107 to 108 pb• •Phytophthora infestans 2.5 x 108 pb•• •humanos 109 pb (10 mil millones)
• Tamaño del Genoma (con respecto a otros organismos). En pares de bases (pb)
• •E. coli 106 pb (10 millones)•• •Hongos 107 to 108 pb• •Phytophthora infestans 2.5 x 108 pb•• •humanos 109 pb (10 mil millones)
H. sapiens
E. coli
4.6 Mb
Phage 50 kb
2 paginas 200 paginas
S.cerevisiae
12.5 Mb
500 paginas
C. elegans
100 Mb
2.7 volumenes
Drosophila
125 Mb
3.33 volumenes
H. sapiens
3400 Mb
80 volumenes
N. crassa40 Mb
1,600 paginas
Comparación del tamaño del genoma
Genética Fúngica
• Tamaño del Genoma (dentro de los hongos)• •Neurospora crassa 37 Mpb• •Magniporthe grisea 47 Mpb• •S. cereviseae 12 Mpb• •Ustilaginales 13.5-95.8 Mpb• •Aspergillus nidulans 28 Mpb• •Saprolegnia 200 Mpb•• 1 Mpb = 106 pb
• Tamaño del Genoma (dentro de los hongos)• •Neurospora crassa 37 Mpb• •Magniporthe grisea 47 Mpb• •S. cereviseae 12 Mpb• •Ustilaginales 13.5-95.8 Mpb• •Aspergillus nidulans 28 Mpb• •Saprolegnia 200 Mpb•• 1 Mpb = 106 pb
Genética Fúngica
•DNA repetitivo•• •Plantas 90%
• •Animales 30%
• •Hongos 10-15%
•
•DNA repetitivo•• •Plantas 90%
• •Animales 30%
• •Hongos 10-15%
•
Genética Fúngica
•Organelos con DNA
• • Mitocondrias • • Nucleolo
• Núcleo
•Organelos con DNA
• • Mitocondrias • • Nucleolo
• Núcleo
Genes mitocondriales: funciones normales y su papel
en el envejecimiento
• El tamaño del genoma mitocondrial en hongos es similar a aquellos en otros eucariontes (19-121 kbp).
Todos los DNAm codifican para las mismas cosas
algunos componentes de la cadena de transporte de electrones
• El DNAm de los hongos ha recibido atención especial en relación al envejecimiento
• una sola mutación en una mitocondria puede llevar a senescer a toda la colonia
Genética Fúngica
•Mitocondrias• • rodeadas por un envoltura de membrana doble• • membrana exterior lisa, interna plegada• • encierra DNA circular, llamado mtDNA• • 1-2% del total del genoma
•Mitocondrias• • rodeadas por un envoltura de membrana doble• • membrana exterior lisa, interna plegada• • encierra DNA circular, llamado mtDNA• • 1-2% del total del genoma
Genética Fúngica
•Mitocondrias• • mtDNA en Hongos• *17.3 pkb (S. cerevisiae)• *176 pkb (Agaricus bitorquis)• • mtDNAnimales• *15-18 pb • • mtDNA plantas• *135-2,400 pkb•
•Mitocondrias• • mtDNA en Hongos• *17.3 pkb (S. cerevisiae)• *176 pkb (Agaricus bitorquis)• • mtDNAnimales• *15-18 pb • • mtDNA plantas• *135-2,400 pkb•
Genética Fúngica
• Tamaño del Genoma. Núcleo y cromosomas•
• • es pequeño
• • difíciles de ver en un microscopio
fotónico
• • dificiles de contar (porque?)
• Tamaño del Genoma. Núcleo y cromosomas•
• • es pequeño
• • difíciles de ver en un microscopio
fotónico
• • dificiles de contar (porque?)
Genética Fúngica
• Definiciones-• Homocariótico--
que poseen el mismo complemento genético en cada núcleo.
•
• Definiciones-• Homocariótico--
que poseen el mismo complemento genético en cada núcleo.
•
Genética Fúngica
• Heterocariótico--• -que tiene dos o mas núcleos genéticamente
diferentes• -a veces resultado de anastomosis o
mutaciones• -dicariotico
• Heterocariótico--• -que tiene dos o mas núcleos genéticamente
diferentes• -a veces resultado de anastomosis o
mutaciones• -dicariotico
• ••
•
Los heterocariones pueden romperse de dos maneras
• cuando las ramificaciones contienen sólo un tipo de núcleo
• durante la producción de esporas uninucleadas
Ciclo Parasexual
CA
RIO
GA
MIA
AB
C
ab
c
AB
C
ab
cAB
C
ab
c
n = 3
2n = 6
MITOSIS
AB
C
ab
c
a
AB
C
bc
CARIOGAMIA 2n+1 (degenera)
2n-1 (viable)A
BC
bc
MITOSIS
No disyunción
A
BC
bc
BA
C
bc
2n-2 (viable)2n (trisomia- degenera)
A
C
bcc
A
C
b
A
C
bc
2n-3 = n
2 núcleos heterocarióticos
MITOSIS
• Tipos de compatibilidad en hongos• •reproducción sexual limitada a cepas genéticamente distintas (+ y -)
•dimorfismo sexual es raro en los hongos. No se les puede llama femenino o masculino.
• •la gran mayoría de los hongos son hermafroditas (HOMOTÁLICOS) y cada cepa puede funcionar como masculino o femenino
•
• Tipos de compatibilidad en hongos• •reproducción sexual limitada a cepas genéticamente distintas (+ y -)
•dimorfismo sexual es raro en los hongos. No se les puede llama femenino o masculino.
• •la gran mayoría de los hongos son hermafroditas (HOMOTÁLICOS) y cada cepa puede funcionar como masculino o femenino
•
Genética FúngicaGenética Fúngica
Genética Fúngica• Homotalismo-• -la reproduccion sexual puede ocurrir sin la
interaccion entre 2 diferentes talos.• -son autofértiles• -10% de los Basidiomycetes estudiados son
homotálicos.• -existen dos tipos de homotalismo:• -primario • -secundario
• Homotalismo-• -la reproduccion sexual puede ocurrir sin la
interaccion entre 2 diferentes talos.• -son autofértiles• -10% de los Basidiomycetes estudiados son
homotálicos.• -existen dos tipos de homotalismo:• -primario • -secundario
Genética Fúngica
• Homotalismo Primario• -una espora uninucleada germina y forma un
micelio dicariótico• -no hay una distinción genetica entre los núcleos. • -micelio puede formar esporomas.•
• Homotalismo Primario• -una espora uninucleada germina y forma un
micelio dicariótico• -no hay una distinción genetica entre los núcleos. • -micelio puede formar esporomas.•
Genética Fúngica
• Homotalismo Secundario
• - un hongo produce esporas:
• •cada espora contiene dos nucleos post-meioticos
•factores son compatibles•constituye un dicarion•pueden presentarse en especies bi-esporadas o
tetra-esporadas
• Homotalismo Secundario
• - un hongo produce esporas:
• •cada espora contiene dos nucleos post-meioticos
•factores son compatibles•constituye un dicarion•pueden presentarse en especies bi-esporadas o
tetra-esporadas
Genética Fúngica
• Homotalismo Secundario- especies bi-esporicas:
• •solo se forman 2 esterigmas en cada basidio
• •de dos a cuatro núcleos meioticos migran dentro de cada basidiospora.
• Homotalismo Secundario- especies bi-esporicas:
• •solo se forman 2 esterigmas en cada basidio
• •de dos a cuatro núcleos meioticos migran dentro de cada basidiospora.
Genética FúngicaGenética Fúngica
• Homotalismo Secundario—especies que forman 4-esporas
• Puede ocurrir de dos vias: • 1) cuando 8 núcleos
se forman, cada espora puede recibir dos nucleos
•
• Homotalismo Secundario—especies que forman 4-esporas
• Puede ocurrir de dos vias: • 1) cuando 8 núcleos
se forman, cada espora puede recibir dos nucleos
•
Genética FúngicaGenética Fúngica
Genética Fúngica• 2) Una espora binucleada resultado de una
migración nuclear extraña
• •dos de los 4 nucleos entran en unaespora
• •las otras esporasen el basidiotienen uno oningun nucleo
• 2) Una espora binucleada resultado de una migración nuclear extraña
• •dos de los 4 nucleos entran en unaespora
• •las otras esporasen el basidiotienen uno oningun nucleo
• Heterotalismo• en la reproducción sexual la anastomosis es posible solo si hay interaccion entre diferentes
talos• •90% de los • Basidiomycetes • son auto esteriles • •existen dos tipos • comunes de • heterotalismo:
-bipolar• -tetrapolar•
Genética FúngicaGenética Fúngica
+ = o
Compatibilidad en Basidiomycetes
Compatibilidad en Basidiomycetes
Louisiana9093
Texas10832
Mississippi9066
Austria10672
Louisiana11101
AzerbaijanLE - 0845
ArmeniaLE - 0789
Caucasus8937
Louisiana11102
UkraineLE - 1305
MongoliaLE - 0861
Austria10674
Lentinus tigrinusIntercompatibilidad
25 % Intercompatible
50 % Intercompatible
100 % Intercompatible
75 % Intercompatible
87.5 % Intercompatible
0 % Intercompatible
Ed Grand 2003
• Bipolar--• cuando el micelio solo se entrecruza en
un porcentaje de un 50%.
• 35% de los Basidiomycetes son bipolares.
• Bipolar--• cuando el micelio solo se entrecruza en
un porcentaje de un 50%.
• 35% de los Basidiomycetes son bipolares.
Genética FúngicaGenética Fúngica
• Bipolar--• -un simple gen con 2 alelos controlan el
entrecruzamiento. • -en la segregacion de los 2 alelos durante la
meiosis cada espora lleva un solo alelo. •la dicariotizacion solo resulta cuando se
fusionan hifas con nucleos con diferente alelo
• Bipolar--• -un simple gen con 2 alelos controlan el
entrecruzamiento. • -en la segregacion de los 2 alelos durante la
meiosis cada espora lleva un solo alelo. •la dicariotizacion solo resulta cuando se
fusionan hifas con nucleos con diferente alelo
• Tetrapolar--• cuando el micelio solo se entrecruza en un
porcentaje de un 25%. • 55% de todos
los basidiomycetes son tetrapolares.
• Tetrapolar--• cuando el micelio solo se entrecruza en un
porcentaje de un 25%. • 55% de todos
los basidiomycetes son tetrapolares.
Genética FúngicaGenética Fúngica
• Tetrapolar--• la compatibilidad es controlada por 2
genes, con 2 alelos cada locus:• "A, B" y “a, b"
• Tetrapolar--• la compatibilidad es controlada por 2
genes, con 2 alelos cada locus:• "A, B" y “a, b"
• Tetrapolar--• •AB + AB no compatible
•AB + Ab no totalmente compatible•AB + aB no totalmente compatible
•AB + ab completamente compatible
• Tetrapolar--• •AB + AB no compatible
•AB + Ab no totalmente compatible•AB + aB no totalmente compatible
•AB + ab completamente compatible
Ab + AB + -Ab + Ab XAb + aB +Ab + ab + -
aB + AB + -aB + Ab +aB + aB XaB + ab + -
ab + AB +ab + Ab + -ab + aB + -ab + ab X
Genética FúngicaGenética FúngicaSordaria—Herramienta genética invaluableSordaria—Herramienta genética invaluable
Genética FúngicaGenética FúngicaEntrecruzamiento en Sordaria
Genética FúngicaGenética FúngicaEntrecruzamiento en Sordaria
ó
ó
1ª
2ª