Genoma del cloroplasto del ADN del cloroplasto - Introducción

Los cloroplastos son orgánulos importantes que convierten la energía luminosa en energía química en las plantas verdes de la Tierra. La fotosíntesis en los cloroplastos está estrictamente controlada por la genética. Ya a principios del siglo XX se sabía que ciertos rasgos de los cloroplastos se heredan de manera no mendeliana, pero no fue hasta la década de 1960 que se descubrió el ADN de los cloroplastos (cpDNA).

El genoma del cloroplasto es una molécula de ADN bicatenario circular desnuda con un tamaño entre 120kb y 217kb, lo que equivale al tamaño del genoma de un bacteriófago. Por ejemplo, el genoma del bacteriófago T4 tiene aproximadamente 165 kb. Por lo general, hay de uno a docenas de genomas de cloroplasto en un cloroplasto. El ADN del cloroplasto no contiene 5/-metilcitosina, que es un indicador específico para identificar el ctDNA y su pureza.

Hay más genes en el genoma del cloroplasto que en el genoma mitocondrial, que codifican varios ARNt y ARNr necesarios para la síntesis de proteínas y alrededor de 50 proteínas, incluida la ARN polimerasa, proteínas ribosómicas, ribulosa 1, 5-RuBP hidroxilasa ( enzima RuBP), etc. La longitud del genoma del cloroplasto de las plantas superiores varía, pero todas tienen dos copias de una secuencia de ADN de 10 a 24 KB, que es una repetición invertida (1RA e IRB). Las dos repeticiones invertidas se recombinan para formar una copia única corta (SSC) que conecta el IRA y el IRB, mientras que el resto del genoma es una copia única larga (LSC). El genoma del cloroplasto, al igual que el genoma mitocondrial, es un sistema genético relativamente independiente en las células. El genoma del cloroplasto puede replicarse de forma autónoma pero requiere que el sistema genético nuclear proporcione información genética. Por ejemplo, la proteína chla/b en el sistema fotosintético II se sintetiza en el ribosoma 80S en el citoplasma y luego se transporta al cloroplasto. La subunidad grande de la enzima RuBP se sintetiza en los cloroplastos, pero su subunidad pequeña se sintetiza en el ribosoma 80 en el citoplasma y se transporta al cloroplasto y luego se ensambla con la subunidad grande para formar una enzima general biológicamente activa.