DIAPOSITIVAS TEMA 04. GENÉTICA MICROBIANA
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GENÉTICA BACTERIANA
Mutaciones Bacterianas
• Es el cambio heredable que se produce en la secuencia de nucleótidos del genoma de un organismo
• Pueden ser:– Inducidas o Espontáneas
• Se expresan raramente
• Se favorecen cuando dan ventajas selectivas
• Se pueden transferir entre bacterias
Características generales de la Transferencia Genética en Bacterias
• Unidireccional– Donante a receptor
• Donante no cede el cromosoma completo– Merozigoto
• La transferencia genética puede ocurrir entre especies
Transformación
• Definición: Transferencia de genes por incorporación de moléculas de ADN exógeno.
• Factores que la afectan– Tamaño y estado del ADN
• Sensible a nucleasas
– Estado de Competencia del receptor (Bacillus, Haemophilus, Neisseria, Streptococcus)
Transformación
– Recombinación
• Pasos– Penetración del DNA
• Características transformadas- Antígenos- Capacidad fermentación- Resistencia antimicrobianos
Conjugación
• Definición: transferencia genética entre dos bacterias que requiere contacto celular
• Bacterias que intervienen:– Donante
Donor
Recipient
– Receptor
Plásmidos
• Definición: Elemento genético extracromosómico capaz de replicación autónoma (replicón)
• Episoma: un plásmido que puede integrarse en el cromosoma
Estructura de los plásmidos R
• RTF– Plásmido
Conjugativo– Transferencia de
genes
Tn 9
Tn
21
Tn 10
Tn 8
RTF
Determinantes R
• Determinantes R– Genes Resistencia– Transposones
Clasificación de los Plásmidos
• Propiedades de Transferencia– Conjugativos– Non conjugativos
• Efectos fenotípicos– F+ : Fertilidad– Col: Bacteriocinas– R: Resistencia– Ent: Enterotoxinas– Vir: Virulencia– Productores tumores en plantas
Conjugación
Mecanismos de conjugación
• Transferencia de ADN – Origen de
transferencia– Replicación
cadenas ADN
• Formación de pares efectivos
F+ F- F+ F-
F+ F+F+ F+
Conjugación
• Importancia– Bacterias Gram -
• Resistencia antibióticos
• Diseminación rápida
– Bacterias Gram + • Producción de agentes de adherencia
• Resistencia antibióticos
Elementos Genéticos Transponibles
• Definición: Segmentos de ADN capaces de mudarse de una localización a otra
• Propiedades– Movimiento al “azar”
– No poseen autorreplicación
– Transposición mediante recombinación específica
• Transposasa
Tipos de Elementos Transponibles
• Secuencias de Inserción (IS)– Elementos que portan solo los genes de
transposición– Denominación - IS1– Estructura– Importancia
• Mutaciones
• Inserción de plásmidos
• Variación de fase
TransposasaABCDEFG GFEDCBA
Tipos de Elementos Transponibles
• Transposones (Tn)– Elementos que portan otros genes ademas de
los de transposición– Denominación - Tn10– Estructura
• Tns complejos
– Importancia
• Resistencia Antibióticos
Transducción
• Definición: Transferencia de genes bacterianos a través de un bacteriófago
• Tipos de transducción
• Importancia– Comun en bacterias Gram+– Conversión lisogénica
Composición y Estructura Fago
• Composición– Acido Nucleico
• Tamaño Genoma• Bases modificadas
– Proteinas• Protección• Infección
• Estructura (T4)
– Tamaño– Cabeza o capside– Cola
Cola
Fibras
Placa basal
Cabeza
Collar contráctil
Infección de Célula Huésped por Fagos
• Unión Irreversible
• Adsorpción– LPS para T4
• Inyección acido nucleico
• Contracción del collar
Infección de Célula Huésped por Fagos
Ciclo Lítico de Multiplicación del Fago
• Lisis y Liberación
• Eclipse•Genes tempranos•Síntesis ADN del fago•Genes tardíos
• Acumulación intracelular
Ciclo Lítico de Multiplicación del Fago
Fago total
Fago extracelular
EclipseIntracellular
accumulation phase
Tiempo tras infección
LisisN
úmer
o de
par
tícu
las
infe
ccio
sas.
• Eclipse– Genes tempranos
– Síntesis AND del fago
– Genes tardíos
• Acumulación intracelular • Lisis y Liberación
Ciclo Lisogénico de Multiplicación del Fago
• Integración– Profago
– Represor - Inmunidad
• Replicación simultánea
Transducción
• Tipos de transducción– Generalizada: Aquella en la que cualquier
gen del donante tiene la misma probabilidad de ser transferido.
– Especializada: Aquella en la que cualquier gen del donante tiene la misma probabilidad de ser transferido.
– Abortiva: El AND donado no se integra en el cromosoma receptor, no se degrada, pero no se replica, lo que conlleva a la dilución
Transducción Generalizada
• Liberación del fago
• Replicación del fago y degradación del ADN huésped
• Ensamblaje particulas virales
• Infección del receptor• Recombinación
• Infección del donante
Transducción EspecializadaFago lisogénico
• Liberación del fago
• Recombinación• Activación y ensamblaje de fagos
• Infección del receptor• Recombinación
• Infección del Donante
Transducción
• Definición
• Tipo de transducción
• Importancia– Comun en bacterias Gram+– Conversión lisogénica