Introducción a la Microbiología Clínica. Para estudiantes de carreras de la salud. Enfermería

1. Genética y Resistencia
Microbiana
Antonio E. Serrano PhD. MT.
Carrera de Enfermería
Septiembre 2011
@xideral
xideral.com

2. Genetica bacteriana
Transferencia Genica
 La adquisición de genes a
través de la transferencia de
genes proporciona nueva
información genética de
microorganismos, que les
permita sobrevivir a los
cambios del entorno.
 En contraste, los resultados
de transferencia de genes en
muchos genes que se
transfieren al mismo tiempo,
dando a la célula receptora
información genética
adicional mucho más.
Mutaciones
 La principal fuente de
variación dentro de una
especie bacteriana es la
mutación
 En las mutaciones, por lo
general sólo un cambio en
los genes individuales en un
momento dado

3. Genetica Bacteriana
 La mayoría de las bacterias son haploides lo que significa que no hay tal
cosa como las relaciones de dominancia entre los alelos recesivos
bacteriana.
 Las bacterias no tienen sexo en el sentido de los animales / plantas (por
ejemplo, el apareamiento seguido por la recombinación de genomas
completos).
 En cambio, las bacterias adquieren ADN de otras bacterias a través de
tres mecanismos distintos:
 transformación
 transducción
 conjugación
 Este ADN puede o no se puede recombinar en el genoma del receptor.
 Usamos frases como "Lateral" o "horizontal" de transferencia de genes
para describir estas interacciones sexuales.
 ADN bacteriano también está sujeto a la mutación, el daño (no es lo
mismo como la mutación), y la selección natural.

4. Mutaciones
 De tipo salvaje se refiere a los microorganismos como aislados de la
naturaleza.
 Un microorganismo mutante que ha perdido una función metabólica,
en particular la capacidad de sintetizar un factor de crecimiento
específico, que se llama un auxótrofo.
 El padre de tipo salvaje a un auxótrofo se llama Prototroph.
 Se encuentra una mutación en un gen, un mutante es un organismo
que alberga una mutación.
 Designamos fenotipos mutantes utilizando abreviaturas de tres letras, el
fenotipo de un triptófano requiere auxótrofo sería descrito como Trp-.
 Una bacteria que ha mutado a la resistencia a un antibiótico (u otra
sustancia) se da el superíndice "R", por lo que el fenotipo de resistencia
a la ampicilina está indicada como AmpR.
 Mutantes puede ser espontáneo o inducido por un mutágeno, un
agente que causa la mutación del ADN.

5. Tipo de Mutaciones
 sustitución de una base
 Mutación puntual base = solo es sustituido.
 Mutación sin sentido = cambio de base de cambios de aminoácidos individuales de
aminoácido diferente.
 Mutación sin sentido = cambio de base de cambios de aminoácidos individuales de
codón de parada.
 Nula o mutación golpe de gracia = mutación que inactiva un gen totalmente.
 Mutación por deleción o inserción = cambio en el número de bases que forman un gen.
 Mutación del marco de lectura = inserción o deleción de algo que no sea múltiplo de
tres bases.
 Marco de lectura general, un cambio radical codones río abajo, la generación de
codones de parada, y por lo general la anulación de la función del gen.
 Mutación de reversión = mutado volver a la de tipo salvaje.

6. Ratio de mutaciones
 La tasa de mutación de genes diferentes por lo general varía entre 4.10 y 12.10
mutaciones por división celular (esencialmente equivalente a la celda por).
 10-4 = uno de cada 10.000; 10-12 = uno en un billón.
 Para calcular la probabilidad de que dos mutaciones independientes que varias de las
dos tasas de mutación.
 Por lo tanto, si se produce resistencia a la estreptomicina, a razón de 6.10 mutaciones por
división celular y la tasa de mutación de resistencia a la penicilina es 8.10 entonces la
tasa de mutación a los antibióticos es 6.10 * 10.8 = 14.10 (tenga en cuenta que los
exponentes se suman).
 Es decir, tendríamos que tener una población de cien billones de células que tienen una
doble mutante, que incluso para las bacterias es un montón de células.
 Esta es la base para la terapia de combinación, por ejemplo, el uso de más de una
quimioterapia contra la tuberculosis, VIH, cáncer, etc
 Las probabilidades de que se multiplican los mutantes resistentes suficientemente baja
con cada quimioterapéuticos nuevos agregados a la mezcla.

7. Seleccion Directa de
Mutantes

8. Seleccion Indirecta de
Mutantes

9. Seleccion indirecta :
Enriquecimiento de Penicilina

10. Seleccion Indirecta:
Aislación de Mutantes

11. Test de Mutageno

12. Transformacion DNA
desnudo

13. Transformacion DNA
desnudo

14. Electroporación.
Competencia artificial

15. Transducción

16. Conjugación

17. Plásmidos

18. Virulencia
 Los genes que pueden hacer que las bacterias más
virulentas (capaz de causar la enfermedad) se llaman
genes factor de virulencia.
 Factores de virulencia son las fimbrias que permiten la
union a las células, exotoxinas, etc
 Genes de virulencia factor puede ser transferido por
transformación, transducción o conjugación.
 Genes de virulencia factores tienden a congregarse en
los cromosomas de bacterias en las regiones conocidas
como islas de patogenicidad.
 Nuevos patógenos bacterianos pueden surgir a través de
la captación de las islas de patogenicidad toda
transferidos intactos a partir de bacterias no relacionadas

19. Virulencia
 No todo el ADN entrante es necesariamente bueno para la bacteria
receptora (es decir, el ADN puede ser parásito).
 Las bacterias utilizan enzimas de restricción para protegerse del ADN
extraño.
 Las enzimas de restricción específicos reconocen, capicúa (misma
ortografía hacia atrás y hacia adelante) las secuencias de ADN de 4
a 8 pares de bases de longitud que se conocen como secuencias de
reconocimiento.
 Las bacterias también emplean enzimas que modifican la
modificación del ADN para protegerlo de las enzimas de restricción.
 En conjunto, estos se llaman Modificación de restricción-Systems.
 Las enzimas de restricción son componentes fundamentales de la
ingeniería genética

20. Endonucleasas de
Restricción

21. DNAModification:REProtection

22. Proteccion por Metilacion