Genetica Gacteriana

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Genetica Gacteriana

  1. 1. GENÉTICA BACTERIANADocente: Dra. Estela Tango
  2. 2. OBJETIVOS Conocer la genética bacteriana. Elementos genéticos móviles: - Plásmidos - Bacteriofagos - Transposones - Integrones y cassettes génicos. Mecanismos de transferencia genética: - Conjugación - Transformación - Transducción
  3. 3. GENOMA BACTERIANO  Una molécula de ADN de doble hebra circular, en una copia (haploides).  DNA compactado (proteínas tipo histonas).  Alto peso molecular (4x106 pb en E. coli).  Codifica aprox. 4700 genes (E. coli).  Replicación del DNA acoplada a la división celular.
  4. 4. ELEMENTOS GENÉTICOS MÓVILES (Extracromosómico) Plásmidos Bacteriófagos Transposones Integrones y cassettes génicos
  5. 5. Plásmidos Moléculas de DNA circular extracromosómico Origen de replicación propio (Ori) determina autonomía de replicación del cromosoma Tamaño molecular: 1-200 Kb Nº de copias variables (1 - >40) Transportan información genética no esencial para la vida de las bacterias
  6. 6. REPLICACION DEL PLASMIDOEn Escherichia coli sehan reconocido muchosplásmidos, entre ellosel F ("factor sexual“)
  7. 7. BACTERIOFAGOS Virus bacterianos. Genoma (acido nucleico ARN o ADN) cubierto por capa de proteinas. Pueden establecer un ciclo lítico o lisogénico Para integrarse reconocen secuencias específicas en el genoma bacteriano
  8. 8. CICLO DE REPLICACIÓN DE UN BACTERIÓFAGO
  9. 9. TRANSPOSONESSecuencias de inserción (elementos IS) Están compuestas por una secuencia corta de DNA que codifica las enzimas necesarias para su transposición Los extremos son secuencias repetidas invertidas idénticas de 15-25 pb, variables en distintas IS IL-1 IL Transposasa IR
  10. 10. Transposones compuestos  Contienen otros genes, además, de los genes necesarios para su transposición Ej R, Vir  A menudo contienen los genes extra en la región central, flanqueada en ambos lados por elementos de inserción similar ó idénticaIR IR IL IL Otros genes IS IS
  11. 11. Integrones y cassettesgénicosFamilia de elementos genéticos potencialmentemóviles capaces de integrar y expresar genes deresistencia a los antibióticos.Detectados en bacilos Gram (-) fermentadores:- Enterobacteriaceae y Vibrionaceae21-23- En algunos no fermentadores: Pseudomonasaeruginosa24 y Acinetobacter baumannii25.-Además, un integrón funcional en bacterias Gram(+), en una cepa de Corynebacterium glutamicum
  12. 12. INTEGRONES Y CASSETTES GÉNICOS Figura 1. Representación esquemática de la estructura básica de un integrón y de la adquisición decassettes genéticos de resistencia. intI1: gen que codifica la integrasa clase 1; attI: sitio de recombinación del integrón en el cual los cassettes son integrados; PI: promotor que transcribe la integrasa; PC: promotor que dirige la transcripción de los cassettes integrados. attC: sitio de recombinación del cassette genético (esquema no dibujado a escala).
  13. 13. Recombinación genética en las bacterias Proceso que forma un nuevo genoma recombinante Existen tres tipos de recombinación genética en Bact. Recombinación general ◦ Intercambio recíproco entre un par de secuencias homólogas de DNA Ej. Transformación ◦ El proceso ocurre a cargo de los productos de los genes rec Recombinación específica de sitio ◦ El material genético no presenta homología con el cromosoma receptor Ej. Transducción ◦ El proceso ocurre a cargo de enzimas virales Recombinación replicativa ◦ No depende de homología de las secuencias ◦ La emplean los elementos genéticos móviles
  14. 14. Mecanismos de transferencia horizontalde información genética en las bacterias  Se produce recombinación genética en la transferencia horizontal de genes ◦ Conjugación ◦ Transformación ◦ Transducción
  15. 15. CONJUGACIÓN Operón tra (21 genes)• Codifica estructuras y proteínas para latransferencia del plasmido.• Contiene secuencias homólogas (IS) conel cromosoma bacteriano.• Puede existir fuera ó integrado alcromosoma.
  16. 16. Conjugación Factor FUna bacteria donadora F+ transmite a través deun puente o pili, un fragmento de ADN, a otrabacteria receptora F-. La bacteria que se llama F+posee un plasmido, además del cromosomabacteriano.
  17. 17. ConjugaciónTransferencia de genes de resistencia
  18. 18. Transformación DNA en solución ◦ Fragmentos lineales ◦ DNA desnudo  Deben integrarse ◦ Plásmidos
  19. 19. TRANSFORMACIÓN Intercambio genético Una bacteria capta fragmentos de ADN, de otra que se encuentran dispersos en el medio donde vive.
  20. 20. TRANSDUCCIÓN La transferencia de ADN de una bacteria a otra a través de un virus bacteriófago, que se comporta como un vector intermediario entre las dos bacterias. a, el virus se acopla a la bacteria b, el virus rompe la pared bacteriana c, el virus inyecta su ADN

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