2. OBJETIVOS
Conocer la genética bacteriana.
Elementos genéticos móviles:
- Plásmidos
- Bacteriofagos
- Transposones
- Integrones y cassettes génicos.
Mecanismos de transferencia genética:
- Conjugación
- Transformación
- Transducción
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. ELEMENTOS GENÉTICOS
MÓVILES
(Extracromosómico)
Plásmidos
Bacteriófagos
Transposones
Integrones y cassettes génicos
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. REPLICACION
DEL
PLASMIDO
En Escherichia coli se
han reconocido muchos
plásmidos, entre ellos
el F ("factor sexual“)
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
9. TRANSPOSONES
Secuencias 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. 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 idéntica
IR IR IL IL
Otros genes
IS IS
11. Integrones y cassettes
génicos
Familia de elementos genéticos potencialmente
móviles capaces de integrar y expresar genes de
resistencia a los antibióticos.
Detectados en bacilos Gram (-) fermentadores:
- Enterobacteriaceae y Vibrionaceae21-23
- En algunos no fermentadores: Pseudomonas
aeruginosa24 y Acinetobacter baumannii25.
-Además, un integrón funcional en bacterias Gram
(+), en una cepa de Corynebacterium glutamicum
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. 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. Mecanismos de transferencia horizontal
de información genética en las bacterias
Se produce recombinación genética en la
transferencia horizontal de genes
◦ Conjugación
◦ Transformación
◦ Transducción
15. CONJUGACIÓN
Operón tra (21 genes)
• Codifica estructuras y proteínas para la
transferencia del plasmido.
• Contiene secuencias homólogas (IS) con
el cromosoma bacteriano.
• Puede existir fuera ó integrado al
cromosoma.
16. Conjugación Factor F
Una bacteria donadora F+ transmite a través de
un puente o pili, un fragmento de ADN, a otra
bacteria receptora F-. La bacteria que se llama F+
posee un plasmido, además del cromosoma
bacteriano.
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