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