Zitoplasma eta bere osaera

Material genetikoa. Kromosoma. Plasmidoak.

Juan Arbulu

http://www.arizmendipro.eu

juarbulu@gmail.com

@jarbulu

Ziktoplasma eta bere osaera

• Prokarioten zitoplasma sistema koloidal bat da:

– Fase dispertsailea: ura eta hainbat sustantziak disoluzioan (zitosola)

– Fase dispertsoa: makromolekulak eta partikula supramolekularrak

• Bere baitan du:

– Material genetikoa: kromosoma (eta plasmidoak)

– Erribosomak

– Inklusioak eta organuloak (ez guztietan)

Bazilo baten zitoplasmaren itxura

Mesosoma

Nukleoidea

Erreserba granuloa Zitoplasmaren

zati handienak

itxura granularra

du erribosomen

eraginagatik

Nukleoidea

• Prokarioten DNA ez dago mintzez inguraturik

• Zitoplasmaren alderdi baten biltzen da, nukleoide izena hartzen duelarik

• Genomaren osaera da:

– Gehienetan kromosoma bakar bat

– Batzutan, plasmidoak ere agertzen dira

Prokariotetako kromosoma: osaera kimikoa eta egitura

• Kromosoma isolatuen osaera

– %60 DNA

– %30 RNA

– %10 Proteinak

• Gehienetan kromosoma bakarra eta zirkularra, kobalenteki itxita

• Haploidia, baina bakterioa bizkor hazten bada kromosomaren kopiak egon daitezke aldi berean

Prokarioten oiko kromosomen salbuespenak

• Borrelia: kromosoma lineala, muturrak itxita dituelarik

• Streptomyces: kromosoma lineala muturretan errepikatutako sekuentziak dituelarik

• Bi kromosoma edo dituzten bakterioak – Rhodobacter, Vibrio, Leptospira, Brucella: bi kromosoma

linealak

– Sinorhizobium meliloti: hiru kromosoma zirkularrak

– Burkholderia cepacia: 2-4 kromosoma

– Agrobacterium tumefaciens: 1 lineala eta 1 zirkularra

Kromosomaren tamaina

• Oiko bakterioak: 3000-5000 kpb

– Adb.: Escherichia coli (4700 kpb)

• Bakteria txikiak: 700-1000 kpb

– Adb.: Mycoplasma genitalium (700 kpb)

• Ziklo konplexuak dituzten bakteriak: 12000 kpb

– Adb.: Aktinomizetoak, zianobakterioak

Kromatina eta kromosomaren antolaketa

• Watson-Cricken erako DNA helize bikoitza

• Negatiboki biribilkatuta, bi entzimen eraginagatik:

– DNA girasa (topoisomerasa-II) superhelize negatiboak sartzen ditu

– DNA topoisomerasa-I (superhelize negatiboa erlxatu egiten du)

DNAren superhelize negatiboa

• DNAren girasak superhelize negatiboa eragiten du.

• Ekintza bakoitzean kate bietan eten bat egiten du eta bertatik helize bikoitza pasatzen du, ondoren zegoen etena berriro itxiz

Escherichia coli-n agertzen diren gune superbiribilkatuak

• Escherichia coli-n 50 gune edo bukle superbiribilkatuak daude.

• Bukle bakoitza DNAri lotutako proteina berezi batzuk mantentzen dituzte.

• Bukle bakoitza egiturazko proteina batzuei lotuta daude, DNAri elkartzen direnean “kromatina” eratzen dutelarik.

Escherichia coli-ren bukleak

Eubakterioen kromatinaren egiturazko proteinak

• HU: histonen antzerako proteina basikoak – Biraketa txikia duten DNA zatiei lotzen zaie

espezifikotasunik gabe, biraketa handiagoa duten bukleak eratuz

– DNAren konponketan, birkonbinazioan eta espresio genikoan parte hartzen du

• IHF – 13 pb-ko sekuentziari lotzen zaio era espezifikoan

– DNA zati desberdinetan biraketa handiak eragiten ditu

– Gene batzuren espresioan eta birkonbinazio espezifikoan parte hartzen du

Plasmidoa: definizioa eta kontzeptu orokorrak

• Plasmidoak: kromosoma kanpo dauden elementu genetikoak euren burua erriplikatzeko gai direnak

• Gehienak DNAzkoak dira c.c.c.

• Episomak: bakterioaren kromosoman txertatu daitezken plasmikdoak

• Tamaina: 2 kb-tik >1000 kb-rano

Plasmidoak kodifikatutako fenotipo batzuk

• Antibiotikoekiko erresistentzia (R plasmidoak) • Metal hastunekiko erresistentzia (Adb., Hg-ri) • Birulentzia (toxinak, ehunen inbasioa, etab.) • Bakteriozinen ekoizpena • Sideroforoen ekoizpena • C iturri ordezkoen erabilera • Agrobacterium-en plasmidoak: tumoreen indukzioa

landareetan (Ti A. tumefaciens-rena) • Rhizobium-en plasmidoak: lekadunekin sinbiosia eta

nitrogenoaren finkapena

Plasmidoen erreplikazioa

• Erreplikatzeko gaitasuna izan arren ostalariaren herremintak behar izaten ditu bera egiteko, oriV

• Erreplikazio ereduak

– Theta-erako erreplikazioa

• Norantza bakarrekoa

• Bi norantzetakoa

– Sigma-erako erreplikazioa (zirkulu birakorra)