GENETICA BACTERIANA Gerardo Andrés Libreros Z. MSc

Transcripción

1 GENETICA BACTERIANA Gerardo Andrés Libreros Z. MSc Profesor Departamento de Microbiología Universidad del Valle

2 Genoma Bacteriano Toda la información genética presente en una célula y que está contenida en Elementos Genéticos Cromosoma Genes Plásmidos Elementos trasponibles: Secuencias de Inserción (IS) Trasposones (Tn)

3 Características del cromosoma bacteriano Un solo cromosoma circular de DNA de doble cadena 90% codifica por proteínas y RNAs estructurales 10%: secuencias repetitivas y secuencias involucradas en la regulación kpb: Longitud del genoma excede el tamaño celular

4 El genoma bacteriano se encuentra compactado Topoisomerasa II Topoisomerasa I Proteínas similares a histonas

5 Modelo de replicación bacteriana

6 Expresión génica en bacterias

7 Plásmidos Elemento genético extracromosomal con capacidad de replicación autónoma

8 Características de los plásmidos DNA de doble cadena Diferentes tamaños Diferentes funciones Resistencia Virulencia No esenciales para la viabilidad celular Herramienta en ingenieria genética

9 Elementos genéticos transponibles Unidades genéticas con capacidad de mediar su propia transferencia entre: Una localización a otra dentro del mismo cromosoma. Un cromosoma y un plásmido Características: Movimiento al azar Transposasa Transposición mediante recombinación específica

10 Elementos genéticos transponibles

11 Mecanismos de variabilidad genética en procariotes Ahmed N. et al. Nature Rev. Microbiol Vol

12 Mutaciones Bacterianas Cambio heredable en la estructura de los genes bacterianos. Principal factor en la evolución bacteriana Ocurren en baja frecuencia (1 mutación/10 6 bact)

13 Clases de mutaciones Basadas en el tipo de cambio en la secuencia de nucleótidos del gen afectado Tipo de mutación Reemplazo Microdeleciones/Micro insersiones Inserción/Deleción Inversiones Duplicación Significado Sustitución de una base por otra Remoción/adición de un sólo nucleótido Adición/remoción de muchas pares de bases en un mismo sitio Cambio en la dirección de un segmento de DNA Producción de un segmento redundante de ADN, adyacente al segmento original

14 Causas de las mutaciones bacterianas Espontaneas: errores en la replicación Inducidas: Agentes mutagénicos LUV Análogos de bases Agentes alquilantes, deaminantes Elementos genéticos transponibles

15 Consecuencias de las mutaciones Los cambios en la secuencia de nucleótidos afectan la síntesis de productos génicos. Pueden afectar genes vecinos por terminación de la transcripción. Evolución bacteriana

16 Mecanismos de Transferencia horizontal de genes Transformación. Conjugación Transducción

17 Transformación F. Griffith en O.T. Avery en Oswald Avery

18 Flujo de la información genética durante la transformación DNA binding protein Nuclease Competence Specific Protein

19 Bacterias de importancia médica con potencial transformable In vivo

20 Conjugación Descrito por J. Lederberg y E. Tatum Joshua Lederberg

21 Transferencia de DNA por conjugación Relevancia biológica Resistencia a antimicrobianos Factores de virulencia

22 Transducción Reportado por N.D. Zinder y J. Lederberg en C. diphteriae V. cholerae

23 Mecanismos de transferencia horizontal Transformación de genes entre bacterias Requerimiento Contacto Relevancia biológica Fragmento de DNA libre en el donador Célula receptora competente no Genes para factores de virulencia Conjugación Transducción Plásmido conjugativo en el donador Pili sexual en el donador. Células vivas Intra e inter especies Donador es lisado por un fago El fago transporta DNA del donador Célula receptora competente. si no Genes de resistencia a drogas, toxinas, enzimas, etc. Toxinas y genes de resistencia a drogas.