Capítulo 16. Mutaciones. Detección de las Mutaciones 07/11/2014

Transcripción

1 Capítulo 16 Mecanismos de Variación Genética Mutaciones Mutaciones Definición Clasificación Espontáneas (1/10 4 1/10 12.) Se originan por errores en la Replicación del DNA: Transición Transversión Inserción Delección Lesiones en el DNA Sitios apurínicos Sitios apirimidínicos Oxidación del DNA Inducidas Son causadas por mutágenos Análogos de bases nitrogenadas Agentes modificadores del DNA Agentes intercalantes Radiaciones Ionizantes No ionizantes Mutaciones Mutaciones en punto (point mutations) Silenciosas o neutras Missense Sin sentido (non sense) Frameshift (marco de lectura) Según su efecto en el fenotipo Morfológicas Letales Condicionales Bioquímicas Resistencia Detección de las Mutaciones Prueba Ames identificar carcinógenos químicos Bruce Ames 1970 s Salmonella Replica plates identificar mutantes 1

2 Reparación del DNA Reparación directa Reparación por escisión Reparación por recombinación SOS TRANSFERENCIA GENÉTICA Y RECOMBINACIÓN Mecanismos de Variación Genética Mecanismos de Variación Genética Transferencia Horizontal de Genes (HGT) Donante Recipiente Transformación transferencia de DNA desnudo de una bacteria donante a una bacteria recipiente Conjugación transferencia de genes entre una bacteria donante a una bacteria recipiente a través de un pili sexual Transducción transferencia de genes de una bacteria donante a una recipiente usando a un bacteriófago como vector Generalizada Conversión lisogénica Transposición Transposones Mutaciones Transferencia o intercambio del material genético Horizontal Gene Transfer 1. Transformación 2. Transducción 3. Conjugación 4. Conversión lisogénica 5. Transposición 2

3 Transformación Transformación Descubierto por Griffith (1928) en Streptococcus pneumoniae (pneumococo) Avery, MacLeod, McCarthy (1944) demuestran que el DNA es el principio transformador. Cepas de S. pneumoniae Tipo S Tipo R The 4 steps in Transformation 1. A donor bacterium dies and is degraded 2. A fragment of DNA from the dead donor bacterium binds to DNA binding proteins on the cell wall of a competent, living recipient bacterium 3. The Rec A protein promotes genetic exchange between a fragment of the donor's DNA and the recipient's DNA 4. Exchange is complete 3

4 Conjugación Conjugación Proceso descubierto por Lederberg y Tatum (1946) en Escherichia coli K12 Bacterias donde se ha observado Bacilos entericos Gram Pseudomonas sp. Streptococus sp. Ejemplos de plasmidios Factor F Factor R Cepas de E. coli F + F - Hfr + 4

5 5

6 Seven steps in Generalised Transduction Seven steps in Generalised Transduction (cont d) 1. A lytic bacteriophage adsorbs to a susceptible bacterium. 4. The bacteriophages are released. 2. The bacteriophage genome enters the bacterium. The genome directs the bacterium's metabolic machinery to manufacture bacteriophage components and enzymes 3. Occasionally, a bacteriophage head or capsid assembles around a fragment of donor bacterium's nucleoid or around a plasmid instead of a phage genome by mistake. 5. The bacteriophage carrying the donor bacterium's DNA adsorbs to a recipient bacterium 6

7 Seven steps in Generalised Transduction (contd) Six steps in Specialised Transduction 6. The bacteriophage inserts the donor bacterium's DNA it is carrying into the recipient bacterium. 1. A temperate bacteriophage adsorbs to a susceptible bacterium and injects its genome. 7. The donor bacterium's DNA is exchanged for some of the recipient's DNA. 2. The bacteriophage inserts its genome into the bacterium's nucleoid to become a prophage. sduction/transduction.html Six steps in Specialised Transduction (cont d) Six steps in Specialised Transduction (cont d) 3. Occasionally during spontaneous induction, a small piece of the donor bacterium's DNA is picked up as part of the phage's genome in place of some of the phage DNA which remains in the bacterium's nucleoid. 5. The bacteriophage adsorbs to a recipient bacterium and injects its genome. 4. As the bacteriophage replicates, the segment of bacterial DNA replicates as part of the phage's genome. Every phage now carries that segment of bacterial DNA. 6. The bacteriophage genome carrying the donor bacterial DNA inserts into the recipient bacterium's nucleoid. 7

8 Transposon (Jumping Genes, Barbara McClintock) DNA segment that can move between chromosome & plasmids Insertion of transposon into a functional gene would destroy the function of the gene (internal mutagenic agents) Chromosome Transposon Plasmid Transposons are not self replicative, they depend on chromosomal or plasmid DNA for replication 8