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

• Eclipse– Genes tempranos– Síntesis ADN 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 ciertos genes tienen mayor probabilidad de ser transferidos.

– Abortiva: El ADN 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