1 / 35

GENETI CĂ BACTERIAN Ă III

GENETI CĂ BACTERIAN Ă III. Dr. Carmen Costache. Planul c apitolului. Ereditatea = Metabolismul ADN-ului bacterian Variabilitatea Mutaţia Transfer de material genetic Conjugare Transformare Transductie Transpozitie (TGE) Rolul materialulul genetic extracromozomial. Planul cursului.

Download Presentation

GENETI CĂ BACTERIAN Ă III

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. GENETICĂ BACTERIANĂ III Dr. Carmen Costache

  2. Planul capitolului • Ereditatea = Metabolismul ADN-ului bacterian • Variabilitatea • Mutaţia • Transfer de material genetic • Conjugare • Transformare • Transductie • Transpozitie(TGE) • Rolul materialulul genetic extracromozomial

  3. Planul cursului • Conjugare • Plasmide • Transformarea • ADN liber • Transductie • Bacteriofagi • Transpozitie • Transpozoni = elemente genetice mobile (TGE)

  4. CONJUGAREA BACTERIANA • = transfer de material genetic (plasmidic, cromozomial) între bacterii donatoare (D) şi receptoare (R) prin: • pili de sex G(-) • feromoni G(+) • Plasmide • minicromozomi

  5. Plasmide • Gene de control a replicării proprii • Gene de interacţiune cu alte molecule de ADN • plasmide episomale: capabile să existe autonom şi/sau integrat. • recombinare situs specifică • Sistem genetic de fertilitate sau de transfer • plasmide conjugante: au operonul “Tra” • plasmide neconjugante nu au operon “Tra” • Gene pentru proprietăţi fenotipice bacteriene: gene structurale • rezistenţă la antibiotice, la săruri de metale grele (plumb, mercur, argint, arsen), la detergenţi, radiaţii, bacteriofagi, colicine • structuri bacteriene: ex. pili la tulpini enteropatogene • proprietäţi metabolice • codificä factorii de patogenitate • invazivitate • toxine bacteriene ex.

  6. Plasmide • criptice, • nu codifică caracter bacterian, • intervin în transfer de material genetic • Importante: plasmidele F, R, col. • Plasmidele F • Episomale, criptice • Recombinare omoloaga • se poate integra în cromozomul bacterian –rar • o bacterie din 105 bacterii F+. • Rezultă o bacterie Hfr

  7. CONJUGAREA BACTERIANA • Plasmidele R (de rezistenţă la AB) • se transmit epidemic în populaţiile bacteriene. • pe verticală • pe orizontală - conjugare bacteriană, • între specii / genuri diferite: • ex. de la bacil coli la bacil dizenteric • Conjugarea R+-R- • mecanismul primordial de dobândire a rezistenţei faţă de antibiotice, la Gram negative • rezistenţa în bloc faţă de antibiotice • Bacteriile multiplu rezistente la antibiotice se selectează -mediul spitalicesc

  8. Plasmide • Plasmidele „col” • gene pentru sinteza de colicine - bacteriocine • Bacteriocinele • proteine de tip antibiotic • B.producătoare sunt imune • menţinerea microbiocenozelor normale ale organismului

  9. Conjugarea la bacteriile Gram pozitive • feromoni de sex • produsi de bacterii receptoare • Structura chimica - peptidică • Efect afrodisiac • proteine de ataşare • Produsi de bacteriile donatoare

  10. Transformarea • transfer de ADN liber • de la o bacterie donatoare (D)- exogenot • la o bacterie receptoare (R) - endogenot • natural • autoliza bacteriilor • artificial • extracţie chimică • fenomen rar întâlnit în natură

  11. TransformareaGriffith - 1928 virulenţa pneumococilor

  12. Transformarea • Proteinele „rec. A” • găsirea zonei de omologie între exo şi endogenot, • ruperea în anumite poziţii şi • reunirea catenelor, • Consecinţă: integrarea • endogenotul primeşte de la exogenot genă activă pentru capsulă • bacterii Gram pozitive si negative • fungi

  13. Transformarea • starea de competenţă • acceptă fragmentul de ADN, • Tranzitorie • 5-15 minute • proteinä de competenţă • alterezä suprafaţa bacteriei receptoare

  14. Etapele transformării • Absorbţia • fragmentului de ADN pe suprafaţa celulei receptoare • Penetrarea • ADN-ului în bacteria receptoare • Eclipsă • Taiere, unire ADn exogenot-endogenot • Mecanism • recombinare omoloaga, • doar între celule ale aceleaşi specii sau specii strâns înrudite

  15. Rolul natural al transformării • modificarea structurii antigenice a pililor gonococilor şi evoluţia cronică a gonoreei (uretrita gonococicä)

  16. TRANSDUCTIABACTERIOFAGI • entităţi infecţioase acelulare • Virusuri ale bacteriilor. • Structura: • o moleculă de acid nucleic, • protejată de proteine - capsida. • multiplicare=> doar prin utilizarea maşinăriei de sinteză a celulei parazitate (bacteria)

  17. Bacteriofagi Formă : • lineari - cilindrică • filamentoşi • icosaedrici • Bacteriofagii cu cap şi coadă ROL: • Transducţia • transfer de material genetic prin bacteriofagi • Conversia lizogenă • conferirea unor proprietăţi bacteriene

  18. generalizată: orice fragment al cromozomului bacterian. prin bacteriofagi litici recombinare omoloagă localizată (specifică): doar anumite gene, alăturatebf. în cz. bacterian. prin bf. temperaţi: ex. bacteriofagul  al E. coli recombinare situs specifică Profag Excizia incompletă => genom fagic defectiv TRANSDUCTIA

  19. TRANSDUCŢIA

  20. Conversia lizogena • proprietăţi fenotipice • prin bacteriofag temperat • transmisibilă la descendenţi • Factorii de patogenitate - toxine bacteriene: • toxina difterică - bacteriofagul  tox, la bacilul difteric • eritrotoxina - toxina scarlatinoasă, la streptococul  hemolitic • fibrinolizina stafilococică • toxina Shiga-like, la bacilul coli (asemănătoare toxinei bacilului difteric shiga)

  21. Recombinarea • Omoloaga • Situs specifica • Situs nespecifica (ilegitima)

  22. Recombinarea - In timpul trasnferului de material genetic

  23. Recombinarea • Omoloaga: noul ADN inlocuieste ADN-ul existent • Depinde de proteina “rec A” • Intre secvente identice sau foarte asemanatoare de ADN Mecanismul molecular: • Taiere • Replicare segmentara a ADN-ului • Unirea catenelor noi de cele vechi • Rezolvarea: reunirea capetelor prin ligaze Efect: detectabil / nedetectabil

  24. Recombinare omoloaga • apare in transformare • Ex. Variatia antigenica pili – gonococci • integrarea plasmidelor F în cromozomul bacterian - conjugare • cointegrarea plamidelor

  25. Recombinarea- Situs specifica • Intre molecule • diferite de ADN • care au in comun o secventa de 10-20 nucleotide • Ex cz + plasmida ; cz + fag • Rezultatul: • Secvente repetitive directe (repetitii directe), • Secvente repetitive inversate (repetari inversate) => inversie • Inversia => modificarea antigenului H la enterici (variatia de faza) • Transpoziţia • altă consecinţă a recombinării situs specifice

  26. Recombinarea • Situs nespecifica (nelegitima) • Insertii / deletii – ambele • Pl + cz; Bf + cz

  27. TRANSPOZIŢIA (Vezi curs TGE)

  28. ROLUL MATERIALULUL GENETIC EXTRACROMOZOMIAL • variabilitate a caracterelor bacteriene, • proprietăţi noi, • patogenitatea bacteriană, • modificarea structurii antigenice, • dobândirea unor proprietăţi metabolice, • rezistenţa la antibiotice/alţi factori antibacterieni

  29. PATOGENITATE BACTERIANĂ A.Toxine bacteriene • 1. Codificate de bacteriofagii temperaţi: • toxina difterică codificată de bacteriofagul  tox, la bacilul difteric • eritrotoxina - toxina scarlatinoasă, la streptococul  hemolitic • fibrinolizina stafilococică • enterotoxina stafilococică • toxina Shiga-like, la bacilul coli • 2. Codificate de plasmide: • toxina exfoliativă a stafilococilor • toxina bacilului cărbunos • toxina bacilului tetanic • hemolizina bacilului coli • enterotoxina tulpinilor enterotoxigene de E. coli

  30. PATOGENITATE BACTERIANĂ B. Adezine bacteriene - plasmide, • proprietatea de aderare specifică de epitelii, mucoase, prin pili de aderare, • tulpinile enteropatogene ale bacilului coli, care aderä prin pili de mucoasa duodenojejunală, • tulpinile uropatogene ale bacilului coli, care aderă de mucoasa urinară. C. Invazivitate bacteriană- plasmide, • capacitatea de invazie şi de colonizare a epiteliilor: • ex. invazia epiteliului colic de către bacilul dizenteric • tulpini enteroinvazive de E. coli (EIEC).

  31. REZISTENŢA LA ACŢIUNEA UNOR FACTORI DE MEDIU • Plasmidele capacitatea de rezistenţă în diverse condiţii de mediu: • a) Rezistenţă la antibiotice • există peste 60 plasmide cu gene de rezistenţă la  lactamine; • b) Rezistenţă la săruri de metale grele • (Plumb, mercur, argint, arsen), utilizate ca antiseptice, rezultând bacterii rezistente la antiseptice; • c) Rezistenţa la detergenţi; la radiaţii; la bacteriofagi; la colicine

More Related