Genética  bacteriana
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Genética bacteriana. E. coli. Selección de mutantes en bacterias. Prototrófico : Son bacterias silvestres que pueden crecer en medios mínimos (sales inorgánicas, fuente de carbono –glucosa- y

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Genética bacteriana

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- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Gen tica bacteriana

Genética bacteriana

E. coli


Gen tica bacteriana

Selección de mutantes en bacterias

Prototrófico : Son bacterias silvestres que pueden crecer en medios

mínimos (sales inorgánicas, fuente de carbono –glucosa- y

agua). A partir de estas sustancias mínimas las bacterias

pueden construir todas las macromoléculas necesarias

para vivir.

Auxotrófico: Las bacterias son generalmente mutantes y no pueden crecer

al menos que se adicionen al medio nutrientes específicos

( Adenina, biotina, metionina, etc.)

Resistencia o susceptibilidad a antibióticos


Gen tica bacteriana

Plásmidos

Varian en tamaño.

En general se replican de manera autónoma.

Tienen un origen de replicación y controlan su número de copias.


Gen tica bacteriana

Tipos de plásmidos

Plásmidos de fertilidad (F): los cuales contienen información que les permite conjugarse.

Plásmidos de resistencia (R ): los cuales contienen genes que pueden constituir resistencia contra antibióticos o venenos. Históricamente conocidos como Factores R.

Col-plásmidos: los cuales contienen genes que codifican (determinan la producción de) colinas y proteínas que pueden matar a otra bacteria.


Gen tica bacteriana

Vías de intercambio de genes entre bacterias


Gen tica bacteriana

Transformación bacteriana

Incorporación e integración de un ADN extraño al cromosoma bacteriano


Gen tica bacteriana

Transduccion

Bacteriofago T4 virulento


Gen tica bacteriana

Ciclo lítico de los fagos

(fagos virulentos)


Gen tica bacteriana

Bacteriófago l (temperado)

  • lítica

  • lisogénica


Gen tica bacteriana

Transducción generalizada


Gen tica bacteriana

Transducción especializada


Gen tica bacteriana

Integración del bacteriófago


Gen tica bacteriana

Virus de Eucariontes (Retrovirus)


Gen tica bacteriana

Virus de la Influenza


Gen tica bacteriana

Conjugación bacteriana

E. coli

F+ (Factor de fertilidad)

F -

Pili

F+

Plásmido F

*Plásmido F codifica alrededor de 100 genes


Gen tica bacteriana

Descubrimiento del fenómeno de conjugación


Gen tica bacteriana

Las células tienen que estar en contacto

para modificarse

No hubo modificación genética


Gen tica bacteriana

El plásmido F

Genes de conjugación


Gen tica bacteriana

Conjugación


Gen tica bacteriana

Conjugación

F+

La cadena sencilla se replica

para generar el plásmido F de doble cadena

F-

F+

F+


Conjugaci n

Conjugación

  • Resultados de la conjugación

    • Los receptores adquieren el factor F

    • Se convierten de F– a F+

  • Los plásmidos F pueden adquirir nuevos genes

    • Se les llama factores F’

  • F’ puede introducir genes y alterar el genotipo


Cepas hfr

CepasHfr

  • 1950s, Luca Cavalli-Sforza descubrió una cepa eficiente en transferir genes cromosómicos

    • Designada cepa Hfr (high frequency of recombination)

  • Hfr resultan de la integración del factor F al cromosoma


Conjugaci n hfr

Conjugación Hfr

  • Conjugación entre una Hfr & F– transfiere una porción del cromosoma del Hfr

  • Origen de transferencia del factor F

    • Sitio de inicio y dirección de la transferencia

  • Toma 1.5-2 hrs la transferencia del cromosoma entero del Hfr

    • Solamente una porción del genoma del Hfr pasa a la célula F-

    • Las células F– no se transforman en F+ o Hfr

  • Las células F– adquieren ADN del donador

    • Se recombina con segmentos homologos en el ADN receptor


Conjugaci n hfr1

Conjugación Hfr

F– lac+pro–

orden de transferencia lac+ – pro+

F– lac+pro+


Gen tica bacteriana

Dos eventos de recombinación


Gen tica bacteriana

La transferencia de ADN no es recíproca

La bacteria donadora es la que contribuye con un fracción de

material genético a la bacteria receptora

El fragmento de DNA donado es llamado exogenotay el

genoma receptor el endogenota

Una bacteria que contiene el exogenota y el endogenota

se conoce comomerocigoto ó diploide parcial

a+b+

Exogenota

Endogenota

a-b-


Gen tica bacteriana

Factores F con genes bacterianos


Gen tica bacteriana

Factor F´


T cnica del apareamiento interrumpido

Técnica del apareamiento interrumpido

  • Elie Wollman & François Jacob

  • En qué se basa:

    • El cromosoma del Hfr se transfiere linealmente

    • Se interrumpe la transferencia a diferentes tiempos  diferentes longitudes de ADN han sido transferidas

    • El orden de los genes en el cromosoma se deduce por el cambio observado en la célula receptora a diferentes tiempos.


Gen tica bacteriana

Mapeo por conjugación interrumpida


Gen tica bacteriana

Hfrstrs azir gal+ lac+ ton+

F-strr azis gal- lac- ton-

Mapeo de genes bacterianos usando conjugación


Gen tica bacteriana

Una mutante de E. coli no puede sintetizar triptofano (trp-). Para

determinar la localización del gene en el cromosoma, se realizan experimentos

de conjugación interrumpida con 4 diferentes Hfr´s que contienen los alelos dominantes

de los respectivos genes, mientras que la cepa F- tiene los recesivos.

HfrA man+ (1) trp+(9) aro+(17) gal+(20) lac+ (29) thr+ (37)

Hfr B trp+ (6) man (14) his (22) tyr (34) met (42) arg (48)

HfrC thr (3) ilv+ (20) xyl+ (25) arg+ (33) met+ (39) tyr+ (47)

HfrD met+ (2) arg+ (8) xyl+ (16) ilv+ (21) thr+ (38) lac+ (46)

Construye la secuencia de genes en el cromosoma, considerando la thr como tiempo 0

thr

0/100


Gen tica bacteriana

Tarea: Construir el siguiente mapa en función a las conjugaciones

HFr A: man (1) trp(9) aro(17) gal (20) lac (29) thr (37)

HFr B: trp(6) man (14) his(22) tyr (34) met (42) arg(48)

HFr C: thr (3) ilv(20) xyl(25) arg(33) met (39) tyr (47)

HFr D: met(2) arg(8) xyl(16) ilv(21) thr (38) lac (46)

Tomando en cuenta que el genotipo del receptor es:

  • Conjugación de F- con HFrA por 12 minutos:

  • HFr A: man (1) trp(9) aro(17) gal (20) lac (29) thr (37)

  • ¿Cómo será el fenotipo del receptor después de la conjugación?


Gen tica bacteriana

Elementos genéticos transponibles

Los elementos de secuencias de inserción (IS) son segmentos de DNA que pueden moverse de una posición cromosómica a otra del mismo cromosoma o diferente. Cuando los IS aparecen en medio de los genes, pueden interrumpir la secuencia codificante e inactivar la expresión del gen. Fueron descubiertos por primera vez en E.coli en el operon gal y son los transposones más simples. Tienen entre 700 y 1500 pb; son frecuentes en bacteriófagos y plásmidos

Transposasa


Gen tica bacteriana

Transposones en procariontes

Secuencias de inserción (IS)


Gen tica bacteriana

transposon

  • Repetidos directos– secuencias de DNA que son identicas y van en la misma dirección (5’3’)

  • Repetidos invertidos- secuencias de DNA que son identicas pero van en direcciones opuestas

5’ ATGACTGAC 3’

3’ TACTGACTG 5’

5’ ATGACTGAC3’

3’ TACTGACTG 5’

y

5’ CTGACTCTT 3’

3’ GACTGAGAA 5’

5’ AAGAGTCAG 3’

3’ TTCTCAGTC 5’

y


Gen tica bacteriana

Transposones compuestos

  • Contiene genes adicionales no necesarios para la transposición

  • Solo las secuencias repetidas invertidas son importantes

  • para la transposición


Gen tica bacteriana

Plásmidos R con el mapa de transposones


Gen tica bacteriana

Mecanismo de transposición


Gen tica bacteriana

They are in the same direction and are repeated at both ends of the element


Gen tica bacteriana

Dos formas de transposición


Gen tica bacteriana

Transposones de eucariontes

Transposones de ADN

Retrotransposones


Gen tica bacteriana

Transposones en humano


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