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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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


Plásmidos

Varian en tamaño.

En general se replican de manera autónoma.

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


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.



Transformación bacteriana

Incorporación e integración de un ADN extraño al cromosoma bacteriano


Transduccion

Bacteriofago T4 virulento


Ciclo lítico de los fagos

(fagos virulentos)


Bacteriófago l (temperado)

  • lítica

  • lisogénica




Integración del bacteriófago




Conjugación bacteriana

E. coli

F+ (Factor de fertilidad)

F -

Pili

F+

Plásmido F

*Plásmido F codifica alrededor de 100 genes



Las células tienen que estar en contacto

para modificarse

No hubo modificación genética


El plásmido F

Genes de conjugación



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+



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-




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.



Hfrstrs azir gal+ lac+ ton+

F-strr azis gal- lac- ton-

Mapeo de genes bacterianos usando conjugación


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


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?


Elementos genéticos transponibles conjugaciones

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


Transposones en procariontes conjugaciones

Secuencias de inserción (IS)


transposon conjugaciones

  • 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


Transposones compuestos conjugaciones

  • Contiene genes adicionales no necesarios para la transposición

  • Solo las secuencias repetidas invertidas son importantes

  • para la transposición




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



Transposones de eucariontes conjugaciones

Transposones de ADN

Retrotransposones


Transposones en humano conjugaciones


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