GENETICA BACTERIANA

1. GENETICA BACTERIANA Objetivo: identificar los aspectos principales de la genética de las bacterias

2. GENERALIDADES: • Información genética se encuentra contenida en el ADN. • Gen: secuencia de nucleótidos que poseen una función biológica. • Genotipo: conjunto de caracteres genéticos. • Fenotipo: conjunto de caracteres manifestados por interacción del genotipo y el medio ambiente.

3. HIDRÓLISIS DEL DNA • Acido fosfórico (PO3SO4) • Pentosa: desoxirribosa • Bases púricas: (a-g) • Bases pirimidinicas: (c-t) Cromosoma bacteriano: Responsable de: • La información genética, dirección de la actividad y herencia celular.

4. GENERALIDADES: • Operones: grupo de uno o más genes estructurales que están expresados a partir de un promotor específico. • Promotores y operadores: secuencias de nucleótidos que controlan la expresión de un gen influyendo sobre las secuencias que serán transcritas al RNAm.

6. ADN: Material genético • Genoma bacteriano: conjunto total de genes que tiene una bacteria, tanto cromosómicos como extracromosómicos. • Cromosoma: consta de una sola molécula circular de ADN de doble cadena. • Haploides. • No tienen histonas, sino poliaminas.

7. Replicación del ADN • Se inicia en una secuencia específica del cromosoma llamada OriC. • Requiere enzimas como: 1- Helicasa: desenrolla el ADN y lo expone 2- Primasa: Capaz de sintetizar los cebadores 3- ADN polimerasas: copian el ADN exclusivamente en la dirección 5’ a 3’.

8. Replicación del ADN

9. Replicación del ADN

10. TRANSCRIPCIÓN • Evento en que la secuencia de desoxirribonucleótidos del DNA se utiliza como base para la síntesis de una secuencia complementaria de ribonucleótidos en una molécula de RNA. • RNA: contiene ribosa en vez de desoxirribosa y un uracilo en lugar de timina. • Requiere: RNA polimerasa que inicia el proceso al reconocer la secuencia de bases promotora en el principio del gen

11. TRADUCCIÓN • Proceso en que la secuencia de ribonucleótidos del RNA mensajero dirige la síntesis de la secuencia correspondiente de aminoácidos de un polipéptido.

12. FUNCIONES DEL DNA • El ADN cromosómico confiere a la bacteria sus peculiaridades genéticas. • Interviene en los mecanismos de transferencia genética. • Interviene en la división bacteriana. • Regula la síntesis proteica.

13. Modificaciones en caracteres de laspoblaciones bacterianas afectan: • Fenotipo • Genotipo

14. Variaciones fenotípicas o adaptaciones: • Morfológicas: cambio de forma, tamaño, tinción, aparición de flagelos, esporos, etc. • Cromógenas: cambio en la producción de pigmentos Ej Serratia marcescens • Enzimáticas: Ej:E.coli y enzima B-galactosidasa • Patogénicas: Ej: Corynebacterium diphteriae y tóxina.

15. Variaciones genotípicas: • Mutaciones: alteraciones en la secuencia de nucleótidos. Producción de proteínas que tienen alterada su secuencia de aminoácidos y al realizarse la traducción, la nueva proteína formada puede: 1- No producir un cambio observable en la función 2- Alterar la función 3- Ser no funcional y si es esencial la mutación es letal.

16. Mutaciones no letales pueden producir modificaciones: • Morfológicas: Cápsula, flagelo, fimbrias, etc. • Bioquímicas: cambios en metabolismo celular. • Patogénicas: alteración de la virulencia.

17. Mutágenos: • Radiaciones ionizantes • Rayos ultravioleta • Productos químicos: como el 5-Bromouracilo

18. Transformación Variaciones genotípicasTransformación: • Capacidad de una bacteria inactivada para convertir a una cepa relacionada en una forma genética nueva y estable. • Incorpora su DNA (DNA exógeno) en el cromosoma de la otra cepa. • Ejemplo: cepas de Neumococo. • La transformación puede dividirse en diferentes etapas que son comunes a todas las bacterias: • Desarrollo de la competencia • Unión del DNA • Procesado y captación del DNA • Integración del DNA por recombinación y expresión

19. Unión del DNA transformante • Procesado y toma del DNA Exógeno • Proteínas específicas se unen y protegen al DNA exógeno monocatenario • El DNA exógeno se integra al cromosoma bacteriano en regiones homólogas

20. 1 2 4 3

21. Variaciones genotípicas Conjugación: • Transferencia de material genético cromosómico o no, de una bacteria donante a otra receptora, por contacto directo de ambas. • Células que tienen plásmido se llaman F+ o bacterias masculinas. • Células que no tienen plásmido se llaman F- o bacterias femeninas o receptoras.

22. Célula conjugativa (F+), con su pelo sexual, y otra no conjugativa (F-) • 2- Contacto entre las dos células por medio del pelo sexual. • 3. Contracción del pelo sexual y contacto célula-célula. Se forma un poro por donde pasa el DNA simple cadena desde la célula dadora al receptor. • 4. Síntesis de las cadenas de DNA conjugativo: continua en la célula dadora y discontinua en la receptora. • 5. Sellado de los poros y separación de las células. Cada una de ellas contiene una copia del Factor F .

23. Variaciones genotípicas: Transducción • Fenómeno por el que se transfiere un fragmento de DNA de una bacteria a otra por medio de un bacteriófago.

24. Fijación del fago a la célula. • Inyección del material genético viral. • Circularización y escisión del DNA del fago. • Algunos genes bacterianos han sido tomados junto al DNA del fago. • Degradación del DNA bacteriano y replicación del genoma viral. • Síntesis de las cápsides y empaquetamiento del material genético y viral. • Lisis celular y liberación de partículas