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 - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
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Genética bacterianaGenética bacteriana
E. coli
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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
Selección de mutantes en bacterias
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Plásmidos
Varian en tamaño.En general se replican de manera autónoma.Tienen un origen de replicación y controlan su número de copias.
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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.
Tipos de plásmidos
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Vías de intercambio de genes entre bacterias
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Transformación bacteriana
Incorporación e integración de
un ADN extraño al
cromosoma bacteriano
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Bacteriofago T4 virulento
Transduccion
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Ciclo lítico de los fagos(fagos virulentos)
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Bacteriófago (temperado)
•lítica •lisogénica
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Transducción generalizada
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Transducción especializada
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Integración del bacteriófago
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Virus de Eucariontes (Retrovirus)
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Virus de la Influenza
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Conjugación bacterianaE. coli
Pili
F+
F+ (Factor de fertilidad)
F -
Plásmido F
*Plásmido F codifica alrededor de 100 genes
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Descubrimiento del fenómeno de conjugación
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Las células tienen que estar en
contactopara modificarse
No hubo modificación genética
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El plásmido F
Genes de conjugación
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Conjugación
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Conjugación
La cadena sencilla se replica
para generar el plásmido F de doble
cadena
F+
F-
F+
F+
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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
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• 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
Cepas Hfr
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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– cells no se transforman en F+ o Hfr
• Las células F– adquieren ADN del donador– Se recombina con segmentos homologos en el ADN receptor
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orden de transferencia lac+ – pro+
F– lac+ pro–
F– lac+ pro+
Conjugación Hfr
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Dos eventos de recombinación
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La bacteria donadora es la que contribuye con un fracción de material genético a la bacteria receptora
El fragmento de DNA donado es llamado exogenota y el genoma receptor el endogenota
Una bacteria que contiene el exogenota y el endogenotase conoce como merocigoto ó diploide parcial
a+ b+
a- b-
Exogenota
Endogenota
La transferencia de ADN no es recíproca
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Factores F con genes bacterianos
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Factor F´
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• 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.
Técnica del apareamiento interrumpido
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Mapeo por conjugación interrumpida
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Hfr strs azir gal+ lac+ ton+
F- strr azis gal- lac- ton-
Mapeo de genes bacterianos usando conjugación
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Una mutante de E. coli no puede sintetizar triptofano (trp-). Paradeterminar la localización del gene en el cromosoma, se realizan experimentos
de conjugación interrumpida con 4 diferentes Hfr´s que contienen los alelos dominantesde 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
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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)
Tarea: Construir el siguiente mapa en función a las conjugaciones
Tomando en cuenta que el genotipo del receptor es:thr- ilv- xyl- arg-
met+ tyr+ his- man-
trp+ aro- gal+ lac+
• 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?
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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
Elementos genéticos transponibles
Transposasa
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Transposones en procariontes
Secuencias de inserción (IS)
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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’ CTGACTCTT 3’3’ GACTGAGAA 5’
5’ AAGAGTCAG 3’3’ TTCTCAGTC 5’
y
5’ ATGACTGAC 3’3’ TACTGACTG 5’
5’ ATGACTGAC 3’3’ TACTGACTG 5’
y
transposon
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Transposones compuestos
• Contiene genes adicionales no necesarioa para la transposición• Solo las secuencias repetidas invertidas son importantes
para la transposición
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Plásmidos R con el mapa de transposones
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Mecanismo de transposición
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They are in the same direction and are repeated at both ends of the element
![Page 47: Genética bacteriana](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081506/56815554550346895dc31e65/html5/thumbnails/47.jpg)
Dos formas de transposición
![Page 48: Genética bacteriana](https://reader035.vdocuments.pub/reader035/viewer/2022081506/56815554550346895dc31e65/html5/thumbnails/48.jpg)
Transposones de eucariontes
RetrotransposonesTransposones de ADN
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Transposones en humano