Clase 11. Genetica Bacteriana

8/16/2019 Clase 11. Genetica Bacteriana

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GENÉTICABACTERIANA


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Genoma bacteriano

- ADN cromosómico: 1 cromosoma

(indispensable)

- ADN extracromosómico:. Plásmidos (p)

. Transposones (Tn)

. Integrones (In). Secuencias de Inserción (IS)(pueden no estar presentes)


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Cromosoma bacteriano

El ADN esta arreglado en una estructura densa llamada nucleoide

Cromosoma usualmente único

Doble hélice de ADN circular y cerrada.

Haploide

En el está codificada toda la información genética que permite

mantener y perpetuar la bacteria.

Se replica durante división celular.

Al término de división celular, se generan dos células hijas

genéticamente idéntica.


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Sentido antiparalelo

Tamaño variable: E. coli 4,7 millones pb

Tiene proteínas asociadas al cromosoma, proteínas ‘histone - like’ o

proteínas asociadas al nucleoide

Super enrrollado sobre si mismo

Topoisomerasas

I: remueve sobreenrrollamiento (-)

II: ADN girasa, sobreenrrolla el ADN , introduce sobreenrrollamiento

(-)



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Replicación


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ADN extracromosomal

• Plásmidos

• Secuencias de inserción

• Transposones

• Integrones y cassettes genéticos

• ADN de bacteriófagos


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Plásmidos• Elementos genéticos extracromosómicos

• No son esenciales para las operaciones básicas de la

célula.

•

Capacidad de replicación autónoma (replicones)• ADN de doble cadena

• Mayoría circular covalentemente cerrado (c.c.c.)

• Superenrollados


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Plásmidos

• Número de copias variable de acuerdo

al tamaño.

• Plásmidos pequeños (5-10 kb) 50-100

copias/célula

• Plásmidos grandes (50-200 kb) 1-10

copias/célula.


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Plásmidos

• Algunos tienen la capacidad de integrarse reversiblementeen el cromosoma bacteriano EPISOMA


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Resistencia a antibióticos

Resistencia a metales pesados

Factores de virulencia, como fimbrias, toxinas etc.

Bacteriocinas

Utilización de azucares e hidrocarburos

Inducción de tumores

Fenotipos y funciones determinados por plásmidos


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Elementos transponibles

Secuencias de inserción, integrones y transposones

• Transposición: Una secuencia de nucleótidos existente es

insertada dentro de un nuevo sitio, en la misma o en unamolécula de ADN diferente a la de origen. Es un rearreglo de

ADN


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Secuencia de Inserción (IS)

• Piezas de ADN que se pueden mover en el cromosoma.

• La inserción puede causar la mutación de un gen o de todo un

operón.

• Usan como vehículo los plásmidos o fagos.

• Están flanqueados por secuencias repetidas e invertidas.• El fragmento inerte codifica para una transposasa.


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Integrones y cassetes genéticos

Codifican para una enzima, llamada “integrasa” que

permite la integración de cassetes de resistencia a

antimicrobianos (R) en un sitio específico del integrón.

Pueden integrar sucesivamente diferentes cassetes de

resistencia.


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Transposones

• Son elementos genéticos complejos que en su estructura poseen IS que

flanquean los genes internos

•Frecuentemente codifican para la resistencia a algún antibiótico o toxina.

• No se replican solos


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Variabilidad genética

• Mutaciones

• Conjugación

•

Transformación• Transducción


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Mutaciones

• Cambios en la secuencia nucleotídica de un gen.

• Son espontáneas

•

Ocurren a baja frecuencia: 1x10-5

- 1x 10-10

• Pueden ocurrir en cada evento de replicación del ADN.

•

El cambio genotípico puede evidenciarse o no en elfenotipo.

• Generalmente afectan a sólo un gen.


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Código genético


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Transferencia genética

• Es unidireccional, hay un dador y un receptor

• La transferencia de información suele ser parcial

• Luego de introducido el genoma hay un proceso de

recombinación


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Conjugación

•Algunos tienen limitado rango de huésped

•Otros son “promiscuos”, o plásmidos de amplio rango.

•Existen conjugativos y no conjugativos.


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Tarea

• ¿Cómo se realiza la conjugación en

bacterias Gram positivas?

• Conjugación en GRAM positivos


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Transformación

Captación de ADN desnudo libre en el medio.

La célula receptora debe ser «competente»

(permeabilidad celular alterada)

Posterior recombinación del ADN con el genoma

de la célula.

La célula que capta el ADN se pasa a llamar

«transformante»


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Transducción

• Un virus bacteriano o bacteriófago, actúa como vector del ADN.

• El virus lleva un fragmento de ADN desde una bacteria (dador)

a otra (receptora).


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Transducción generalizada


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Regulación de la expresión génica

• Propiedad de responder a las condiciones del medio

• Los genes relacionados se encuentran agrupados en la

estructura llamada «OPERON»

• El operón consta de un solo promotor

• La transcripción da origen a un ARNm policistrónico

• El proceso puede ser regulado por «represores» o

«activadores»


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Regulación genética- Quorum sensing

Regulación de la expresión

de ciertos genes por ej.

Asociados a la virulencia

Señalización celular por

medio de moléculas

llamadas autoinductores

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