12 recombinación bacterian apr042

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1 Genética Bacteriana Genética Bacteriana GENÉTICA BACTERIANA GENÉTICA BACTERIANA GENOMA BACTERIANO. Material genético. GENOMA BACTERIANO. Material genético. Estructura y replicación Estructura y replicación Síntesis de ARN, tipos y función de cada uno Síntesis de ARN, tipos y función de cada uno Síntesis de proteínas Síntesis de proteínas Genotipo y Fenotipo Genotipo y Fenotipo Mutación: Alteración súbita del ADN.Mutación Mutación: Alteración súbita del ADN.Mutación por sustitución de bases, por deleción, por por sustitución de bases, por deleción, por inversión, por transposisición inversión, por transposisición Causas de Mutación. Espontánea o inducida Causas de Mutación. Espontánea o inducida por agentes mutagénicos. por agentes mutagénicos. Agentes mutagénicos: Agentes químicos. Agentes mutagénicos: Agentes químicos. Nitrosoguanidina, hidroxilamina, 5 Nitrosoguanidina, hidroxilamina, 5 bromouracilo. bromouracilo.

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Genética BacterianaGenética Bacteriana GENÉTICA BACTERIANAGENÉTICA BACTERIANA

GENOMA BACTERIANO. Material genético. GENOMA BACTERIANO. Material genético. Estructura y replicaciónEstructura y replicación

Síntesis de ARN, tipos y función de cada unoSíntesis de ARN, tipos y función de cada uno Síntesis de proteínasSíntesis de proteínas Genotipo y FenotipoGenotipo y Fenotipo Mutación: Alteración súbita del ADN.Mutación por Mutación: Alteración súbita del ADN.Mutación por

sustitución de bases, por deleción, por inversión, por sustitución de bases, por deleción, por inversión, por transposisicióntransposisición

Causas de Mutación. Espontánea o inducida por Causas de Mutación. Espontánea o inducida por agentes mutagénicos. agentes mutagénicos.

Agentes mutagénicos: Agentes químicos. Agentes mutagénicos: Agentes químicos. Nitrosoguanidina, hidroxilamina, 5 bromouracilo.Nitrosoguanidina, hidroxilamina, 5 bromouracilo.

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Genética BacterianaGenética Bacteriana

Las bacterias se multiplican por fisión Las bacterias se multiplican por fisión binariabinaria

El ADN se duplica: cada una de las El ADN se duplica: cada una de las células hijas recibe una copia de la células hijas recibe una copia de la molécula. Es decir se forman bacterias molécula. Es decir se forman bacterias con la misma dotación genéticacon la misma dotación genética

Las bacterias cambian su características, Las bacterias cambian su características, es decir su fenotipo, genotipoes decir su fenotipo, genotipo

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Genética BacterianaGenética Bacteriana

La bacteria es capaz de sufrirLa bacteria es capaz de sufrir Variaciones. Cambios fenotípicos, sin Variaciones. Cambios fenotípicos, sin

alteración en el ADN inducidos por el medio alteración en el ADN inducidos por el medio ambiente, afectan a la mayoría de la ambiente, afectan a la mayoría de la población bacteriana, son reversibles. población bacteriana, son reversibles.

Mutaciones: Alteración en la secuencia de Mutaciones: Alteración en la secuencia de bases de ADN. A nivel de ADNbases de ADN. A nivel de ADN• Son irreversiblesSon irreversibles• Una por cada millón de célulasUna por cada millón de células

Tipos de mutaciones.Tipos de mutaciones.

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Genética BacterianaGenética Bacteriana

Mutaciones pueden serMutaciones pueden ser Espontáneas. Mutaciones suceden al azar y Espontáneas. Mutaciones suceden al azar y

por lo tanto pueden aparecer bacterias por lo tanto pueden aparecer bacterias resistentes aun antibiótico sin haber estado resistentes aun antibiótico sin haber estado en contacto con el fármaco.en contacto con el fármaco.

Inducidas. Uso de agentes mutagénicosInducidas. Uso de agentes mutagénicos MutantesMutantes Tasa de MutaciónTasa de Mutación Mutaciones : Inserción, deleción, sin sentidoMutaciones : Inserción, deleción, sin sentido

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RECOMBINACIÓN GENETICARECOMBINACIÓN GENETICA

La transferencia de genes puede ocurrir La transferencia de genes puede ocurrir por diferentes formaspor diferentes formas

Si la transferencia implica recombinación Si la transferencia implica recombinación genética da origen a nuevos organismosgenética da origen a nuevos organismos

En los procariotes existen mecanismos de En los procariotes existen mecanismos de intercambio genético que permiten tanto la intercambio genético que permiten tanto la transferencia de genes como la transferencia de genes como la recombinaciónrecombinación

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Recombinación GenéticaRecombinación Genética

Implica el intercambio físico de material genéticoImplica el intercambio físico de material genético Recombinación puede ser: HOMOLOGA y Recombinación puede ser: HOMOLOGA y

HETERÓLOGAHETERÓLOGA Recombinación homóloga: El intercambio Recombinación homóloga: El intercambio

genético sucede entre secuencias homólogas genético sucede entre secuencias homólogas de ADN de dos orígenes diferentesde ADN de dos orígenes diferentes

La secuencia homóloga de ADN tienen la misma La secuencia homóloga de ADN tienen la misma secuencia o casi la misma, por lo tanto puede secuencia o casi la misma, por lo tanto puede ocurrir apareamiento de bases en una longitud ocurrir apareamiento de bases en una longitud extensa de las dos moléculas de ADNextensa de las dos moléculas de ADN

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Recombinación GenéticaRecombinación Genética

En las bacterias la recombinación se En las bacterias la recombinación se puede observar porque se transfieren puede observar porque se transfieren fragmentos de ADN homólogo, desde un fragmentos de ADN homólogo, desde un cromosoma donador a un receptorcromosoma donador a un receptor

Esta recombinación se lleva a cabo por Esta recombinación se lleva a cabo por tres mecanismos de transferenciatres mecanismos de transferencia TransducciónTransducción TransformaciónTransformación ConjugaciónConjugación

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RECOMBINACION GENETICARECOMBINACION GENETICA

Transformación: Transferencia de material genético de Transformación: Transferencia de material genético de una bacteria a otra, sin necesidad de que esté presente una bacteria a otra, sin necesidad de que esté presente la célula donadorala célula donadora

Transducción: Transferencia de material genético de una Transducción: Transferencia de material genético de una célula bacteriana a otra por medio de un bacteriofagocélula bacteriana a otra por medio de un bacteriofago

Conjugación: El paso de material genético de una célula Conjugación: El paso de material genético de una célula bacteriana a otra por medio de Pilis F. Se necesita bacteriana a otra por medio de Pilis F. Se necesita contacto físico entre las células para que se lleve a cabocontacto físico entre las células para que se lleve a cabo

Célula donadora F positiva y Célula aceptora F negativaCélula donadora F positiva y Célula aceptora F negativa Pili F o de conjugación. Factor FPili F o de conjugación. Factor F Contacto físico entre las célulasContacto físico entre las células

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ConjugaciónConjugación Pili F Pili F Plásmido: Fragmento de DNA independiente del DNA Plásmido: Fragmento de DNA independiente del DNA

de la bacteria. Los plásmidos le confieren a las de la bacteria. Los plásmidos le confieren a las bacterias características específicas bacterias características específicas

SIGNIFICADO DE LA TRANSFERENCIA DE LOS SIGNIFICADO DE LA TRANSFERENCIA DE LOS PLÁSMIDOSPLÁSMIDOS

• Ocurre con rapidez dentro de las poblaciones bacterianasOcurre con rapidez dentro de las poblaciones bacterianas• Se difunden los genes que controlan nuevas característicasSe difunden los genes que controlan nuevas características• Las características más importantes que se difunden son:Las características más importantes que se difunden son:

Resistencia a los antibióticosResistencia a los antibióticos Producción de toxinasProducción de toxinas Adherencia a la célula huéspedAdherencia a la célula huésped

RECOMBINACION GENETICARECOMBINACION GENETICA

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TRANSFORMACIÓNTRANSFORMACIÓN Transformación: Griffith 1928Transformación: Griffith 1928 Estudio de cepas patógenas de Estudio de cepas patógenas de S.S.

pneumoniaepneumoniae y cepas avirulentas de la misma y cepas avirulentas de la misma bacteriabacteria

Ocurre en las bacterias Gram positivas, como Ocurre en las bacterias Gram positivas, como en las Gram negativasen las Gram negativas

La transformación ocurre en forma natural,La transformación ocurre en forma natural,(competencia), (competencia), H. influenzae, S. pneumoniae, H. influenzae, S. pneumoniae, Bacillus sp, Neisseria sp.Bacillus sp, Neisseria sp.

Inducida por agentes químicos o físicos, Inducida por agentes químicos o físicos, artificial en el laboratorio. artificial en el laboratorio.

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La competencia natural de una bacteria no es La competencia natural de una bacteria no es una característica permanente, es un estado una característica permanente, es un estado transitorio, en el ciclo de duplicación de la transitorio, en el ciclo de duplicación de la bacteria, sucede al final de la fase de bacteria, sucede al final de la fase de crecimiento exponencial o logarítmica, antes de crecimiento exponencial o logarítmica, antes de la fase estacionariala fase estacionaria

La captación de ADN en las Gram negativas se La captación de ADN en las Gram negativas se debe a una secuencia de nucleótidos, en las debe a una secuencia de nucleótidos, en las Gram positivas el ADN se une de manera Gram positivas el ADN se une de manera inespecífica y cortado en la superficie de la inespecífica y cortado en la superficie de la célula en fragmentos bicatenarios y solo una célula en fragmentos bicatenarios y solo una cadena entra a la célulacadena entra a la célula

TRANSFORMACIÓNTRANSFORMACIÓN

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TRANSFORMACIÒNTRANSFORMACIÒN

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1313

TRANSFORMACIÒNTRANSFORMACIÒN

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TRANSDUCCIÓNTRANSDUCCIÓN Transducción. Mediada por bacteriofagos. Virus que Transducción. Mediada por bacteriofagos. Virus que

infectan a las bacteriasinfectan a las bacterias

El fago en las bacterias puede inducir un ciclo lítico El fago en las bacterias puede inducir un ciclo lítico o lisogénico.o lisogénico.

En el ciclo lisogénico al fago se le conoce como En el ciclo lisogénico al fago se le conoce como fago temperado o profago, este ciclo puede fago temperado o profago, este ciclo puede convertirse en un ciclo líticoconvertirse en un ciclo lítico

Fagos capaces de incluir el ADN del huésped en la Fagos capaces de incluir el ADN del huésped en la nucleocápside vírica se conocen como nucleocápside vírica se conocen como transductorestransductores

..

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RECOMBINACION GENETICARECOMBINACION GENETICA

Transducción: Transducción: Un ciclo lisogénico se puede convertir en un ciclo Un ciclo lisogénico se puede convertir en un ciclo

lítico por inducción.lítico por inducción. Fagos capaces de incluir el ADN del huésped en la Fagos capaces de incluir el ADN del huésped en la

nucleocapside vírica se conocen como nucleocapside vírica se conocen como transductores.transductores.

La transducción puede ser especializada o La transducción puede ser especializada o generalizada. generalizada.

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La transducción puede ser: Especializada o La transducción puede ser: Especializada o generalizadageneralizada

Transducción especializada: Se forma un genoma fago-Transducción especializada: Se forma un genoma fago-bacteriano híbrido, cuando el genoma profagico se bacteriano híbrido, cuando el genoma profagico se separa incorrectamente del cromosoma de la célula separa incorrectamente del cromosoma de la célula huésped se lleva material genético de la célulahuésped se lleva material genético de la célula

Transducción generalizada: es la captación de ADN en Transducción generalizada: es la captación de ADN en forma aleatoria y accidental del ADN del huésped en el forma aleatoria y accidental del ADN del huésped en el virus, las partículas obtenidas de esta manera contienen virus, las partículas obtenidas de esta manera contienen casi a todo el ADN bacteriano y poco ADN viralcasi a todo el ADN bacteriano y poco ADN viral

TRANSDUCCIÓNTRANSDUCCIÓN

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TRANSDUCCIÒNTRANSDUCCIÒN

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CONJUGACIÓNCONJUGACIÓN Conjugación : Lederberg y tatum. 1946Conjugación : Lederberg y tatum. 1946 E. coli, Bacteroides sp, Streptomyces sp, y E. coli, Bacteroides sp, Streptomyces sp, y

Clostridium spClostridium sp Plásmidos de diferentes tipos: Factor F. Factor Plásmidos de diferentes tipos: Factor F. Factor

RR Fases de conjugación con el factor F (fertilidad)Fases de conjugación con el factor F (fertilidad) Contacto físico entre las célula donadora F Contacto físico entre las célula donadora F

positiva y F negativa receptora.positiva y F negativa receptora.

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El plásmido F es el responsable de la síntesis del pili F o de El plásmido F es el responsable de la síntesis del pili F o de conjugación, cuya función es la del reconocimiento de la conjugación, cuya función es la del reconocimiento de la célula receptora y permite el contacto por medio de un célula receptora y permite el contacto por medio de un puente entre las célulaspuente entre las células

Al formarse el puente se inicia la replicación del plásmido y Al formarse el puente se inicia la replicación del plásmido y se transfiere el material genético, el plásmido es ADN se transfiere el material genético, el plásmido es ADN monocatenario circular y ya en la célula se inicia la banda monocatenario circular y ya en la célula se inicia la banda complementariacomplementaria

Movilización del plásmidoMovilización del plásmido

Los plásmidos tienen la capacidad de integrarse al Los plásmidos tienen la capacidad de integrarse al cromosoma bacteriano (episomas), dando como resultado cromosoma bacteriano (episomas), dando como resultado células llamadas Hfr de alta frecuencia de recombinacióncélulas llamadas Hfr de alta frecuencia de recombinación

CONJUGACIÓNCONJUGACIÓN

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2020

CONJUGACIÒNCONJUGACIÒN

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RECOMBINACION GENETICARECOMBINACION GENETICA

Tipos de plásmidos: Tipos de plásmidos: • Plásmidos conjugativosPlásmidos conjugativos• Plásmidos de resistenciaPlásmidos de resistencia• Plásmidos de virulenciaPlásmidos de virulencia• Producción de bacteriocinas y antibióticos.Producción de bacteriocinas y antibióticos.

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RECOMBINACION GENETICARECOMBINACION GENETICA

Conjugación:Conjugación: Lederberg y TatumLederberg y Tatum E. coli, Bacteroides sp. Streptomyces sp y los E. coli, Bacteroides sp. Streptomyces sp y los

Clostridium sp.Clostridium sp. Es la transferencia de material genético de una Es la transferencia de material genético de una

bacteria a otra mediada por pili F.bacteria a otra mediada por pili F. Se necesita contacto físico entre las bacterias.Se necesita contacto físico entre las bacterias. Se necesita la presencia de plásmidos de Se necesita la presencia de plásmidos de

conjugación.conjugación. Célula donadora F + y una célula receptora F -.Célula donadora F + y una célula receptora F -.

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Transposones de ConjugaciónTransposones de Conjugación Los transposones son fragmentos de ADN capaces de Los transposones son fragmentos de ADN capaces de

moverse desde un lugar del genoma a otro, o de un moverse desde un lugar del genoma a otro, o de un ADN cromosómico a un plásmido o viceversaADN cromosómico a un plásmido o viceversa

Existen tres clases de TransposonesExisten tres clases de Transposones Secuencias de InserciónSecuencias de Inserción Transposones complejosTransposones complejos Transposones asociados con fagosTransposones asociados con fagos Secuencias de inserción: SISecuencias de inserción: SI

• Son constituyentes normales del cromosoma bacteriano y se Son constituyentes normales del cromosoma bacteriano y se pueden integrar en plásmidos o ácido nucleico viralpueden integrar en plásmidos o ácido nucleico viral

• Solo transportan la información genética necesaria para su Solo transportan la información genética necesaria para su transferenciatransferencia

• Se pueden detectar si su inserción conduce a interrupción o Se pueden detectar si su inserción conduce a interrupción o inactivación de genes, o modifican la acción de genes inactivación de genes, o modifican la acción de genes adyacentesadyacentes..