1. GENTICA BACTERIANAProf. Claudia Guajardo Amador

2. Elementos CromosomageneticosBacterianotrasponiblesMaterial GenticoProcarionte Plasmidio DNA viral (fago) 3. CROMOSOMA BACTERIANOMolcula de ADN bicatenario circularContiene 1000 a 9000 kilobases (Kb)Es una unidad de replicacin. Tiene unorigen de replicacin, genes que codificanlas protenas necesarias para lareplicacin 4. DNA Cromosomal DNA circular cerrado Superenrrollado. Presente en copia nica 5. Species bpgenesHaemophilus influenzae 1,830,137 1,743Campylobacter jejuni 1,641,481 1,708Mycobacterium tuberculosis 4,115,291 3,924Neisseria meningitidis 2,184,406 2,121Escherichia coli 4,639,221 4,288Functions: 20% metabolism, 10% transport, 10% regulation & replication, 5% structural, 5% protein synthesis 6. Replicacin del cromosomabacteriano 7. Replicacin del cromosoma bacterianoEs semiconservativa y bidireccional.La pieza central es la DNA polimerasa. Actapor el agregado de desoxirribonucletidos alextremo 3OH libre de una molcula cebadora oprimer.La DNA polimerasa tiene una funcin correctorade bases mal apareadas.Durante la iniciacin se alivia elsuperenrollamiento por accin de latopoisomerasa y las helicasas que separan lascadenas complementarias. 8. Replicacin del cromosoma bacterianoUna de las cadenas puede copiarse enforma continua pero la otra debe hacerloen fragmentos.Los fragmentos son luego unidos por laligasa.Los cebadores de RNA son removidos ylos huecos son rellenados por la DNApolimerasa I. 9. Enzimas de la ReplicacinTopoisomerasa y Helicasas: alivian el superenrollamientoy separan las cadenas complementarias.DNA pol III : Sntesis de nueva cadena de DNA (incluyeactividad correctora)DNA pol I: Remueve cebadores y rellena los huecos dela cadena retrasadaLigasa: Une los fragmentos de la cadena retrasada 10. ELEMENTOS GENETICOS EXTRACROMOSOMALESplsmidosepisomas 11. PLASMIDIOS 12. Plasmidio Elemento gentico extracromosomal Estable, se replica en forma independeintedel cromosoma Molcula de DNA circular, doble hebra Factores sexuales: pili sexual (F+) Factores de resistencia Factores de patogenicidad Enterotoxinas Enteroinvasivilidad Hemolisinas Bacteriocinas 13. PLASMIDOSMolculas de DNA de doble cadena circularcovalentemente cerradasLlevan una pequea parte de la informacin genticaque no es esencial para la vida e la bacteriaTienen sus propios orgenes de replicacin, se replicanen forma autnomaLe confieren a las bacterias propiedades especialesque pueden representar una ventaja con respecto a lasbacterias que no lo poseen. Ej. Resistencia aantibiticos.No son capaces de integrarse al cromosoma. 14. EPISOMASUn episoma es un plsmido capaz de existirintegrado o no integrado en el cromosomabacteriano.Pueden replicarse en forma autnoma perotambin pueden integrarse al cromosomabacteriano y duplicarse junto con el resto de losgenes cromosmicos.Un mismo elemento gentico puede existir comoplsmido en una bacteria y como episoma enotra. 15. PlsmidosPlsmidos conjugativos: Se transfieren de unabacteria a otra en forma autnoma.Plsmidos movilizables: Son movilizados porotro plsmido conjugativo con el cual secointegran.Plsmidos relajados: Existen en mltiplescopias por clula.Plsmidos restringidos: Una nica copia opocas copias por clulaPlsmidos incompatibles: Dos plsmidos sonincompatibles cuando no pueden coexistirestablemente en una misma clula 16. Transferencia deplsmidosconjugativos entrebacterias 17. Resistencia transmisible a drogasFactor RLa resistencia a mltiples antibiticos se producepor la adquisicin de un elementoextracromosmico conocido como factor deresistencia o Factor R. Muchos factores de resistencia de bacterias gramnegativas son plsmidos conjugativos.El factor de resistencia tiene dos unidadesfuncionales:- Factor sexual o factor de transferencia de laresistencia.- Determinante-r: Confiere resistencia. 18. Elemento Genticos Transponibles Segmento de DNA mvil, capaz de traslocarse en la misma clula Propiedades Random movement (MOVIMIENTO ALEATORIO) Not capable of self replication (SIN CAPACIDAD DE AUTOREPLICACIN) Transposition mediated by site-specific recombination ( TRANSPOSICIN MEDIADO POR UN SITIO ESPECFICO DE RECOMBINACIN) Transposase Transposition may be accompanied by duplication TRANSPOSICIN QUE PUEDE SER ACOMPAADO POR DUPLICACIN 19. ELEMENTOS MOVILES oTRANSPONIBLESSECUENCIAS DE INSERCION (SI)TRANSPOSONES (TN) 20. SECUENCIAS DE INSERCIONLas SI poseen entre 800 y 1400 pb, y sonlos elementos transponibles mssencillos. Contienen solo los genes que codificanlas enzimas necesarias para sutransposicin.Presentan a ambos lados secuenciasterminales cortas repetidas e invertidas(palindrmicas) de 10 a 40 pb. 21. TRANSPOSONESLos transposones son secuencias de insercin quecontienen genes extra. (Ej. Resistencia a antibiticos)Los llamados transposones compuestos se componen deuna regin central que contiene los genes extra,flanqueados a ambos lados por elementos SI, desecuencia idntica o muy similar. 22. Transposicin de transposonesLos transposones son fragmentos discretos de DNA que tienen lapropiedad de saltar de una posicin a otra dentro del cromosomao del cromosoma a un plsmido o viceversa. Se trata de un proceso de transposicin replicativa yrecombinacin ilegtima. 23. Los TRANSPOSONES son de granimportancia en la diseminacin de la resistencia a antibiticosContienen genes de resistencia a antibiticos ydesempean un papel fundamental en la generacin deplsmidos R.Los plsmidos de mltiple resistencia a frmacos a menudose originan por acumulacin de transposones en un nicoplsmido.Dado que los transposones se desplazan entre losplsmidos y los cromosomas primarios los genes deresistencia pueden intercambiarse produciendo una mayordiseminacin de la resistencia a antibiticos. 24. Reemplazo de una secuencia de DNAHomologa por una secuencia homologa de un genoma diferenteInsercin de DNARecombinacin Ilegitima transponibleIntegracin o excision deun fragmento de DNAmediante recombinacinSitio homologa de un sitioespecfico, comprende unasEspecficapocos nucletidos 25. TRANSFERENCIA DE MATERIALGENETICOLas bacterias intercambian materialgentico por tres mecanismosfundamentales:TRANSFORMACIONCONJUGACIONTRANSDUCCION 26. Transformacin El ADN libre se incorporaen una clula receptora, elADN es incorporado desdeel ambiente Aunque se descubri enbacterias, puede ocurrir enclulas animales yvegetales El ADN deriva de unabacteria donadora a unabacteria receptora, la cuales llamada transformante descubierta en 1928 porFred Griffith al estudiarStreptococcus pneumoniae 27. TRANSFORMACION 28. ConjugacinIntercambio de materialgentico entre unabacteria donadora y unareceptora mediada porun pili sexual 29. CONJUGACION La transferencia de genes es producida por el contacto directo de las clulas dadora y receptora mediado por el pili sexual. Ei pili sexual est codificado por el factor de fertilidad F, localizado en un episomaEl factor F puede existir en 3 estados:Como episoma de replicacin autnoma F+Como parte integral del cromosoma HfrComo episoma que contiene pequeosfragmentos del cromosoma F 30. F+ F- Hfr F- F F-F+ F+ Hfr F- F F 31. Transduccin La recombinacin gnica ocurre mediada por un fago 32. TRANSDUCCIONFenmeno por el que se transfiere unfragmento de ADN de una bacteria a otrapor medio de un fago (ADN bicatenario). 33. Tipos de infeccinCiclo CicloLticoLisognico 34. CICLO LITICO Y LISOGENICO DE UN FAGO 35. 1.TRANSDUCCION GENERALIZADA 36. 2.TRANSDUCCION RESTRINGIDA OESPECIALIZADA 37. Los elementos mviles tienen efecto mutagnicoAl insertarse en un gen interrumpen lacontinuidad del cdigo genticoAlgunos transposones contienen codonesSTOP, y pueden bloquear la traduccin.Otros pueden contener promotores, por loque activan genes cercanos al punto deinsercin. 38. GENOTIPO Y FENOTIPOGenotipo es el conjunto de los caracteresgenticos que la bacteria posee capaz detransmitirse a la descendencia.Fenotipo es el conjunto de caracteresmanifestados por interaccin del genotipoy el medio ambiente 39. Variaciones fenotpicas Afectan a la mayora de la poblacin Son reversiblesLas variaciones fenotpicas pueden ser:MorfolgicasCromgenasEnzimticasPatognicas 40. OPERON LACTOSA 41. Variaciones genotpicasMutacionesTransferencia de material gentico 42. MUTACIONESMutacin es cualquier alteracin permanente en la secuencia de ADN (cambio genotpico)Son cambios hereditarios.No necesariamente son irreversibles, yaque existen mecanismos de reparacin yreversin.Pueden ser espontneas o inducidas poragente mutgenos. 43. MutacionesTipoAgente causalConsecuenciasSustitucinTransicin: pirimidina sustituida por Anlogos de bases, radiacin UV, Si se forma un codn sin sentido,pirimidina o purina sustituida poragentes desaminantes, pptido trunco.purina. alquilantes. Espontnea. Si se forma un codn de sentidoerrneo, protena alterada.Transversin: purina sustituida por Espontnea.pirimidina o viceversa.DelecinMacrodelecin: supresin de un segmento HNO2, radiacin, agentes Pptido trunco grande de nucletidos alquilantes.Microdelecin o delecin puntual. HNO2, radiacin, agentes Corrimiento del marco de lectura,Supresin de 1 o dos nucletidos alquilantes.que casi siempre da lugar a un codn sin sentido y a un pptido trunco.AdicinMacroadicin: insercin de un segmentoTransposones o secuencias de Gen interrumpido que da lugar a un grande de nucletidosinsercinproducto trunco.Microadicin o adicin puntual: Insercin Acridina Corrimiento del marco de lectura,de 1 o 2 nucletidos.que casi siempre da lugar a un codn sin sentido y a un pptido trunco.Inversin Transposones o secuencias de Diversos efectos posiblesinsercin 44. MUTACIONES 45. Mutagnesis inducidaAgentes Fsicos:Luz UVRadiaciones de alta energaAgentes Qumicos:Agentes que modifican las purinas o pirimidinas demanera de provocar errores en el apareamiento debases.Ej. cido nitroso y agentes alquilantes.Agentes que interactan con el DNA y su estructurasecundaria, promoviendo errores en la replicacin.Ej. Colorantes de acridina.Anlogos de bases que son incorporados en el DNA yprovocan errores de incorporacin o de duplicacin. 46. Reversin de mutacionesUn organismo mutante puede recuperar sufenotipo salvaje por una segunda mutacindenominada retromutacin.Puede ser una segunda mutacin en el mismositio afectado por la mutacin primitiva(retromutacin verdadera) o en un sitio distintodentro del mismo gen o en otro (mutacinsupresora).Producen un cambio compensatorio querestaura la actividad del producto gnicoalterado. 47. BIBLIOGRAFIABasualdo J. A. y cols. Microbiologa Biomdica. Ed.Atlante. Segunda Edicin. Ao 2006.Lewin B. Genes VII. Oxford University Press. Ao 2000.Sherris. Microbiologa Mdica. Ryan K. J., Ray C. G.Editorial Mc Graw Hill. 4ta. Edicin. Ao 2005Prescott L. M., Harley J. P., Klein D. A. Microbiologa.Editorial Mc Graw Hill - Interamericana. 4ta. Edicin,Ao 1999.Pumarola A. y cols. Microbiologa y ParasitologaMdica. Ed. Masson-Salvat Medicina. Segunda Edicin.Ao 1987.