mg 14geneticabacterianaalum15 2
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Genética Bacteriana
HHP MG-15-I2
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Microbiología General
HHP SEM- 2015-2 Mg-UNAM
Genética Bacteriana
05/05/2015 Mg-03-HHP 2
Objetivos
• Recordar las diferencias entre DNA y ARN (m,t,r); fenotipo y genotipo, auxótrofo y prototrofo.
• Recordar la importancia de: plásmido, transposón, síntesis de ptoteínas, replisoma, operón y mutación.
• Definir: replicación, transcripción y traducción; Distinguir los siguientes términos: transformación, conjugación y transducción.
• Conocer el fundamento de la técnica de amplificación de DNA por PCR.
• Mencionar las aplicaciones de: la PCR, los transgénicos y de la ingeniería genética.
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1953. James Watson, Francis Crick y Rosalind Franklin. Estructura del ADN.
Antecedentes
Genética Bacteriana
HHP MG-15-I2
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Microbiología General
Genética
Es un área de la biología que se centra en el estudio
de los mecanismos de transmisión de caracteres de
un organismo a otro y las formas que toma su
expresión.
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Genoma
Genoma: conjunto de genes que contiene una célula.
Gen: segmento de ADN que codifica para una proteína.
Molecular Systems Biology 7:50905/05/2015 5Mg-03-HHP
Genotipo y FenotipoAuxótrofo:
un organismo que ha
desarrollado un requerimiento
nutricional a través de una
mutación.
Protótrofo:
un organismo que crece en un
medio mínimo.
Fenotipo:
característica observable en un
organismo.
Genotipo:
la secuencia completa del
cromosoma de una célula
incluyendo si hay plásmidos.
Estreptomicina (StrR/StrS)Ampicilina (AmpR/AmpS) Kanamicina (KanR/KanS)
Galactosa (Gal -/Gal+)Lactosa (Lac-/Lac+)
Biotina (Bio-), arginina(Arg-), metionina (Met-), etc.
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Microbiología General
ADN bacteriano
Plasmid
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ADN bacteriano
Cromosoma bacteriano Plásmidos
Plásmido:ADN circular extracomosómico presente
en bacterias y algunas células eucariotas.
Transposón:elemento transponible de
ADN, se mueve de una molécula de ADN a otra.
Secuencia de Inserción o Elemento de Inserción (IS):
contienen una secuencia central con información para
la transposasa y en los extremos una secuencia repetida en orden inverso de
entre 10 y 50 pb. 05/05/2015 8Mg-03-HHP
Enzimas de restricción
Enzimas que reconocen y rompen
el ADN en secuencias específicas
repetidas (palíndromas).
Extremos romos
Alul 5’ . . . A G C T . . . 3’
3’ . . . T C G A . . . 5’
HaeIII 5’ . . . G G C C . . . 3’
3’ . . . C C G G . . . 5’
Extremos cohesivos
BamHI 5’ . . . G G A T C C . . . 3’
3’ . . . C C T A G G . . . 5’
HindIII 5’ . . . A A G C T T . . . 3’
3’ . . . T T C G A A . . . 5’
EcoRI 5’ . . . G A A T T C . . . 3’
3’ . . . C T T A A G . . . 5’
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Microbiología General
Enzimas de restricción
ADN recombinante Vector de clonación
MCS. Multiple Cloning Site (Polylinker)05/05/2015 10Mg-03-HHP
ADN
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ADN
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Microbiología General
Organización del ADN en bacterias
Nature Reviews Microbiology 6, 28-40 (January 2008)05/05/2015 13Mg-03-HHP
ARN mensajero
El ARN mensajero se
sintetiza durante el
proceso de
transcripción por la
ARN polimerasa.
En la estructura del
ARN se sustituye la
base Timina por el
Uracilo.
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ARN de transferencia
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Microbiología General
ARN ribosomal
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BASES MOLECULARES
DE LA VIDA
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Dogma central de la Biología Molecular
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Microbiología General
Replicación del ADN
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Nature 42, 431–435 (2003)
Replicación del ADN
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Nature Reviews Microbiology 9, 616–627 (2008).
Replisoma
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Microbiología General
Replicación en bacterias (ADN circular)
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Trascripción
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Traducción
Un polisoma (o polirribosoma) es un
conjunto de ribosomas asociados
a una molécula de ARN mensajero
para realizar la traducción
simultánea de una misma proteína.05/05/2015 24Mg-03-HHP
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Microbiología General
Código genético
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Ribosoma
Los sitios A (aminoácil) y P
(peptidil) son cavidades en
el ribosoma donde el ARNt
cargado con el aa se une
durante la síntesis de
proteínas. El sitio E se ha
postulado como el sitio
donde el ARNt descargado
se libera del ribosoma. Estos
sitios se encuentran en o
cerca de la interfase entre
las subunidades del
ribosoma.
El sitio de unión del ARNm es
cercano al extremo 5’.05/05/2015 26Mg-03-HHP
Traducción
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Microbiología General
MutacionesMutación
cambio hereditario en la secuencia de bases en el genoma de un microorganismo.
Mutante
organismo cuyo genoma presenta una mutación.
Mutaciones espontáneas
se dan manera natural por radiaciones, radicales de oxígeno y por replicación.
Mutaciones inducidas
son generalmente producidas por mutágenos o agentes físicos.05/05/2015 28Mg-03-HHP
Tipos de mutantes
Fenotipo Naturaleza del cambio
Auxótrofo Pérdida de una enzima en una vía
biosintética
No capsulado Pérdida o modificación de la càpsula
Inmóvil Pérdida de flagelos o flagelos no funcionales
No pigmentado Pérdida de una enzima de la ruta
biosintética implicada en la síntesis de uno o
más pigmentos
Colonia rugosa Pérdida o cambio en el LPS de la membrana
externa
Fermentación de
azúcares
Pérdida o incremento de una enzima en una
vía degradativa
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¿Cómo se hace la transferencia de la
información genética en bacterias?
• Transformación
• Conjugación
• Transducción
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Microbiología General
Transformación
Experimento
de Griffith
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Transformación
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Conjugación
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Microbiología General
Plásmido F (conjugativo)
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Conjugación
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Células Hfr(High frequency of recombination)
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Microbiología General
Bacteriófago
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Experimento de Hershey-Chase
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Ciclo de vida de un bacteriófago
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Microbiología General
Transducción generalizada
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Recombinación
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Reacción en cadena de la polimerasa (PCR)
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Microbiología General
Reacción en cadena de la polimerasa
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Amplificación en cada ciclo de la PCR
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Producto de la PCR
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Microbiología General
PCR tiempo real
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PCR tiempo real
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Secuenciación de ADN
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Microbiología General
Ingeniería Genética
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Clonación de genes bacterianos
en plantas para el control de
plagas
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Alimentos transgénicos
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Microbiología General
Regulación de la expresión
genética (operón Lactosa)
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Era Molecular
¿qué habrá mas adelante?……….
05/05/2015 53Mg-03-HHP
LAS CIENCIAS ÓMICAS: Genómica, Proteómica,
Metagenómica, Transcriptómica. Metabolómica….
Bibliografía
05/05/2015 54Mg-03-HHP
Genética Bacteriana
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Microbiología General
https://youtu.be/27TxKoFU2Nw
Transcription in prokaryotes
DNA Replication Process [3D Animation]
https://youtu.be/1b-bRVgqof0
Protein Synthesis Animation Video
https://youtu.be/Ikq9AcBcohA
Direcciones de animaciones
PCR
http://www.sumanasinc.com/webcontent/anisamples/molecularbiology/pcr
.html
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