El genoma procariota evoluciona por : mutación rearreglos internos del ADN

1. El genoma procariota evoluciona por : • mutación • rearreglos internos del ADN • adquisición de ADN de otras células por transferencia horizontal

2. Mecanismos de transferencia genética en bacterias: transformación, transducción y conjugación Transformación Transducción Conjugación

3. Transformación : es la adquisición en forma estable de ADN libre • proceso natural observado en bacterias Gram+ , Gram- y algunas arqueas • Gram+ • Gram - • ADN Streptococcus Bacillus Neisseria Azotobacter Haemophilus lineal circular (plásmidos)

4. Transformación con ADN lineal Unión del ADN exógeno a superficie celular Degradación de una hebra mientras la otra entra en la célula Cadena entrante protegida por proteínas SSB Integración al ADN cromosómico por recombinación homóloga En bacterias Gram –, el ADN bicatenario entra al espacio periplásmico donde actúan las nucleasas produciendo ADN monocatenario Fig 9.14

5. Bla+ Células Trp+Bla+ Células Trp- ? ? Transformación de E. coliTrp- con plásmido Trp+ Bla+

6. Conjugación: transferencia de ADN de célula a célula Función codificada por plásmidos (tra) genes de transferencia del ADN, replicación, reconocimiento célula aceptora Célula donora reconoce una receptora a través del pili o pelo sexual Acercamiento celular y fusión de membranas externas Transferencia de ADN simple hebra Proceso replicativo por círculo rodante

7. La transferencia y replicación implica numerosas proteínas codificadas por el plásmido conjugativo

8. Formación de cepas Hfr (High frecuency of recombination) oriT tra Inicio de la transferencia de ADN tra

9. conjugación Thr+ Leu+ Lac+ Str s Thr- Leu- Lac- Str r Donadora Hfr Aceptora F- ¿Qué medio usaría para seleccionar recombinantes Thr+? ¿Qué medio usaría para seleccionar recombinantes Lac+? Si el orden de transferencia es el indicado ¿qué tipo de recombinantes espera recuperar en : MM + estreptomicina + lactosa ?

10. Características de los virus Subcelulares Parásitos obligados Pequeños (20-200nm) Elementos genéticos que tienen : Fase extracelular (virión) Fase intracelular (replicación) modifican el funcionamiento celular (hospedador) para su propia subsistencia

11. Capsómeros (estructura proteíca) Nucleocápside Cápside Cápside (compuesta de capsómeros) Envoltura (bicapa lipídica con glicoproteínas) Ácido nucleico: ADN o ARN, simple o doble hebra Cápside: cubierta proteíca Cubierta o envoltura (lípidos, glicoproteínas)

12. - compleja: cabeza, cola, fibras y espículas Clasificación de virus: - icosahédrica (esférica) - forma de la nucleocápside - helicoidal - envuelto - presencia o no de envoltura - desnudo ( + o -) - ADN o ARN - su material genético - doble o simple hebra - lineal o circular - procariota (bacteriofago) - hospedero - animal - vegetal

13. Clasificación según forma de la nucleocápside y envoltura virus desnudo con simetría helicoidal virus complejo desnudo virus envuelto con simetría icosahédrica

14. Clasificación según su material genético - ADN o ARN - lineal o circular - doble hebra ( + ) o simple hebra - (+) (-) Convención de signos para clasificación del material genético: (+) = ARNmensajero (-) = hebra complementaria

15. Dos formas de infección Lítica: se multiplica muchas veces y luego lisa la célula liberando nuevos viriones Lisogénica: se integra al genoma de la célula huésped y se perpetúa con ella Los virus precisan de una célula hospedera para su replicación

16. Etapas del ciclo lítico Adhesión (receptores) Penetración Replicación de ácido nucleico Síntesis de proteínas estructurales Ensamblado Liberación

17. Ejemplo de bacteriófago virulento (ciclo lítico): fago T4 Los procesos de adhesión y penetración están mediados por interacciones específicas entre proteínas El material genético es protegido por metilación, glicosilación o por inhibición directa de enzimas de restricción

18. Proteínas tempranas Proteínas intermedias Proteínas tardías ARN polimerasa Factor s Interviene nuevo factor s* Modifican ARN polimerasa Nuevo factor s* Estrategia para direccionar la ARN polimerasa a sintetizar los genes del virus

19. Etapas del ciclo lítico Adhesión (receptores) Penetración Replicación de ácido nucleico Síntesis de proteínas estructurales Ensamblado Liberación

20. Transducción generalizada

21. Playas de lisis Cultivo en célula susceptible. Visualización y cuantificación por playas de lisis (bacteriófago)

22. Algunos virus pueden seguir una ruta diferente: lisogenia. Ejemplo de virus atenuado: bacteriófago lambda

23. Bacteriofago lambda ADN lineal dh Extremos cohesivos de 12 nt Sitios cos Circularización Transcripción y síntesis del represor y de topoisomerasa sitioespecífica Integración en el genoma ¿qué mecanismo utiliza para su integración en el genoma?

24. Error en la recombinación para escindir el ADN viral: transducción especializada Transducción especializada Normalmente: escinde solo el ADN viral

25. Estrategias de replicación viral Debe replicar su genoma y sintetizar su ARNm para la síntesis de proteínas

26. FR es intermediario de replicación por círculo rodante fX174: bacteriófago icosaédrico ADNsh (clase II) FR es intermediario de transcripción La maquinaria celular sintetiza la hebra complementaria para dar un ADN dh : forma replicativa (FR)

27. Retrovirus: Virus a ARN+ que usan ADNdh como intermediario de replicación y transcripción

28. El bacteriofago lambda se inserta en medio de la secuencia del operon gal de E. coli Se tienen cepas que han sido infectadas por lambda las cuales han perdido su capacidad de metabolizar la galactosa ¿ha que puede deberse ese fenotipo? ¿Cómo analizaría que ha ocurrido? Preguntas: Se conoce que en B. subtilis existe una proteasa que presenta dos isozimas altamente homólogas según la cepa (difieren en 20 de 360 aminoacidos). La cepa A contiene la isozima A, mientras que la B contiene la isozima B. ¿Qué fenómenos podrían explicar la aparición de una cepa A que porta la isozima B?