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GENÉTICA MICROBIANA

GENÉTICA MICROBIANA. GENÉTICA. ESTUDIO DE LOS MECANISMOS POR LOS CUALES LOS CARACTERES PASAN DE UN ORGANISMO A OTRO GEN: ENTIDAD QUE ESPECIFICA LA ESTRUCTURA DE UNA CADENA DE POLIPÉPTIDOS. ELEMENTOS GENÉTICOS. CROMOSOMA BACTERIANO: MOLÉCULAS DE ADN INDIVIDUAL, HAPLOIDE (GENÓFORO)

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GENÉTICA MICROBIANA

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Presentation Transcript

  1. GENÉTICA MICROBIANA

  2. GENÉTICA • ESTUDIO DE LOS MECANISMOS POR LOS CUALES LOS CARACTERES PASAN DE UN ORGANISMO A OTRO • GEN: ENTIDAD QUE ESPECIFICA LA ESTRUCTURA DE UNA CADENA DE POLIPÉPTIDOS

  3. ELEMENTOS GENÉTICOS • CROMOSOMA BACTERIANO: MOLÉCULAS DE ADN INDIVIDUAL, HAPLOIDE (GENÓFORO) • MOLÉCULA DE ADN CIRCULAR CERRADA (A VECES LINEAL) • 2 A 4 COPIAS EN FASE EXPONENCIAL

  4. TAMAÑO Y PM DEL ADN • NUCLEÓTIDO: 4000 daltons • NÚMERO DE BASES POR MOLÉCULA • 1000 BASES = 1 KILOBASE (Kb) • Escherichia coli: 4600 PARES DE KILOBASES. SUPERENRROLLAMIENTO

  5. PLÁSMIDOS Y EPISOMAS • PLÁSMIDOS: MOLÉCULAS DE ADN CIRCULAR INDEPENDIENTES DEL ADN CROMOSÓMICO • EPISOMAS: PLÁSMIDOS QUE PUEDEN INTEGRARSE AL CROMOSOMA BACTERIANO

  6. 1. CROMOSOMA BACTERIANO2. PLÁSMIDOS

  7. PLÁSMIDOS • FERTILIDAD: CONJUGACIÓN • RESISTENCIA: A ANTIMICROBIANOS (R). FACTOR DE TRANSFERENCIA • PRODUCCIÓN DE BACTERIOCINAS: EJ. ColEI (NO TRANSMISIBLES) • OTROS: ENZIMAS, FACTORES DE VIRULENCIA, etc.

  8. PLASMIDOS

  9. PLÁSMIDOS • PRESENTES EN GRAM POSITIVAS Y NEGATIVAS • NÚMERO DE COPIAS VARIABLE • REPLICACIÓN SIMILAR AL CROMOSO-MA BACTERIANO (1/10 DEL TIEMPO)

  10. INFORMACIÓN GENÉTICA • SECUENCIA DE BASES DE ADN SE CORRESPONDE CON SECUENCIAS DE AMINOÁCIDOS • CODÓN: CONJUNTO DE TRES NUCLEÓTICOS QUE CODIFICA PARA UN AMINOÁCIDO • CÓDIGO DEGENERADO (REDUNDANTE)

  11. INFORMACIÓN GENÉTICA • CISTRÓN: SEGMENTO DE ADN QUE CODIFICA PARA UN SOLO POLIPÉPTIDO • CADENA CON SENTIDO: INFORMACIÓN PARA LA TRANSCRIPCIÓN (3’) • TRANSCRIPCIÓN: DE ADN EN ARNm • SECUENCIA LÍDER: IMPORTANTE PARA LA TRADUCCIÓN

  12. REGULACIÓN DE EXPRESIÓN GÉNICA • ECONOMÍA DE ENERGÍA Y ADAPTACIÓN AL ENTORNO • OPERÓN: AGRUPAMIENTO DE GENES QUE CODIFICAN SÍNTESIS DE DETERMINADAS ENZIMAS • REGULACIÓN Y TRANSCRIPCIÓN COORDINADAS EN UN SOLO ARNm POLICISTRÓNICO

  13. REPRESIÓN PROMOTOR OPERADOR GEN 1 GEN 2 GEN 3 TRANSCRIPCIÓN BLOQUEADA ARN POLIMERASA REPRESOR

  14. INDUCCIÓN PROMOTOR OPERADOR GEN 1 GEN 2 GEN 3 TRANSCRIPCIÓN ARNPOLIMERASA INDUCTOR REPRESOR

  15. MUTACIONES • CEPA BACTERIANA (CLON) • GENOTIPO: CARACTERÍSTICAS GENÉ-TICAS (EXPRESADAS O NO) • FENOTIPO: CARACTERÍSTICAS GENÉ-TICAS MEDIBLES U OBSERVABLES • TIPO SALVAJE

  16. DEFINICIONES • MUTACIÓN: CAMBIO HEREDABLE EN LA SECUENCIA DE BASES DEL ADN • RECOMBINACIÓN: REUNIÓN DE ELEMENTOS GENÉTICOS DE DOS GENOMAS EN UNA UNIDAD

  17. MUTACIONES • ESPONTÁNEAS (BAJA FRECUENCIA) • INDUCIDAS (AGENTES MUTÁGENOS) • LETALES • CONDICIONALES • LETALES CONDICIONALES

  18. MUTACIONES ESPONTÁNEAS • ERRORES EN EL MECANISMO DE REPLICACIÓN DEL ADN • SUSTITUCIÓN DE UNA PIRIMIDINA POR OTRA (TRANSICIÓN) • SUSTITUCIÓN DE UNA PIRIMIDINA POR UNA PURINA (TRANSVERSIÓN) • CORRIMIENTO DEL MARCO DE LECTURA

  19. MUTACIONES INDUCIDAS • AGENTE MUTÁGENO: PRODUCTO CAPAZ DE ORIGINAR DAÑO EN EL ADN • QUÍMICOS: ANÁLOGOS DE BASES • 5-BROMOURACILO (ANÁLOGO DE TIMINA), AGENTES DE INTERCALACIÓN (EN REPLICACIÓN); AGENTES ALQUILANTES (NITROSOGUANIDINA)

  20. MUTACIONES • SELECTIVAS: CONFIEREN VENTAJAS A LAS CEPAS (Ej. RESISTENCIA A FÁRMACOS) • NO SELECTIVAS: NO CONFIEREN VENTAJAS (Ej. PIGMENTACIÓN) • NUTRICIONALES: REQUIEREN FACTORES DE CRECIMIENTO (CEPAS AUXOTROFAS Y PROTOTROFAS)

  21. CLASES DE MUTACIONES • MÓVILES VS. INMÓVILES • CAPSULADOS VS. ACAPSULADOS • SENSIBLES VS. RESISTENTES (A FÁRMACOS, VIRUS, etc.) • PIGMENTADAS VS. APIGMENTADAS

  22. AGENTES MUTÁGENOS • RADIACIONES UV Y IONIZANTES • SISTEMA REPARADOR DEL ADN • REPARACIÓN POR RECOMBINACIÓN (PROTEÍNA RecA DIRIGE INTERCAMBIO POR RECOMBINACIÓN)

  23. MUTACIONES: BASES MOLECULARES • MUTACIONES PUNTUALES: • CAMBIO EN UNA BASE • MUTACIONES SILENCIOSAS • MUTACIONES CONTRASENTIDO • MUTACIONES SIN SENTIDO • CORRIMIENTO MARCO DE LECTURA

  24. UAC Codón de tirosina CAC Codón de histidina UAG Codón de terminación UAU Codón de tirosina PROTEÍNA INCOMPLETA MUTACIÓN SIN SENTIDO PROTEÍNA DEFECTUOSA MUTACIÓN DE CONTRASENTIDO PROTEÍNA NORMAL MUTACIÓN SILENCIOSA

  25. RECOMBINACIÓN • ADN DE DISTINTOS ORÍGENES: BACTERIAS DADORAS Y RECEPTORAS • INCORPORACIÓN AL GENOMA DE BACTERIA RECEPTORA • ADN REPLICÓN: ORIGEN DE REPLICA-CIÓN (oriC); CROMOSOMAS, PLÁSMI-DOS, GENOMAS DE FAGOS

  26. RECOMBINACIÓN • TRAMO EXTENSO DE SECUENCIAS DE ALTA SIMILITUD • DETECCIÓN POR CAMBIOS FENOTÍPICOS (CÉLULAS RECEPTORAS CON MARCADORES; MUTANTES DOBLES)

  27. RECOMBINACIÓN HETERÓLOGA • GENERALIZADA: SECUENCIAS NUCLEOTÍDICAS HOMÓLOGAS • ESPECÍFICA: INSERCIÓN DEL FRAGMENTO DE ADN EN LUGAR ESPECÍFICO DEL REPLICÓN

  28. TRANSPOSICIÓN • TRANSPOSONES: ELEMENTOS QUE PUEDEN MOVERSE DE UNA PARTE A OTRA DEL GENOMA • SIMPLES: SECUENCIAS DE INSERCIÓN PARA INCORPORARSE • COMPLEJOS: ADEMÁS CODIFICAN PARA OTRAS FUNCIONES (SEGMENTOS DE ADN DE CADENA DOBLE)

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