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ESTRUCTURA, PROPIEDADES Y FUNCIÓN DE ÁCIDOS NUCLEICOS TRANSFERENCIA DE MATERIAL GENÉTICO I: CONJUGACIÓN. NUCLEÓTIDOS. ATP, GTP. Molécula energética. AMPc , GMPc. Moléculas de señalización. Cofactores enzimático. NADH, NADPH. Ácidos nucleicos. Composición de los ácidos nucleícos.
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ESTRUCTURA, PROPIEDADES Y FUNCIÓN DE ÁCIDOS NUCLEICOSTRANSFERENCIA DE MATERIAL GENÉTICO I: CONJUGACIÓN
NUCLEÓTIDOS ATP, GTP Molécula energética AMPc, GMPc Moléculas de señalización Cofactores enzimático NADH, NADPH Ácidos nucleicos
Polímeros lineales de nucleótidos. Nucleótidos cuyos grupo fosfato unen las posiciones 3’ y 5’ de residuos de azúcar consecutivos. Los fosfatos de estos polinucleótidos tienen carga negativa a pH fisiológico
RNA Estructura secundaria de RNA
Mutantes nutricionales Protótrofo Bacterias silvestres capaces de crecer en medios mínimos (iones, fuente de carbono y agua) sintetizando autónomamente todas las macromoléculas esenciales. Auxótrofo Bacterias generalmente mutantes incapaces de fabricar alguna molécula esencial y, por tanto, incapaces de crecer en medio mínimo.
La recombinación genética ocurre en bacterias Recombinación genética, transferencia de información genética de un cromosoma a otro, afectando el genotipo celular. Transferencia horizontal y vertical de información genética
Mecanismos de transferencia horizontal de material genético: Conjugación Transformación Transducción
Cambio heredable de una célula u organismo conseguido por DNA exógeno.Sólo algunas bacterias pueden ser transformadas, éstas reciben el nombre de competentes.
El virus bacteriófago se comporta como un vector intermediario entre dos bacterias.
Fusión temporal de dos organismos unicelulares para el intercambio sexual de material genético
Descubrimiento de la conjugación Joshua Lederberg y Edward Tatum, 1946, E. coli met- bio- thr +leu +thi + met+ bio+ thr -leu -thi - ¿Mutación? ¿Transferencia nutrimental? ¿Sexo y recombinación? Protótrofos: consecuencia de recombinación genética; frecuencia 1/107
1946, Joshua Lederberg y Edward Tatum Bernard Davis F + / macho (DONANTE), F - / hembra (RECEPTORA) Contacto físico entre las células es esencial para la recombinación
1953, William Hayes F + / macho (DONANTE), Factor de fertilidad (plásmido F) F - / hembra (RECEPTORA) Interacción física: fase inicial del proceso de conjugación mediada por el pilus sexual o F
Cruza EL FACTOR F: Unidad genética autónoma Es un elemento móvil. Es una molécula de DNA circular de doble cadena. Codifica alrededor de 40 genes, alrededor de 20 de ellos, están implicados en la transferencia de información génica incluyendo aquellos para la formación del pili sexual. También se le llama plásmido o episoma Todas las células F+
Células Hfr (high frecuency of recombination)Luca Cavalli F+ Hfr El plásmido F es un elemento génico que se replica independientemente del cromosoma bacteriano ó es capaz de integrarse y replicarse como parte del cromosoma bacteriano. Tasa de recombinación de 1/104
La célula Hfr mantiene su capacidad de conjugación por lo que puede conjugar con una célula F-
Cartografía cromosómicaConjugación interrumpida 1957, Wollman y Jacob
El estado F´ y los merocigotos 1959, Edward Adelberg Hfr F´ Los plásmidos F´ también son transferidos por conjugación creando merocigotos o diploides parciales
Transferencia de DNA Desde un plásmido F’
Plásmidos • Moléculas de DNA extracromosómicos circulares. Los plásmidos o vectores se replican y transcriben de manera independiente del cromosoma bacteriano.
Algunas características de los plásmidos: • Confieren resistencia a antibióticos. • Confieren resistencia a metales. • Confieren patogenicidad. pBR322
Tipos de plásmido de acuerdo al factor F • Plásmidos conjugativos contienen “tra-genes”, los cuales ejecutan complejos procesos de conjugación, como la transferencia de plásmidos a otra bacteria. • Plásmidos “movilizables” sólo pueden transferirse en presencia de un plásmido conjugativo.
Procedimiento experimental E. coli JM1452StrR (Receptora) + E. coliW3110/F´KmTn3 en LB (Donadora) Tubo con 1 mL LB, 0.5 mL de JM y 0.2 mL de W3 Incubación a 37°C por 1 hora sin agitación. Caja petri LB con 2% estreptomicina Sembrado por estría E. coli W3110/F´KmTn3 E. coli JM1452Str Mezcla Incubación por 24 horas a 37 °C, refrigerar a 4 °C Parchar 50 colonias aisladas en LB con 1) Estreptomicina y 2) Kanamicina Incubar 24 h a 37 °C Observar y analizar resultados Reportar % de colonias transconjugantes