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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
Antony van Leeuwenhoek (siglo XVII) Theodore Escherich 1886 Bacterium coli commune Enterobacteria of infants and their relation to digestion physiology
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
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
Bernard Davis Transmission electron micrograph of conjugating E. coli. Contacto físico entre las células es esencial para la recombinación
1953, William Hayes F + / macho (DONANTE), Factor de fertilidad (plásmido F) Todas las células 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
Formación de una célula Hfr La célula Hfr mantiene su capacidad de conjugación por lo que puede conjugar con una célula F-
From Masamichi Kohiyama, Sota Hiraga, Ivan Matic, and Miroslav Radman, “Bacterial Sex: Playing Voyeurs 50 Years Later,” Science 8 August 2003, p. 803,
Cartografía cromosómica Conjugación interrumpida F-azistonslac-gal-strr Hfrazirtonrlac+gal+strs X 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
Plásmidos • Moléculas de DNA extracromosómicos circulares. Los plásmidos o vectores se replican y transcriben de manera independiente del cromosoma bacteriano.
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. coliW3110/F´KmTn3 (Donadora) E. coli JM1452StrR (Receptora) X Tubo con 1 mL LB, 0.3 mL de JM y 0.12 mL de W3 Incubación a 37°C por 1 hora sin agitación. Caja petri LB con 2% estreptomicina E. coli W3110/F´KmTn3 E. coli JM1452Str Sembrado por estría 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