Apuntes genetica bacteriana. SECCION 16

estos apuntes les pueden servir para estudiar
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http://www.google.co.ve/url?sa=t&rct=j&q=genetica%20bacteriana&source=web&cd=3&ved=0CD8QFjAC&url=http%3A%2F%2Fwww.higiene.edu.uy%2Fcefa%2F2008%2FGeneticaBacteriana.pdf&ei=5dYrT72UHMHK2AXp7eCTDw&usg=AFQjCNFz4SDHs6rc4NZkz1Q_bfKppOoW9g&sig2=KgjDQop4Ttezb5kHzk1cwg&cad=rja



Tema 3. GENÉTICA BACTERIANA:
tomado de http://microral.wikispaces.com/3.+Gen%C3%A9tica+bacteriana.

INTRODUCCIÓN:
Cualquier organismo está determinado por su material genético y su interacción con el medio ambiente que selecciona,activa, reprime o cambia el material genético.(Esto es lo que hemos llamado en lase presion selectiva en la clase de la semana pasada)

Las bacterias poseen un genotipo que transmiten por herencia y un fenotipo que depende de las circustancias que les rodean.Las bacterias sufren variaciones en sus caracteres y son de dos tipos ; fenotípicas o adaptaciones y genotípicas ( mutaciones,fenómenos de transferencia, elementos transponibles, integrones).

El estudio de la genética bacteriana, atendiendo a los dos aspectos anteriores, permite entender mejor las funciones esenciales de su material genético y las caraterísticas que rigen su comportamiento, su capacidad de adaptación al medio ambiente, la expresión de mecanismos de virulencia que les permite colonizar, invadir, y dañar células eucariotas, y como consecuencia, el desarrollo de un gran espectro de enfermedades clínicas.

VARIACIONES FENOTÍPICAS O ADAPTACIONES;
Concepto;

• Se producen por la presión ambiental sobre las bacterias, pero no afecta al genoma.
• Son de alta frecuencia. Afectan a toda la población bacteriana sometida a la modificación ambietal.
• Son reversibles ; cuando cesa la causa,retornan al estado primitivo.
• No son hereditarias, porque no se modifica el ADN.

Tipos

• Morfológicas ; Bacilos cortos y móviles se convierten en bacilos largos e inmóviles debido al agotamiento de nutrientes).
• Cromógenas.
• Enzimáticas ; algunas bacterias producen enzimas en presencia de determinados sustratos, por ejmplo, penicinilasa en presencia de penicilina.
• Patogénicas; Bacterias que producen toxinas según el ambiente en el que crecen.así Corynebacterium sólo lo hace si dispone de hierro en el medio..
• Sensibilidad a antibióticos; hay bacterias que son sensibles en determinadas condiciones pero no lo serán en otras.

GENOTIPO BACTERIANO. VARIACIONES GENÉTICAS
Elementos Genéticos Esenciales;

• El material genético bacteriano está formado por ADN, una molécula compuesta por unidas repetitivas de nucleótidos.
• Este ADN conforma el genoma bacteriano, pero también posee elementos extracromosómicos como plásmidos, transposones e integrones.
• Las dos funciones del material genético son replicación( duplicar su material genético para posterior herencia a su progenie) y expresión ( determina las carácterísticas observables, el fenotipo).
• Poseen ARN de tranferencia y ribosomal también.

Características del genoma bacteriano:

• El tamaño del genoma bacteriano es variable de una bacteria a otra.
• La mayoria de las bacterias tienen un solo cromosoma circular con ADN de doble cadena.
• Aunque hay bacterias con ADN lineal( Borrelia, Streptomices) y bacterias con ADN lineal y circular ( Agrobacterium).
• El cromosoma es cientos de veces más largo que el diámetro de la célula,aún así se acomoda al citoplasma gracias al "superenrollamiento" que sufre.
• Hay excepciones ,como el micoplasma, cuyo cromosoma es una cuarta parte del de otras bacterias.
• Las bacterias son haploides, sólo poseen una copia de su cromosoma.

Expresíón del material genético:
Trancripción

• Síntesis de ARN a partir de información del ADN.
• Una hebra de ADN sirve como molde para la síntesis de ARN.
• Los nucleotidos que conforman el ADN están distribuidos en CODONES, apartir de regiones iniciadoras del gen hasta llegar al codón de terminación.
• Para iniciar la transcripción , debe de unirse la RNA polimerasa a la región promotora( pares de bases antes del codón de inicio).
• Cada codón determina un aminoácido y la secuencia dentro de la proteina que se va a transducir.

Los genes pueden estar organizados de varias maneras;

1. Operones ( grupos de uno o más genes estructurales).Se transcriben siempre que haya algo en el ambiente que "alerta" de su necesidad, con lo cual existen proteinas represoras y también inductoras que regulan estos genes.
2. Islas de patogenicidad ( agrupación de genes de virulencia).

Traducción

• Sintesis de proteinas a partir de ARNm que transporta la información codificada en genes.

Elementos extracromosómicos:
Plásmidos

• Son unidades de información genética extra cromosómicos que codifican información no esencial para la viabilidad de la bacteria y que se replica de forma independiente del cromosoma.
• Son DNA de doble cadena, circular, superenrollado.
• Existen unos plásmidos conjugativos que están relacionados con los mecanismos de transferencia entre diferentes bacterias.
• Los plásmidos se caracterizan por; su replicación autonoma, aportar genes para el metabolismo,virulencia, resistencia a antibiótico.
• Algunos pueden incluirse en el genoma bacteriano ( episoma).
• Muchas cualidades portadas por plásmidos tienen interés clínico;

La resistencia a antibióticos,la producción de toxinas,la sintesis de estructuras necesarias para la adhesión
o colonización.

• Algunos plásmidos determinan resistencia antibiótica, se len deniminado "plásmidos R".

Bacterifagos.

• Son elementos que pueden invadir bacterias y llevar material genético exatrcromosómico.
• Son agentes infecciosos que se replican como parásitos intracelulares obligados dentro de las bacterias.
• El genoma del fago codifica para funciones necesarias para su replicación intracelular, pero también codifican para la síntesis de las proteinas necesarias para el ensamblaje del fago.
• El genoma del fago puede codificar para características bacterianas no relacionadas a su replicación, fenómeno conocido como CONVERSIÓN,el cual es responsable de algunas características de virulencia bacteriana como la producción de toxinas.

Transposones

• Son secuencias de ADN que llevan información para una transposasa y en los extremos secuencias repetidas conocidas como de Inserción, y en medio de esta secuencia puede encontrarse la inserción de genes de virulencia ,como toxinas o genes de resistencia a antibióticos.
• Éstos se pueden integrar en el cromosoma de las bacterias o insertarse en fagos.

Integrones

• Son elementos de ADN móviles que pueden capturar genes de resistencia o virulencia , los cuales están en "casates" y como acarrean una integrasa, pueden introducirse en el cormosoma, los transposones y los plásmidos de bacterias; de esta manera , pueden replicarse y expresar la información que llevan.
• RECUERDEN LAS SECUENCIAS DE INSERCION QUE VIMOS EN CLASE

Intercambio y variabilidad genética:
La variabilidad genética es interesante desde el punto de vista de que muchas de estos cambios genéticos aportan resistencia a estas bacterias a ciertos medios, antibióticos.

Mutación ;cambio transmisible en el genoma bacteriano, que estransmisible.Estas mutaciones pueden ser puntuales y suficientes para dar lugar,por ejemplo, a una resistencia por el cambio en la transducción de un proteina.
Pueden ser mutaciones de segmentos del DNA, sustituciones de nucleótidos, y microinserciones, o por el contrario provocar alteraciones en regiones más grandes( inserciones y delecciones).

Recordar que un sólo cambio de en un nucleótido lleva a la fabricación de un proteina totalmente distinta, con lo que cambios leves pueden conllevar importantes consecuencias.

Transferencia de genes
Movimiento de material genético entre bacterias.
Transmisión vertical; Una bacteria transmite sus información genética a traves de la división celular.
Transmisión horizontal;Transmisión de material genético de una bacteria a otra.
Mecanismos de transmisión horizontal; transformación, conjugación, y transducción.

TRANSFORMACIÓN;

• Las bacterias se transmiten material genético através de DNA libre en el medio,elementos episomiales.
• La bacteria receptora tiene mecanismos para captar el DNA a través de sus envolturas externas e introducirlo en su cromosoma.
• Los genes intracrosomales se recombinan dando lugar a genes mosaico.

CONJUGACIÓN;

• Se produce cuando dos bacterias tienen contacto entre ellas para intercambiar material genético.
• Así se transmiten plásmidos, y otros elementos.
• Durante la conjugación las bacterias donadoras poseen una estructura, conocida como '' pili'' en gram negativos, lo cual hace contacto con la célula receptora.
• Pasa una cadena de los plásmidos a la bacteria receptora quedando una en la bacteria donadora.
• Los plásmidos pueden adquirir genes de resistencia por conjugación ( transposones e integrones).

TRANSDUCCIÓN

• Transferencia de información genética de una célula a otra através de un virus.
• Estos virus se denominan bacteriofagos o fagos.
• Penetran las membranas y la pared celular de la bacteria para inyectarle su material genético.
• Durante la replicación del fago, éste puede llevarse material genético de la bacteria huesped,tanto plásmidos como material cromosómico.Luego salen de la bacteria, e infectan a otras, a las cuales les transmite e integran el DNA que llevan.