1.principios microbiologia
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Principios básicos en Microbiología
médica.
Genética bacteriana
Med. Belem Celiz Nicho
Asignatura de Microbiología 2014-II
Facultad de Medicina Humana
Universidad San Martín de Porres
Virus Bacterias Hongos Parásitos
Microorganismos
causantes de
enfermedades
¿Cómo causan enfermedad los microoganismos?
Microoganismo Hospedero
Enfermedad
Factores de virulencia
Ingreso
Capacidad sobrevivir
Inmunidad
Susceptible
Medio ambiente
• Geografía
• Clima
• Alimentación
• Vivienda
¿Cómo se clasifican las bacterias?
1. Por su forma
2.Por la reacción a tinción de Gram
Estructura bacteriana
Citoplasma
Cromosoma: Molécula circular de doble cadena.
Ribosoma : 70S ( subunidades 30S y 50S).
Membrana citoplasmática:
o Doble capa lipídica.
o Forma y soporte : filamentos internos
parecidos a actina
o Trasporte - producción energía
o Proteínas :captar / liberan metabolitos
o Bombas de iones
o Sin esteroides (excepto micoplasmas)
Estructura bacteriana
Estructura bacteriana
Pared celular
Pared celular
o PC gruesa: Peptidoglucano
o Difusión metabolitos
o Estructura- replicación
o Supervivencia bacteriana
o Polisacárido C : PS complejo
o Ácido teicoico : Virulencia
o Ácido lipoteicoico :
– Antígenos (serotipos)
– Fijación
– Endotoxinas
o Protoplastos (alteración)
o Capa delgada de peptidoglicano
o Mas complejas.
o Membrana externa (característica)
o Espacio periplásmico: enzimas hidrolíticas
o Bacterias patógenas : Sistemas de secreción
Bacterias Gram positivas Bacterias Gram negativas
Bacteria Gram negativa
Membrana externa
Membrana externa
o Exclusiva
o “Saco rígido”
o Barrera : proteínas grandes-
sustancias hidrófobas
o Protección
Porinas:
Proteínas transmembrana
difusión moléculas
Lipopolisacárido (LPS)
o Endotoxina: respuesta inmune
Bacteria Gram negativa
o “Jeringa”
o Factor de virulencia
o Paso de sustancias
o SS I-II-III-IV
o Enterobacterias, Pseudomona
Sistema de secreción de tipo III
Pared celular: Mycobacterium
Estructuras externas
Flagelo
o 15-20 nm
o Flagelina
o Motilidad
o Quimiotaxis
Fimbrias- pili
o 3.8nm
o Pilina
o Adhesinas: Virulencia
o Unión a bacterias/ huésped
o Pili sexuales (F) :Transfiere segmentos
cromosómicos
Cápsula
o Capa laxa: proteína o PS
o Glucocalix
o Supervivencia en huésped
o Poco antigénica
o Antifagocítica
o Facilita adherencia a superficies
Espora
o Estructura deshidratada protectora
o Bacterias Gram positivas
o Estado vegetativo-estado latencia o espora (adversa)
o Identificación
o Bacillus , Clostridium
Clostridium tetani
Metabolismo bacteriano
o Energía
o Metabolitos precursores: Carbono ,nitrógeno.
o Agua
o Iones : K, Na, Mg, Ca,Cl .
o Hierro (Fe) : Sideróforos
o Oxígeno
o Anaerobias estrictas : Clostridium perfringens
o Aerobias estrictas: Mycobaterium tuberculosis
o Anaerobias facultativas ( mayoría de las bacterias)
Metabolismo bacteriano
¿Cómo obtienen energía las bacterias?
ENERGÍA
Fermentación
Respiración
aeróbica
Respiración
anaeróbica
Metabolismo bacteriano
Glucosa Energía
Piruvato
AcetilCo-A
Oxalacetato
C, N, H2O
K, Na, Mg,
Ca,Cl,Fe, O2
Ácidos grasos
Aminoácidos
Nucleótidos
Azúcares
LÍPIDOS
LPS
GLUCÓGENO
MUREÍNA
ADN
ARN
CUBIERTA
FLAGELOS
PILI
NUCLEOIDE
CITOSOL
MACROMOLÉCULAS ESTRUCTURAS
Curva de crecimiento bacteriano
Adaptación
Crecimiento se detiene
Falta de nutrientes
Tóxicos
Se duplica la
población bacteriana
Intervalos regulares
Se alcanza el mayor
nivel
Genética bacteriana
Genética
bacteriana
Patogenia
Enfermedades Multiplicación
Adaptabilidad Viabilidad
Genética bacteriana
• Gen :
ADN que codifica para producto específico.
Pares de bases (bp) o Kilo pares de bases (kpb)
• Genoma:
Genes de un organismo.
Cromosoma.
• Bacterias : bases ADN
• Bacteriófagos- virus : ARN
¿Cómo se
organizan los
genes en la
bacteria?
Isla de
patogencidad
Transposón
Plásmido Cromosoma
Cromosoma
o ADN simple , circular, “desnudo”
o ( 90%)
o Haploide
o Proteínas funcionales
o Compacto : “Superenrrollamiento”:
o E. coli: 1300 µ largo (bacteria 1x3 µ)
o Especies de Brucella : 2 ADN
circulares
Plásmidos
o Pequeños ADN circulares
o Independientes ( Replicones )
o Libres o integrados
o Especializados:
o Resistencia antibacterianos,
o Toxinas
o Factores de virulencia.
Transposones
Transposasa
Resistencia
microbiana
o Elementos de inserción (Mutación)
o Gen para propia transferencia
o Móviles : “saltan”
o No tienen genes de replicación autónoma : integran al genoma
T. Simple
T. complejos
Islas de patogenicidad (Ipa)
• Grupo de genes específicos patógenos (virulencia)
• C y G son distintas
Bacteriófago
o Virus bacterianos .
o 140 géneros bacterianos
o Ácido nucleico rodeado por
envoltura proteica .
o Variedad morfológica
o Estructuras “punta” : inyecta
AN en huésped.
o Bacterias lisogénicas.
Expresión
de la
información
genética
1. Transcripción
o ADN plantilla
o ARN polimerasa dependiente de ADN
o ARNm
2. Traducción
o ARNt
o Anticodón / Unión a codón .
o Triplete incompatible con anticodón:“Señal de
detención”
o Proteína se libera
o Ribosoma: Desplazamiento característico.
o Blanco de antibacterianos
Transcripción
CTT TTT GTT ATT CAG CAT
GAA AAA CAA TAA GTC GTA
CUU UUU GUU AUU CAG CAU
5’
3’
3’
5’
ADN
molde
ARN polimerasa
5’ 3’ ARN mensajero
(ARNm)
Traducción
Control de la expresión génica
o Regular-coordinar expresión génica.
o Cambio coordinado (Factor sigma distinto).
o Señal de grupo (Quorum sensing).
o Control positivo (Proteína inductora)
o Control negativo (Proteína represora)
Transferencia ADN
1. Conjugación
2. Transducción
3. Transformación
Conjugación
DONANTE RECEPTOR
CROMOSOMA PLÁSMIDO
Pilosidad
Transferencia de plásmido
Final : células se separan
Transformación
DONADOR
ADN
libre
Lisis celular y liberación ADN Captación e
incorporación
Transducción
Bacteriófago transductor:
ADN de donador
Lisis celular :
Liberación de fagos
Ingreso material
genómico de fago que se
incorpora a genoma
receptor
MECANISMOS DE TRANSFERENCIA
GENÉTICA
CONJUGACIÓN
• Plásmidos
• Unidireccional
• Pilus sexual :
Plásmido F (E
coli)
• Plásmido R
(resistencia
antibacteriana)
TRANSDUCCIÓN
• Bacteriófagos
• Captación y
almacenaje ADN
• Genoma de fago
pasa a genoma de
receptor.
• Islas de
patogenicidad: V.
cholerae
TRANSFORMACIÓN
• Captan e incorporan
ADN a genoma.
• Bacterias (factor de
competencia )
:capacidad natural.
Streptococcus
pneumoniae
Haemphilus
influenzae
Bacillus subtilis
Neisseria
meningitidis
Mutación
Cambio secuencia ADN
Mutágenos
o Físicos : RUV
o Químicos: HNO2
o Cambio de marco:
Introducen o
eliminan de par de
bases
Espontáneas
o 10 -6 – 10 -8
o Tipos:
o Sustitución
o Deleción
o Inserción
o Reordenamiento
MUCHAS GRACIAS
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