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GENÉTICA BACTERIANA
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VARIABILIDAD Y HERENCIA DE LAS CARACTERISTICAS
• Células como maquinarias químicas y dispositivos codificadores (almacenan, procesan y utilizan los genes)
• Gen – Unidad funcional de información genética. • Localización en los cromosomas
• Era de la genómica-Estamos obligados a entender el flujo de información si queremos enteneder como funcionan los microorganismos.
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GENES Y EL FLUJO DE INFORMACION
• MACROMOLECULAS DE INFORMACIÓN • DNA • RNA • PROTEINAS
• DOGMA CENTRAL DE LA BIOLOGIA
• EN LOS EUCARIOTAS CADA GEN SE TRANSCRIBE A UNA SOLA MOLÉCULA DE mRNA
• EN LOS PROCARIOTAS UN SOLO mRNA PUEDE LLEVAR INFORMACION GENETICA DE VARIOS GENES, ES DECIR DE MAS DE UNA REGION CODIFICADORA
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GENÉTICA BACTERIANA
• Genotipo • Fenotipo
• DNA---- Replicación ----- Transcripción----Traducción.
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CROMOSOMAS BACTERIANOS Y PLASMIDOS
• En la actualidad se han secuenciado completamente los genomas de muchas bacterias.
• Los mapas genéticos de E.coli se hicieron inicialmente usando la técnica de conjugación, para el mapeo detallado de genes estrechamente ligados se utilizó la técnica de transducción (bacteriófago P1).
• La técnica de transformación es poco eficiente para E.coli pero adecuada para Gram +. (Bacillus spp.)
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PLASMIDOS
• Elementos genéticos que se replican independientemente del cromosoma del hospedador.
• DNA libre y circular • Portan sólo genes no esenciales • Sólo de cepas de E.coli se han aislado más de 300
plásmidos. • Plásmidos de resistencia • Plásmidos que codifican toxinas • Bacteriocinas (Proteínas que inhiben o matan otros organismos) Plasmidos construidos por la ingenieria genética
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MUTACIONES
• Modificación heredable en la secuencia de bases del genoma
• Positivas o negativas • Alteraciones genéticas se pueden producir por
recombinación. • Intercambio físico de DNA entre elementos genéticos
• Mientras que la mutación supone un pequeño cambio genético en la célula la recombinación genera cambios normalmente mucho más grandes.
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MUTACIONES
• Los procariotas poseen mecanismos de transferencia horizontal que permiten la transferencia genética.
• Un mutante difiere de su célula progenitora en el genotipo (secuencia nucleotídica del genoma)
• Si existe cambios en el genotipo también la propiedades observables (fenotipos)pueden alterarse.
• Dependiendo el tipo de mutación el fenotipo de una célula mutante puede diferir o no del progenitor. gen hisC codifica una proteína llamada HisC (biosíntesis de histidina) hisC1, hisC2
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MECANISMOS DE TRANSFERENCIA GENÉTICO
• Transformación- Una célula se transforma
genéticamente luego de incorporar fragmentos de DNA del ambiente. Se ha demostrado que puede ocurrir entre dos especies diferentes.
• Transduccción- Transferencia de material genético a
través de bacteriófago.
• Conjugación-Se utiliza un pili sexual para transferir material genético.
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TRANSFORMACION
• Proceso de transferencia genética por el cual el DNA es incorporado en una célula receptora y lleva a cabo un cambio genético.
• Algunos procaritas son naturalmente transformables • Experimento de transformación de Frederick Grifith.
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TRANSDUCCION
• Virus bacteriano (bacteriófago) transfiere el DNA de una célula a otra.
• Transducción generalizada- DNA derivado de cualquier fragmento del genoma de hospedador es empacado en el interior del virión maduro en lugar del genoma vírico
• Transducción especializada- DNA de una región específica del cromosoma del hospedador se integra directamente en el genoma del virus.
• Se produce en bacterias de los géneros Desulfovibrio, Pseudomonasa,Escherichia, Rhodococcus, Rhodobacter, Salmonella , Staphylococcus y Xanthobacter.
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Transducción Generalizada. Se produce cuando un segmento de DNA bacteriano es encapsidado por error en una partÌcula viral y ésta infecta una nueva célula. Estos fagos de transducción generalizada pueden contener cualquier porción del DNA bacteriano. Transducción Especializada. Se produce cuando el DNA que ha sido encapsidado es un hÌbrido formado por DNA del fago y de la bacteria, y este virus, luego de la lisis celular, infecta una nueva célula. Los fagos de transducción especializada contienen un fragmento especÌfico del DNA bacteriano.
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CONJUGACION
• Mecanismo de transferencia que implica el contacto entre células.
• Mecanismo condiconado por un plásmido. • Necesita una célula donadora y otra receptor
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BACTERIAS CON CARACTERÍSTICAS PARTICULARES
• Bacterias rudimentarias • Rickettsia • Chlamidia • Mycoplasma
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RICKETTSIA Y CLAMIDIA
• Bacterias con pared celular Gram negativas. • Son patógenos intracelulares obligados. • Las enfermedades causadas por especies de
Rickettsia species son transmitidas por vectores artrópodos.
• Artrópodos como los piojos, pulgas y garrapatas transmiten las rickettsias de un hospedero a otro por mordidas o productos de desechos.
• Enfermedades causadas por Rickettsia spp. Incluyen el tifo (e.g., Rocky Mountain spotted fever).
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CLAMIDIAS
• Parasitos energéticos (Usan ATP de hospedero). • Son transferidos por la inhalación de aerosoles o
por contacto directo entre hospedero. • Chlamydias de importacia clínica incluyen:
Chlamydia trachomatis, Chlamydophila pneumoniae, and Chlamydophila psittaci.
• Diferentes serotipos of C. trachomatis causan diferentes enfermedades.
• C. pneumoniae causa un tipo de pneumonia. • C. psittaci causa una enfermedad respiratoria.
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MYCOPLASMAS
• Los más pequeños de todos los microrgnismos • Pueden ser de vida libre o parásitos intracelulares. • Patogénico a muchas plantas y animales • En humanos causan neumonía atípica y
enfermedades genitourinarias.