Maestra Altagracia Jiménez

Genética Bacteriana 1

Índice Objetivos

Pág. 8Introducción y conceptos básicos

Pág. 9Conceptos de Genética

Pág. 10 Como se codifica la información genética bacteriana Pág.11

Diferencia entre fenotipo y genotipo Pág. 12

Que es el ADN? Pág. 13

Características del ADN Pág.14

Partes de los nucleótidos Pág. 15

Como es el ADN bacteriano? Pág. 16

Que es el ARN? Pág. 17

2

Variaciones fenotípicas o temporales Pág. 18 Que son variaciones fenotípicas? Pág. 19Características destacadas? Pág. 20 Como pueden ser las variaciones fenotípicas o temporales? Pág. 21

3

Variaciones genotípicas o permanentes Pág. 22

Por qué esta determinado el genotipo Pág. 23

Que es un gen Pág. 24

Que son mutaciones? Pág. 25

Qué es una cepa? Pág. 26

Que es una cepa protótrofa Pág. 27

Como aislar una cepa mutante Pág. 28

Mutación espontanea Pág. 29

Que es una cepa autótrofa Pág. 30

Que es una replica en placa Pág. 31

Cambios en la mutación espontanea Pág. 32

Tipos de sustitución Pág. 33

Mutación inducida Pág. 34

Tipos de mutantes bacterianos Pág. 35

4

Recombinación bacteriana Pág. 37 Que es una recombinación bacteriana? Pág. 38Transferencia bacteriana

Pág. 39Conjugación Pág.40Bacterias productoras de factor F

Pág. 41Que es un factor F positivo Pág. 42

Que es un factor F negativo Pág. 43

5

Transformación y transducción Pág. 44 Que es una transformación? Pág. 45Esquematización Pág. 46Quien fue Griffith? Pág. 47Experimento de Griffith Pág. 48Que es transducción? Pág. 49Esquematización Pág. 50Bacteriófago Pág. 51Partes del bacteriófago Pág. 52Que es un prófago? Pág. 53

6

Un poco de historia Pág. 54

Inicios de la genética Pág. 55

Bibliografía Pág. 57

7

Objetivos

• Revisar conceptos básicos de genética

• Valorar la importancia de la genética bacteriana

• Establecer diferencias entre mecanismos de

recombinación bacteriana• Entre otros…

8

Introducción y conceptos básicos

9

Concepto de Genética

La genética es el estudio de la variabilidad y la herencia de las características

de un organismo, sea eucarótico o procariótico.

10

Cómo esta codificada la información genética

bacteriana?

En la molécula de ácido desoxirribonucleico, ADN, cuya propiedad de replicación es esencial el genotipo y el fenotipo.

11

Diferencia entre genotipo y fenotipo

Genotipo: rasgos

genéticamente

determinados

Fenotipo: define las

características observables

12

Que es el ADN ? Sustancia

responsable de

de la transmisión

De información hereditaria

13

Características del ADN

Es una molécula larga, compuesta por dos filamentos, cada uno unido

por un nucleótidos

unidos entre si que consta de

3 partes.

14

Partes de los nucleótidos

Base Nitrogenada: Purina o Pirimidina

Azúcar de 5 carbonos: Desoxirribosa.

Molécula de Fosfato: Acido fosfórico.

15

Cómo es el ADN bacteriano?

Es circular

y de doble

filamento

16

Qué es el ARN?Acido

Ribonucleico, tiene semejanza con el ADN, pero son diferentes.

Actúa transmitiendo información

codificada en el ADN para sintetizar

proteínas.

17

Variaciones fenotípicas o temporales

18

Qué son variaciones fenotípicas?

Son modificaciones del fenotipo, debidas

generalmente a cambios ambientales sin relación

con el genoma, el cual no es transmitido

hereditariamente.

19

Características destacadas

• Implica la mayoría de las bacterias que se encuentran en el cultivo

• Cuando se restablecen las condiciones originales del cultivo, se produce retorno al fenotipo inicial

20

Cómo pueden ser las variaciones

fenotípicas o temporales?

De tinción:

Grampositivas de un

cultivo viejo pierden la capacidad de retener

el colorante primario

durante la decoloración

e alcohol acetona.

Enzimáticas: las

bacterias solo

producen estas

enzimas si el medio en

el que se desarrollan, inducen a

su producción.

Cromógenas:

producen pigmentos

que caracterizan sus colonias.

Estos desaparece

n temporalme

nte con condiciones ambientales

.

Morfológicas:

cambios de forma,

tamaño, tinción, o

perdida de cápsula, espora o flagelos. Cambian

con el pH y temp.

21

Variaciones Genotípicas o permanentes

22

El genotipo de una célula bacteriana esta determinado por la información

genética de su cromosoma.

Por qué esta determinado el genotipo?

23

Unidad funcional de la herencia. Cada gen consta de cientos de pares de

nucleótidos. Cualquier

gen es capaz de mutar,

produciendo esto a veces su muerte.

Qué es un gen?24

Las mutaciones son acontecimientos raros y

al azar producidos de manera espontánea, sin

tener en cuenta los requerimientos el

ambiente.

Qué son las mutaciones? 25

Qué es una cepa? Cultivo puro

de microorganis

mos compuesto

por los descendient

es de una sola célula

26

Qué es una cepa silvestre o protótrofa?

Cepa progenitora que crece

en un medio mínimo.

27

Como aislar una célula mutante? Puede hacerse

de varias formas, una de

esta incorporando al

medio de cultivo un

antibiótico para seleccionar así los mutantes resistentes al

antibiótico que crecen sobre el

medio de cultivo.

28

Mutación espontánea Aquellas que surgen normalmente como

consecuencia de errores durante el

proceso de replicación del ADN.

Ocurren en condiciones

normales de cultivo y existen varias situaciones que

cambian la secuencia de bases Purina- pirimidina

del ADN.

29

Qué es una cepa auxótrofa?Son aquellas que

requieren medios de

cultivos mas complejos. Estos requerimientos

pueden ser nutricionales

superiores a los de cepas

progenitoras.

30

Qué es una replica en placa?

Es una de las técnicas mas

utilizadas para seleccionar una

cepa mutante con requerimientos nutricionales

superiores a lo de la cepa progenitora.

31

Cambios en la mutación espontanea

Sustitución: sustituye

un nucleótido por otro.

a) por transmisión

b) Por transversion

Inserción o adición: cuando se adicionan

una o varias

nucleótidos a los ya

existentes

Delección,

supresión o

pérdida: cuando se

pierden uno o mas nucleótido

s.

32

Tipos de sustitución Sustitución

por transición: cuando se

sustituye una base purina

por otra purina.

Sustitución por

trasnversion: cuando se sustituye una base purina por

una pirimidina o viceversa.

33

Mutaciones inducidas

Cuando se aplica aun población

bacteriana algún tipo de agente

inductor de mutaciones,

conocido como agente mutágeno

o sustancia mutagénica.

34

Tipos de mutantes bacterianos

Mutantes que exhiben tolerancia aumentada a agentes inhibitorios en particular antibióticos.

Mutantes que demuestran capacidad de fermentación alterada, bien sea aumentada o disminuida para elaborar producto final

Mutantes con deficiencia nutricional que requieren para el desarrollo un medio mas complejo que el cultivo original al que se derivan

Mutantes que demuestran cambios en la forma de colonia o capacidad de producir pigmentos.

35

Mutantes que presentan cambios en la estructura química de la células.

Mutantes resistentes a la acción e los bacteriófagos (virus que infectan las bacterias).

Mutantes que muestran algún cambio en los aspectos morfológicos, como perdida de la capacidad de producir esporos, cápsulas o flagelos.

Otros tipos de mutantes

36

Recombinación Bacteriana 37

Qué es una recombinaciónBacteriana?Es la formación de

un nuevo genotipo por redistribución de los genes, después de un intercambio genético entre dos cromosomas diferentes que poseen genes similares. Estos cromosomas se llaman homólogos.

38

Transferencias bacterianas La transferencia del ADN de las células

donadoras a las células receptoras que dan origen a

formas recombinadas, se

produce por 3 mecanismos

distintos: conjugación,

transducción y transformación.

39

Conjugación El mecanismo

de apareamiento depende del

contacto célula – célula.

40

Bacterias productoras de factor F

Eschericha coli: Colicina

Pseuomona aeruginosa:

PiocinaSerratia

marcescens : Marceìna

Enterbacter aerogenes: Aerocina

41

Qué es un factor F+?

Las células donadoras contienen una pieza circular pequeña y extracromosomal de ADN, esa pieza se conoce como plásmido,

y se le ha llamado factor e fertilidad, factor sexo o factor F+.

42

Qué es un factor F-?

Las células receptoras se simbolizan así: factor F-

El cruce entre dos cepas f- son estériles

Solamente el cruce de dos cepas contrarias produce recombinantes aunque

excepcionalmente pero con baja frecuencia una f+ y otra f+ logran el

cruce.

43

Transformación 44

Qué es la transformación?

Consiste en el paso de un fragmento de ADN de una bacteria a otra por

la adsorción. El fragmento de ADN es

llamado exógeno y se recombina con el cromosoma de la

bacteria que lo recibe, reemplazando un

segmento homologo.

45

Esquematización 46

Quien fue Griffith?

Experimento por primera vez, en 1928 la transformación de

la genética bacteriana.

47

Experimento de Griffith

Cepa II-S: lisos y

capsulados Cepa II-R: rugosos y

sin capsulaCepa III-S:

lisos y muertos por

calor.

48

Qué es transducción?

Consiste en la transferencia de una pieza de ADN de una bacteria a otra por

medio de un bacteriófago

49

Fases de la transducción: 1)

fijación del fago a la bacteria; 2)

respuesta lítica; 3) transducción del

fragmento de ADN a otra bacteria; 4)

integración del ADN en el genoma.

Esquematización 50

Bacteriófago Son agentes

infecciosos que se replican como un parásito obligado en bacterias. El fago extracelular es metabólicamente inerte y consiste principalmente de proteínas más ácido nucleico (ADN o ARN).  

51

Las proteínas del fago protegen su material genético (cápside). Existen

varios tipos morfológicos de fagos, los hay poliédricos,

filamentosos y complejos. Estos últimos, tienen

cabezas poliédricas a las cuales se une una cola y a veces otros

apéndices.

Partes del bacteriófago52

Son genomas virales que se integran al

genoma bacteriano. Las bacterias que

portan los profagos se llaman bacterias

lisogénicas.

Y qué son profagos?53

Un poco de historia 54

La genética es una disciplina dinámica y en rápido avance. Hace mas

de 100 años que se emprendió el primer

estudio serio la genética, por el botánico austriaco Gregorio Mendel, con los

guisantes y los frijoles, y a partir de esto se

desarrollaron estudios fundamentales de la

herencia .

Inicios de la Genética55

Jawetz- Melnick y Adelberg. Microbiología Médica. Ed. El Manual Moderno, 15a edición 1996. *Mexico D.F.

Koneman, E. W; Allen, S. D.; Janda W. M.; Schreckenberger P. C.; Win W.C. Diagnóstico Microbiológico-Texto y Atlas Color, Ed. Medico Panamericana. 5ta Edición 2003**

Madigan, M. T.; Martinko G. M.; Parker J. Brock, Biología de los Microorganismos. Ed. Pretice Hall. 8va edición. 1998. *

Manacorda, A.M., Cuadros D.P. Manual Práctico de Microbiología. Cátedra de Microbiología Ambiental I. http://essa.uncoma.edu.ar/catedras.html. 2005*.

Montoya Villafañe Hugo Humberto microbiología Básica para el Área de la Salud y Afines., segunda edición, Colombia edición 2008

Bibliografía

Gracias por su atención.

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