Tema 9: Ligamento y mapas genéticos (2015)

Apunte Español
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Microbiología - 1º curso
Asignatura Genética
Año del apunte 2015
Páginas 4
Fecha de subida 23/03/2016
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Genética TEMA 9 Ariadna López Coll TEMA 9: LIGAMIENTO Y MAPAS GENÉTICOS Cuando estudiamos más de un carácter que se encuentran en el mismo cromosoma, las proporciones genéticas mendelianas también se desviarían en una F2.
Observamos que no se corresponden las proporciones con el número de individuos obtenidos de cada fenotipo del cruzamiento.
Los genes ligados no segregan de manera independiente. Si estan los genes en el mismo cromosoma y no hay entrecruzamiento, solo obtendremos dos tipos de gametos. En cambio, si hay recombinación/entrecruzamiento entre las cromatidas no hermanas, nos dan lugar a cuatro tipos de gametos, los cuales se llaman gametos recominantes.
La frecuencia de gametos recombinantes (FR) siempre estará entre el ligamento total (0%) y el 50%.
Análisis de ligamiento: - Simbolismo del ligamiento: Configuración en acoplamiento o cis  AB/ab (en un lado ponemos lo que hay en un cromosoma y en el otro ponemos lo que hay en el cromosoma homòlogo, entonces si no hay cruzamiento serán gametos AB y ab, mientras que si hay recombinación existirán 4 tipos, AB, Ab, aB y ab. Configuración en repulsión o trans  Ab/aB (en un cromosoma tenemos el alelo dominante y en el cromosoma homologo tenemos el alelo recesivo).
Hablamos de repulsión o acoplamiento, cuando nos referimos a la disposición de los alelos en un individuo heterocigoto. En la fase de acoplamiento es cuando en un cromosoma homologo tenemos los dos alelos dominantes en una cromatida y los dos alelos recesivos en la otra.
Ligamiento y recombinación en bacterias y virus No estan ligados al reproducción, pero nos permitirá generar mapas del cromosoma bacteriano (ligamientos, distancias).
Los procesos de transferencia del material genético son diferentes: transformación, conjugación, transducción… Al trabajar con bacterias, al igual que en eucariotas, detecatermos genes que codifican diferentes caracteres. Los caracteres que podemos estudiar en bacterias pueden ser resistencia a medicamentos, capacidad metabolica (capaces o no de sintetizar diferentes aminoácidos)..
A la hora de hablar del genotipo de bacterias podemos hablar de diferentes símbolos para determinar diversos fenotipos.
Genética TEMA 9 Ariadna López Coll La primera indicación que nos permitió establecer que en bacterias también hay transferencia de material genético es un experimento con dos cepas bacterianas (A y B), las cuales son inversas en cuanto a fenotipos. Creciendo estas dos cepas juntas en medio líquido y pasándolas a un crecimiento en placa, el crecimiento en placa es un crecimiento en medio mínimo y solo podrán crecer las células normales respecto a todos los fenotipos que hemos establecido. Cuando ponemos las dos cepas juntas, aparecen unas células que nos indican que son normales para todos los caracteres. Eso solo es posible si ha habido tranferencia de material genético de la cepa A a la cepa B.
- CONJUGACIÓN BACTERIANA: consiste en la transferencia de material genético entre dos células con contacto (requieren contacto). Encontramos una bacteria donadora (F+) y una cepa receptora (F-), donde la donadora siempre será la que transfiere el material genético y la receptora es el que lo recibe (siempre).
Las bacterias donadoras presentan el factor F, que es un plastido que dirige y desencadena la transferencia del material genético. Estas bacterias sintetizan el pilus, el cual hace de canal para transferir el material genético (es codificado por genes que s eencuentran en el factor f). Las bacterias receptoras no pueden transferir material genètico porque no presentan este factor f.
En el cruzamiento F+ x F-, el factor f se transfiere a las célula receptora y se obtiene dos células F+. Ocasionalmente, se puede detectar la transferencia de un cromosoma bacteriano, pero eso realmente a nivel experimental es cuando este factor f se encuentra integrado en el cromosoma bacteriano.
Cuando este factor f se encuentra integrado en un cromosoma, pasa a ser una cepa HFR, la cual también tiene factor f pero integrado. La integración en el cromosoma (estos también se forma el pilus). No solamente se tranfiere el factor f, sino que también se transfiere parte del cromosoma bacteriano. Este fragmento tiene homología, aunque los genes con alelos diferentes, así se produce recombinación. Este entrecruzamiento permite integrar el plasmidio más el cromosoma no propio. El fragmento que queda lineal luego del entrecruzamiento se degrada. Este fragmento degradado contenia las dos sobrantes del entrecruzamiento y el que se ha cambiado para integrar el nuevo.
Si sólo se produce un entrecruzamiento en el fragmento lineal, se genera una molécula lineal que contiene un cromosoma bacteriano y es letal, no viable. Un proceso de HFR y F-, dependiendo del tiempo, iran pasando más o menos material genético. Cuando el proceso de incubación es más largo, más genes pueden pasar. Por lo tanto, se pueden generar mapas de cromosomas Tenemos un ejemplo de cinética de transferencia. Dos cepas bacterianas que se diferencian, una menos en todos los genes, y otra toda más, y aparte podemos parar el proceso todo el tiempo y fijamos en las características que ha adquirido la bacteria.
Por lo tanto, , el resultado es una tabla, con el tiempo y la diferencia obtenidas.
Genética TEMA 9 Ariadna López Coll Una vez obtenido el recombinante este cepa, obtenemos una cepa donante Hfr y la Fse transforma en una cepa F- pero recombinante, es decir, con algunas características del donador.
Diferentes cepas, fijándonos en el mismo punto de las cepas, con el factor F integrado en diferentes lugares, esto es porque se da al azar o utilizando unas regiones. Así, tendremos Hfr 1, Hfr 2…. En un experimento de recombinación interrumpida, las alineamos con respecto a un cardador, todas las diferentes Hfr, al final tenemos un mapa solapado entre ellas, de tal froma que hemos marcado desde el gen 1 al final.
Así, podemos averiguar como esta inserto el factor f en diferentes cromosomas.
– Si tenemos una cepa F+, significa que tiene un factor f como plasmidio y apartar de esta se puede transferir por conjugación a una cepa F-. Resultado: dos cepas F+. Pero mantienen su genotipo.
– Las cepas F+, se pueden transformar en Hfr, es decir, que se ha integrado. El proceso de conjugación, permitirá transferir material genético del cromosoma bacteriano.
Resultado: la Hfr seguirá siéndolo, y la receptora que era F- y si hay doble entrecruzamiento se puede convertir su genotipo en A+, si era por ejemplo A-. Si no hay doble entrecruzamiento, se degrada. A veces con poca frecuencia, las bacterias Hfr pueden liberar este factor F, arrastrando parte del cromosoma bacteriano.
- TRANSFORMACIÓN BACTERIANA: se transforma el material genético que se encuentra en el medio, y se considera una herramienta básica en ingeniería genética.
Nos puede permitir obtener la información de si dos genes se encuentran próximos o no.
En la transformación se utilizan fragmentos del DNA pequeños que contendrán un gen o muchos contendrán dos genes. Si después de la transformación miramos como son las bacterias que hemos transformado, podemos seleccionar las bacterias que han cambiado el fenotipo (transformadas). Las que sólo presentan un solo gen, son transformantes simples. Lo que miraremos serán los cotransformantes, aquellas bacterias que han transformado dos o más genes. Mirando a estos, podemos averiguar si dos genes están concluidos. Los transformantes únicos simples no nos aportan ninguna información respecto la localización de los genes.
Como se produce? El DNA atraviesa a través de la membrana celular y entra en forma de cadena simple. Después se transforma en doble cadena y mediante entrecruzamiento se integra en el DNA ya existente. Por lo tanto, la bacteria resultante es una bacteria que se ha transformado debido al DNA externo de la cèl·lula, y observando el material genético podremos establecer si son fragmentos con genes dobles, triples… El cromosoma bacteriano es único y circular Genética TEMA 9 - Ariadna López Coll TRANSDUCCION BACTERIANA: se realiza mediante virus, la cual se da de diferentes formas (virus con ciclos líticos o virus con ciclos lisogénicos). Cuando se forman las partículas víricas, el virus se incluye también DNA bacteriano. Por lo tanto, hay diferentes tipos: virus normales con sólo su propio genoma, virus que presentan su genoma y genoma bacteriano, virus con sólo genoma bacteriano… Entonces luego, a la hora de producir otra infección bacteriana y lleva genoma bacteriano, ese se puede integrar en el genoma nuevamente. Esta integración hace producir una bacteria que ha sufrido transducción (utilizando como vehículo un virus).
Que fenotipos estudiaremos en el genoma de fagos? Sembramos un medio con fagos en una placa con bacterias, cuando los fagos infecten generaran calvas. Estas calvas tienen diferentes morfologías (que es lo que nos permite estudiar la recombinación del DNA de genomas de virus). Se cogen virus con genomas diferentes y se infecta una bacteria con dos tipos de virus.
Una vez en la bacteria, este genoma de estos virus pueden recombinarse, y a partir de ahí se formaran virus con genomas recombinantes. También habrá virus que no recombinen y serán originales. Después cuado analicemos los productos de la infección, veremos tantos tipos de virus distintos como genomas diferentes tengan. Habrá calvas originales de los dos y calvas de virus con genomas mixtos (recombinantes), y esto nos permite calcular una frequencia de recombinación, porque si de todos los virus que analizamos obtenemos 100 tipo a (original a), 100 tipo b (original b), 25 c (nuevo, recombinante) y 30 d (nuevo recombinante), podremos crear mapas genéticos en unidades de mapa.
Unidades de mapa= % de recombinación Si dos genes estan muy próximos, la frecuencia de recombinación será muy pequeña.
Problemas Genética Bacteriana Es barregen una sèrie de soques Hfr que tenen el genotip: m+ n+ o+ p+ q+ r+ amb una soca Famb un genotip m- n- o- p- q- r-. S’interromp la conjugació a intervals regulars i es determina l’ordre d’aparició dels gens des de la soca Hfr en les cèl·lules receptores. L’ordre de la transferencia génica per la soca Hfr és: Quiné s l’ordre dels gens en el cromosoma bacteria circular? Indica la localització del factor F en el cromosoma i la seva polaritat per la soca Hfr.
Coje como ejemplo la Hfr 5, con un genotipo m+ q+ p+ n+ r+ o+. El factor f tiene un origen de transferencia.
En Hfr 4, como primero se transfiere n+ y luego r+…., el factor f estará entre p+ y n+ de Hfr 5.
En Hfr1, como primero se transfiere o+ y luego m+…., el factor f estará entre r+ y o+ Hfr 5.
En Hfr 9, como primero se transfiere q+ y luego m+…, el factor f estará entre p+ y q+ de Hfr 5.
El cromosoma siempre es circular!!!!! La distancia entre los genes es la misma!! ...