Tema 15. (2016)

Apunte Español
Universidad Universidad Complutense de Madrid (UCM)
Grado Farmacia - 3º curso
Asignatura Microbiologia I
Año del apunte 2016
Páginas 2
Fecha de subida 20/06/2017
Descargas 2
Subido por

Vista previa del texto

    Tema  15:  Transmisión  horizontal  de  transmisión  genética  en  procariotas     Transferencia  horizontal  (examen)   Las  bacterias  tienen  3  mecanismos  para  pasar  genes  de  uno  a  otro.     Los  genes  deben  quedarse  de  manera  estable  en  el  genoma  aceptor,  se  necesita  la  recombinación.     Hay  transferencia  horizontal  de  genes  entre  especies  muy  diferentes.     Se  pueden  transmitir  partes  de  una  cepa  avirulenta  a  otra  muerta  con  calor,  es  el  principio  transformante.       Transformación   Captación  de  un  DNA  desnudo  y  su  integración  en  el  sistema.  Consiste  en  la   transferencia  de  material  genético  libre  u  en  solución  a  un  microorganismo.     Para  que  una  bacteria  transforme,  tiene  que  estar  en  un  estado  de   competencia.  Cuando  las  bacterias  están  en  estado  de  estrés  se  intentan   coger  genes  del  entorno  para  intentar  sobrevivir.  Se  puede  hacer  de  manera   natural  o  inducida  en  el  laboratorio.  En  el  laboratorio  se  puede  hacer  con   tratamientos  químicos  (Ca,  Rb,  Li)  o  físicos  (electroporación).     La  célula  competente  incorpora  el  DNA  y  lo  integra.  Debe  secretar  el  factor  de   competencia,  una  parte  de  DNA  que  pega  otros  DNA  para  integrarlos.  Se   incorpora  una  cadena  sencilla,  porque  no  pueden  entrar  cadenas  dobles.   Cuando  la  cadena  está  en  la  célula,  la  estabiliza  con  proteínas  de  unión  a   cadena  sencilla  y  luego  hay  recombinación  homóloga.     Transducción     La  transducción  es  la  transferencia  de  material  genético  de  una  bacteria  a   otra  de  manera  involuntaria  mediada  por  un  vector  (bacteriófago).  El  fago   encapsula  su  propio  genoma  y  un  trozo  del  genoma  de  la  bacteria  que  ha   infectado.  La  partícula  defectiva  transfiere  el  trozo  de  genoma  de  la  bacteria   anterior  a  la  siguiente  bacteria.   Hay  2  tipos:     -­‐  Transducción  generalizada:  fagos  de  ciclo  lítico   -­‐  Transducción  especializada:  fagos  de  ciclo  lisogénico.     Transducción  generalizada:   La  bacteria  es  infectada  por  un  fago.  El  genoma  viral  se  expresa  y   forma  las  partículas  virales.  A  la  vez,  el  cromosoma  de  la  célula   es  degradado  y  destruido.  Una  de  las  partículas  al  azar  puede   captar  un  trozo  del  cromosoma  degradado  por  error  en  vez  del   genoma  fágico.  No  es  muy  común  que  pase,  pero  puede  ocurrir.   La  partícula  vírica  es  defectiva  porque  no  es  viable  como   partícula  infectiva.  Es  una  partícula  transductora  porque  cuando   el  virus  llega  a  una  célula  aceptora,  le  inyecta  un  trozo  de  DNA.   La  bacteria  aceptora  recibe  un  DNA  de  otra  bacteria  que  había  sido  lisada  (bacteria  donadora).  Para  que  sea   viable,  si  hay  homología  entre  el  fragmento  de  DNA,  se  puede  intercambiar  el  trozo  mediante  recombinación   homóloga  con  el  trozo  igual  de  la  bacteria  aceptora.     Si  la  bacteria  aceptora  es  mutante,  se  puede  recuperar  el  fenotipo  silvestre.       Transducción  especializada:   Hay  lisógenos  que  por  recombinación  no  homóloga  (específica  de  sitio),  es  capaz   de  formar  el  profago  e  integrar  el  genoma  en  el  cromosoma  bacteriano.  Hay  un   estado  en  el  que  el  profago  no  hace  ningún  ciclo  (estado  silente).     El  fago  lisogénico  una  vez  inyectado  en  la  célula  donadora  el  DNA,  se  integra  en   el  cromosoma.  Puede  cometer  un  error  al  inducirse  en  el  genoma.  Durante  la   inducción  del  profago,  el  error  que  comete  es  que  se  lleva  un  trozo  de  la  zona     1       adyacente  de  donde  se  había  insertado  el  genoma  en  la  bacteria.  Cuando  el  genoma  viral  se  expresa,  si  el   trozo  es  suficiente  para  el  ciclo  replicativo,  todas  las  partículas  que  se  forman  son  transductoras.  No  es   necesaria  la  recombinación  homóloga  porque  el  DNA  del  profago  mantiene  la  capacidad  de  insertarse  por   recombinación  no  homóloga.       Conjugación   Hay  células  que  se  pueden  juntar  mediante  pelos  o  pili  replicativos.  Se  transfiere  un  poco  de  su  DNA  de  la   célula  donadora  a  la  aceptora.  Una  hebra  de  DNA  es  transferida  mediante  el  mecanismo  de  círculo  rodante  de   la  replicación.       Experimento  de  Lederberg  y  Tatum   Hay  un  cultivo  de  bacterias  de  cepas  A  y  B.  Tenían  fenotipos   diferentes  en  cultivo  puro.  No  había  fagos.  Se  juntaron  las  cepas  para   ver  si  intercambiaban  información  genética.  Hay  que  administrarles   nutrientes  diferentes  a  cada  cepa  porque  son  auxótrofas.  Si  las  células   son  capaces  de  comunicarse,  en  algún  momento  un  clon  será   protótrofo.  Cuando  se  mezclaron  las  células,  aparecieron  clones  con   estas  características.     Experimento  de  Davis   Se  hizo  para  ver  si  era  necesario  un  contacto  físico   entre  las  cepas  para  intercambiar  genes.  Se  pusieron  las   cepas  en  un  medio  común,  pero  separadas  físicamente   con  un  tubo  en  U.  Tenía  una  membrana  en  medio  que   permitía  pasar  nutrientes  y  DNA,  pero  no  células.  Si  se   diera  por  transformación  la  conjugación,  saldrían   auxótrofos.  No  se  dio  este  caso,  por  lo  que  se  demostró   que  las  células  necesitaban  contacto  físico  entre  las   células.     La  conjugación  necesita  plásmidos  conjugativos  para   que  se  dé  la  transferencia.     Las  cepas  donadoras  son  F+  y  las  aceptoras  son  F-­‐  (sin  plásmido).   Cuando  una  F+  se  encuentra  con  F-­‐,  es  capaz  de  producir  los  pelos  conjugativos.  La   célula  es  abducida  y  a  través  del  pelo,  pasa  una  cadena  del  plásmido  y  en  la  célula   aceptora  se  copia  la  doble  cadena  y  se  queda  de  forma  estable.  Al  final  del  proceso   de  conjugación,  la  célula  aceptora  se  convierte  en  F+  y  puede  crecer  pelos.   Esto  no  explica  el  experimento  anterior,  porque  no  se  conjugan  genes   cromosómicos.     Tiene  que  haber  un  evento  que  implique  que  en  algunas  cepas,  el  plásmido  replicativo  se  integre  en  el   cromosoma.  En  las  cepas  Hfr  (high  frequency  recombination),  el  plásmido  F  hace  lo  mismo  que  un  fago   lisogénico.  Se  integra  por  recombinación  no  homóloga  en  el  cromosoma  de  la  bacteria.  Tenemos  una  bacteria   mixta  con  el  plásmido  de  fertilidad  conjugado.  Cuando  esta  cepa  se  encuentra  con  la  célula  aceptora,  forma  el   pelo  conjugativo  y  se  transfiere  primero  la  zona  del  cromosoma  adyacente  a  donde  se  ha  insertado  el   plásmido  de  fertilidad.  Es  capaz  de  transmitir  el  cromosoma  entero  si  se  les  deja   mucho  tiempo  juntos.   Cuando  dejan  de  estar  juntas  las  células,  la  célula  aceptora  tiene  un  trozo  del   cromosoma  de  la  anterior.  Lo  puede  eliminar  o  por  recombinación  homóloga   encuentra  la  zona  homológa  en  el  genoma  para  intercambiarlo  por  sus  genes.  Se   forman  los  merozigotos.  Esta  cepa  sigue  siendo  F-­‐  porque  no  ha  heredado  el   plásmido  conjugativo.     El  cromosoma  de  E.  coli  se  medía  según  el  tiempo  que  tarda  en  sintetizar  ciertos  aminoácidos.  Se  interrumpía   el  proceso  de  contacto  y  se  ve  cuánto  se  tardaba  en  transferir  los  genes.  Es  el  único  genoma  que  está  medido   en  bases  y  en  minutos.       2   ...

Tags: