Tema 9: Lligament i mapes genètics (GE) (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Microbiología - 1º curso
Asignatura Genètica
Año del apunte 2016
Páginas 12
Fecha de subida 24/04/2016
Descargas 51
Subido por

Vista previa del texto

TEMA  9:  Lligament  i  mapes  genètics     1.  Segregació  de  dos  caràcters   Si  dos  gens  es  troben  en  el  mateix  cromosoma,  al  generar  la  F1,  s’observen  els   genotips  dominants.  I  al  entrecreuar  els  individus  de  la  F1,  es  troba  la  F2  amb  tots   els   fenotips   possibles.   Tot   i   això,   les   proporcions   no   seran   9:3:3:1,   ja   que   aquestes   només   es   donen   en   la   segregació   independent   (en   cromosomes   separats).       Ens  referim  a  lligament,  per  tant,  quan  els  gens  que  determinen  un  caràcter  estan   en   el   mateix   cromosoma   i   formen   grups   de   lligament.   Els   gens   lligats   no   segreguen  de  manera  independent.       Al   entrecreuar   dues   línies   pures   (AABB   x   aabb),   obtenim   una   F1   heterozigota   (AaBb)  degut  als  dos  tipus  de  gàmetes.  I  al  tractar-­se  de  segregació  de  gens  que   es  troben  en  el  mateix  cromosoma  sovint  s’utilitza  la  nomenclatura  en  divisió,  tal   !" #$ !" !" que   així:       x     en   els   parentals,   i     x     en   els   F1.   A   l’hora   de   formar   els   !" #$ #$ #$ gàmetes   de   la   F1   es   produeix   una   recombinació   intracromosòmica   (entre   cromosomes  homòlegs)  i  segons  el  que  li  passi  a  les  cromàtides  podem  obtenir:     A)  Que  no  es  produeixi  recombinació  i  per  tant,  s’obtinguin  gàmetes  del  tipus  AB   i  ab  (es  comporta  com  un  monohibridisme).  Els  gàmetes  seran  exactament  iguals   als   parentals.   Seran   gàmetes   no   recombinants   i   representaran   la   proporció   major.     B)   Però   degut   a   la   recombinació   de   la   meiosi,   hi   hauran   gàmetes   que   hauran   recombinat   i   aquests   seran   Ab   i   aB.   Aquests   es   trobaran   en   menor   proporció   respecte  als  no  recombinants  (<50%),  de  manera  que  no  s’obtindrà  la  proporció   ¼  dels  gàmetes.     Genotip  F1   𝐴𝐵   𝑎𝑏   Trobem   per   tant   els   gàmetes   parentals   que   provenen   directament   i   no   recombinen,  i  els  recombinants  que  provenen  de  la  recombinació  entre  ells.  Els   gàmetes  recombinants  estaran  en  menor  proporció  que  els  no-­recombinants  ja   que  únicament  podem  veure  la  recombinació  si  es  produeix  just  en  el  punt  dels   gens  que  estem  estudiant  (pot  ser  hi  ha  recombinació  però  per  devant  o  darrera   dels  gens  estudiats),  per  aquesta  raó,  la  freqüència  dels  gàmetes  recombinants   FR   haurà   d’estar   entre   el   lligament   total   (0%)   on   no   hi   ha   recombinació   i   la   segregació  independent  (50%),  es  a  dir:     0%  <  FR  <  50%             2.  Anàlisi  del  lligament   2.1  Simbolisme  del  lligament   !" -­Configuració   d’acoplament   o   cis:   ( )   quan   dos   al·lels   són   dominants   en   un   #$ mateix  cromosoma  i  en  l’altre  cromosoma  estan  en  la  forma  recessiva.       !$ -­Configuració  de  repulsió  o  trans:  ( )  quan  tenim  l’al·lel  dominant  i  recessiu  en   #" un  cromosoma  i  en  l’altre  cromosoma  al  contrari.       De   manera   que   segons   la   configuració   generaran   de   gàmetes   parentals   i   gàmetes  recombinants  diferents.  Entre  els  gàmetes  parentals  tindran  la  mateixa   proporció,  al  igual  que  entre  gàmetes  recombinants  tindran  la  mateixa  proporció   i  la  suma  de  les  proporcions  dels  recombinants  donarà  entre  0%  i  50%.         2.2  Proba  del  lligament   És   molt   útil   realitzar   entrecreuaments   prova   d’un   dihíbrid   per   conèixer   la   desviació  de  la  proporció  1:1:1:1  dels  gàmetes,  ja  que  ens  indica  els  gàmetes  i   la  proporció  que  es  donen  en  l’individu  del  qual  no  sabem  el  genotip.  De  manera   que  si  no  estan  lligats  trobarem  la  proporció  1:1:1:1,  i  si  estan  lligats  veurem  una   proporció  diferent.     En   l’entrecreuament   prova   combinarem   un   individu   el   qual   no   sabem   el   seu   genotip  amb  un  doble  recessiu.       3.  Recombinació   La   recombinació   es   defineix   com   la   generació   durant   la   meiosi   de   genotips   haploides   diferents   als   parentals.   Els   gàmetes   recombinants   sorgeixen   de   l’entrecreuament   i   recombinació   (Crossover).   L’intercanvi   de   cromàtides   no   germanes   entre   cromosomes   homòlegs   durant   la   meiosi   es   produeix   per   un   procés  de  trencament  i  reunió  del  DNA.     L’anàlisi  del  lligament  ens  indicarà  la  distància  entre  els  gens  i  també  si  aquests   estan  lligats,  de  manera  que  dona  igual  que  estiguin  en  acomplament  o  repulsió.   Tot  i  això,  si  analitzem  els  al·lels  en  configuració  de  repulsió  i  acomplament  ens   donem   conta   que   tot   i   que   els   fenotips   de   la   descendència   són   iguals,   els   números  entre  ells  varien,  tot  depèn  de  la  configuració  que  presentin.       4.  Cartografia  genètica   La   cartografia   genètica   assigna   el   lloc   cromosòmic   d’un   gen   (locus)   i   la   seva   relació  de  distància  amb  altres  gens  (loci)  en  un  cromosoma.       De  manera  que  les  freqüències  d’entrecreuament  depenen  de  la  distància  entre   els  gens.  Per  exemple  si  ens  fixem  en  els  gens  A,  B  i  C;;  com  els  gens  A  i  B  estan   més  allunyats  s’hi  podran  donar  més  successos  de  recombinació  que  en  el  cas   d’entre  B  i  C  on  al  ser  una  distància  més  petita,  hi  haurà  menys  probabilitat  de   que  hi  hagi  recombinants  entre  ells.       Quan  major  sigui  la  distància  entre  loci,  major  serà  el  nombre  d’entrecreuaments   i  per  tant,  hi  haurà  més  recombinació.       Les  distàncies  de  mapa  generalment  són  additives  (es  poden  sumar  entre  elles).   Si  estem  estudiant  tres  gens  com  es  el  cas,  sempre  només  podem  establir  el  gen   que  es  troba  al  centre  dels  altres  dos,  però  donarà  igual  si  és  A  o  B  el  que  es   troba  a  la  dreta  o  a  l’esquerra.                                 4.1  La  unitat  de  distància   La  distància  entre  loci  es  mesura  amb  unitats  de  mapa  (u.m.)  o  en  centimorgan   (cM)  que  equivalen  a  una  frequènia  de  recombinació  d’1%.     1  u.m  =  1  cM  =  1%  recombinació     5.  Mapa  amb  dos  locis  en  el  mateix  cromosoma   Per   estimar   la   distància   genètica   total   d’un   cromosoma   es   determinen   les   distàncies   entre   2   locis   i   així   successivament   en   tot   el   cromosoma   i   després   aquestes  es  sumen;;  i  així  podrem  situar  tots  els  gens  en  el  cromosoma,  però  si   només   calculem   la   distància   entre   dos,   això   no   ens   dirà   res   sobre   la   situació   d’aquests.         5.1  Exemple:  l’experiment  de  Morgan   S’observen  dos  caràcters:  referents  al  color  dels  ulls  i  a  la  forma  de  les  ales.  Els   al·lels  són  recessius  respecte  al  salvatge  (+).   -­Pr:  responsable  del  color  ulls  púrpura   -­vg:  responsable  de  les  ales  vestigials     A  partir  del  creuament  dels  parentals  trobem  que  tots  F1  són  heterozigots  i  per   saber   si   es   tracta   de   gens   lligats,   fem   un   creuament   proba,   i   s’obtenen   proporcions  fenotípiques  2  a  2.  Això  reflexa  que  els  gàmetes  de  la  F1  no  s’han   format  amb  una  proporció  ¼  cadascun,  sinó  que  hi  ha  hagut  recombinació  de   gens  lligats  i  alguns  no  s’observen  i  per  això  presenten  proporcions  més  baixes.   Com   l’individu   del   creuament   prova   és   un   doble   recessiu,   al   cap   i   a   la   fi,   no   participarà   en   aquest   creuament   i   els   gàmetes   dependran   únicament   del   heterozigot.       Calculant  els  individus  recombinants  i  els  individus  parentals,  és  a  dir,  aquells   que   venen   per   gàmetes   recombinants   (freqüència   més   baixa)   o   per   gàmetes   parentals  (freqüència  més  alta),  es  pot  calcular  la  freqüència  de  recombinació:     𝑁º  𝑅𝑒𝑐𝑜𝑚𝑏𝑖𝑛𝑎𝑛𝑡𝑠  𝑥  100 = 𝐹𝑅   𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙   Aquesta  freqüència  de  recombinació  ens  determinarà  la  distància  entre  els  gens,   que  serà  la  mateixa  que  la  FR  perquè  1%  FR  =  1  u.m.       Per  tant,  en  aquests  casos  és  important  identificar  que  hi  ha  lligament  quan  ens   torbem  les  proporcions  fenotípiques  2:2  en  la  F2  després  d’un  creuament  prova  i   no   1:1:1:1;;   i   identificar   els   gàmetes   recombinants   que   seran   aquells   que   presentin  la  freqüència  més  baixa  (no  parentals)  i  els  gàmetes  no  recombinants   que  seran  els  que  presentin  la  freqüència  més  alta  (parentals).                 Això   també   ens   permet   ordenar   dos   o   més   gens   a   partir   de   la   mesura   de   les   seves   distàncies   2   a   2   i   posteriorment   establint   les   seves   posicions   relatives   respecte  els  altres.             5.2  Exemple  2:  predicció  de  proporcions  esperades  coneixent  la  freqüència  de   recombinació  (distància  gènica)   Si  ara  ens  donen  la  freqüència  de  recombinació  entre  uns  gens  que  estan  lligats   ens   estan   donant   també   la   distància   gènica,   i   gràcies   a   això   podem   predir   la   freqüència  de  fenotips  de  la  descendència.     La  distància  per  exemple  és  de  16  u.m.  i  determinem  els  gens  com  a  “T”  amb  els   al·lels  T>t  ;;  i  el  gen  “D”  amb  els  al·lels  D>d.       Si  entrecreuem  un  individu  heterozigot  en  fase  d’acomplament  amb  un  individu   >? @A doble  recessiu    (  𝑥   )  obtenim:     @A @A   Per  part  del  heterozigot  els  gàmetes  parentals  i  no  recombinants  que  són  TD  i   td,   i   obtenim   també   els   gàmetes   recombinants   tD   i   Td.   Com   l’altre   és   doble   homozigot   recessiu,   el   fenotip   únicament   vindrà   determinat   per   l’individu   heterozigot.       De   manera   que   amb   distància   16   u.m   =   16%   FR,   com   la   freqüència   de   recombinació  és  de  16%,  el  total  dels  gàmetes  recombinants  ha  de  ser  0,16  i  per   tant,   com   entre   ells   representen   la   mateix   proporció,   cadascun   dels   gàmetes   recombinants   (Td   i   tD)   tindran   una   proporció   de   0,08.   Pel   que   fa   als   no   recombinants  (parentals)  TD  i  td  aquests  hauran  de  tenir  la  resta  per  acabar  de   sumar  =  1.  Per  tant  tindran  en  total  0,84  que  dividit  entre  els  dos,  cadascun  d’ells   tindrà  una  proporció  de  0,42.       Un   cop   tenim   la   proporció   de   cada   gàmeta   només   cal   multiplicar-­la   per   la   freqüència   dels   gàmetes   del   individu   doble   recessiu   que   és   1   ja   que   tots   els   gàmetes  seran  td.  Per  tant  obtindrem  les  següents  freqüències  fenotípiques:     -­Individu  recombinant  1:  0,08  x  1  =  0,08   -­Individu  recombinant  2:  0,08  x  1  =  0,08   -­Individu  no  recombinant  1:  0,42  x  1  =  0,42     -­Individu  no  recombinant  2:  0,42  x  1  =  0,42     6.  Mapa  genètic  de  tres  gens  lligats   Aquest  creuament  és  més  complex,  encara  que  com  en  l’altre  cas,  utilitzarem  un   creuament   proba   amb   un   triple   homozigot   recessiu.   De   manera   que   el   triple   heterozigot  realitzarem  els  possibles  gàmetes  que  puguin  donar  tenint  en  compte   que  ara  poden  passar  tres  coses:   -­Que  hi  hagi  entrecreuament  entre  A  i  B.   -­Que  hi  hagi  entrecreuament  entre  B  i  C.   -­Que  hi  hagi  doble  entrecreuament,  entre  A  i  B  i  alhora  B  i  C.  Quan  hi  ha  doble   recombinació,  els  gàmetes  resultants  només  tenen  el  gen  del  mig  alterat.       Si   al   fer   el   creuament   proba   no   s’observa   a   la   descendència   la   proporció   fenotípica  1/8  per  a  cada  tipus  de  gàmeta,  voldrà  dir  que  hi  ha  lligament  (només   s’observaran  2  fenotips  diferents).                   𝐴𝐵𝐶   𝑎𝑏𝑐 3  possibilitats   de  creuament         Gàmetes   Quan  observem  els  resultats  de  l’entrecreuament  proba  podrem  identificar  quin   són  cada  tipus:   -­Els   que   es   presentin   amb   una   proporció   major   seran   els   no   recombinants   o   parentals  (ABC  i  abc).   -­Els  que  presentin  la  proporció  més  petita  seran  els  dobles  recombinants,  ja  que   serà  el  menys  freqüent.  (AbC  i  aBc).     -­Els  que  presentin  unes  proporcions  intermèdies  seran  els  recombinants  (però   només  un  cop),  que  seran  ABc,  Abc,  aBC  i  abC.       *Les  classes  recíproques  són  aquells  parells  que  presenten  el  contrari  que  l’altre,   i  solen  ser  de  proporcions  semblants  (EX:  ABC  i  abc,  o  AbC  i  aBc).       Per  calcular  la  distància  de  mapa,  és  a  dir,  la  distància  entre  gens  caldrà  sumar   als  recombinants  sols  els  dobles  recombinants.       6.1  Exemple   Partim   d’un   creuament   en   el   que   obtenim   individus   heterozigots   que   posteriorment  mitjançant  un  creuament  prova,  creuem  amb  un  triple  homozigot   recessiu.  Els  tres  al·lels  estudiats  (b,  pr  i  c)  són  recessius  respecte  al  salvatge   (+).   L’homozigot   recessiu   no   influeix   en   les   proporcions   dels   gàmetes   ja   que   únicament   depenen   del   heterozigot.   Per   tant,   obtenim   8   genotips   diferents,   corresponents  als  gàmetes  del  heterozigot.  Però  observem  que  aquests  no  es   presenten   amb   la   mateixa   freqüència   és   a   dir,   1/8   (si   no   estiguessin   lligats)   i   tampoc  presenten  només  dos  únics  genotips  ½  (si  fossin  lligament  total),  per  tant,   deduïm  que  aquests  gens  estan  lligats.       Els   individus   amb   la   proporció   més   baixa   provenen   dels   gàmetes   dobles   recombinants,  i  els  de  major  proporció  provenen  dels  gàmetes  parentals,  mentre   que   els   que   es   troben   en   proporcions   mitges   representaran   els   que   han   recombinat  un  cop.                             Podem  observar  que  segons  on  es  situïn  els  gens  (l’ordre)  donaran  lloc  a  uns   gàmetes  o  a  uns  altres.  La  posició  dels  gens,  l’haurem  de  deduir  a  partir  de  les   dades  dels  parentals  i  els  dobles  recombinants.  Això  ho  podem  fer  comparant   cadascun   dels   individus   parentals,   amb   els   dobles   recombinants,   i   aquell   gen   que  canvia  serà  aquell  que  es  trobi  al  centre,  en  aquest  cas  el  pr:   𝑏 F 𝒑𝒓F 𝑐 F 𝑏 F 𝒑𝒓  𝑐 F 𝑝𝑎𝑟𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙 →                                            2  𝑟𝑒𝑐𝑜𝑚𝑏𝑖𝑛𝑎𝑛𝑡 →     𝑏  𝒑𝒓  𝑐 𝑏  𝒑𝒓F  𝑐   Un  cop  sabem  quin  és  el  que  es  situa  al  centre,  tornem  a  reescriure  els  individus   amb  aquesta  ordenació  (dona  igual  si  posem  primer  c  o  b)  per  facilitar  l’anàlisi.   Ara  dividirem  en  dues  regions  la  zona  b-­pr-­c:   -­Regió  1:  b-­p   -­Regió  2:  p-­c.     Per  calcular  la  freqüència  de  recombinants  en  la  regió  1  sumarem  els  casos  en   que   només   hi   ha   un   creuament   en   aquesta   regió   (388+367)   i   també   quan   es   produeix  el  doble  enctrecreuament  (60+70)  i  així  obtindrem  el  nombre  total  de   recombinants  de  la  regió  1.  Després  ho  dividirem  entre  el  total  i  així  obtindrem  la   freqüència  de  recombinació  de  la  regió  1  i  per  tant,  la  distància  entre  b  i  pr.     388 + 367 + 60 + 70   𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 Seguidament  i  de  la  mateixa  manera  calcularem  els  recombinants  de  la  regió  2   que  seran  tots  aquells  que  recombinin  únicament  en  la  regió  2  (1412+1383)  i  els   de  doble  entrecreuament  (60+72).  Després  els  dividirem  entre  el  total  i  trobarem   la  freqüència  de  recombinants  de  la  regió  2  i  per  tant,  la  distància  entre  pr  i  c.     1412 + 1383 + 60 + 70   𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙   La  distància  entre  b  i  c  serà  dons  la  suma  (ja  que  són  distàncies  additives)  entre   b-­pr  i  pr-­c.         *Quan   diem   que   hi   ha   x   grups   de   lligament   vol   dir   que   hi   ha   x   parells   de   cromosomes  diferents  lligats.     7.  Lligament  i  recombinació  en  bacteris  i  virus   Els   processos   de   intercanvi   genètic   en   bacteris   es   basen   en   la   conjugació,   la   transformació   i   la   transducció;;   i   en   virus   la   recombinació   vírica.   Tots   aquests   mecanismes  són  una  font  de  variació  a  part  de  les  mutacions.     7.1  En  bacteris   7.1.1  Estudi  amb  mutants   En   bacteris   per   fer   estudis   genètics   normalment   s’utilitzen   mutants,   és   a   dir,   bacteris  amb  fenotips  diferents  als  normals.     -­És   molt   comú   utilitzar   mutants   nutricionals   que   són   aquells   que   tenen   modificades   algunes   rutes   metabòliques   i   per   tant   no   poden   sintetitzar   algun   enzim   concret   necessari   pel   seu   creixement.   S’anomenen   auxòtrofs   i   si   els   cultivem  en  un  medi  mínim  no  poden  créixer  ja  que  no  tenen  disponible  aquell   nutrient,  i  en  canvi  en  un  medi  ric  si.  Es  diferencien  dels  protòtrofs  ja  que  aquests   poden  viure  en  un  medi  mínim  sense  cap  problema,  ja  que  són  els  progenitors   “normals”  dels  auxòtrofs.       -­Uns   altres   mutants   que   ens   podem   trobar   són   els   mutants   que   presenten   resistències  a  antibiòtics,  normalment  codificades  en  plastidis  de  resistència.       -­Uns   altres   tipus   de   mutants   són   els   que   no   presenten   una   avantatge   o   desavantatge  entre  la  població  de  la  colònia,  com  són  la  morfologia  o  el  color   d’aquestes.   Poden   ser   diferents   entre   elles,   però   totes   creixen,   i   les   podem   detectar  en  un  procés  de  rastreig  identificant  les  diferents.       Una   de   les   primeres   evidències   que   els   bacteris   podien   intercanviar   material   genètic   va   ser   gràcies   a   dues   soques   auxotròfiques   diferents   i   que   tenien   alterada   alguna   via   metabòlica   que   els   impedia   créixer   en   un   medi   mínim   per   separat.   Però   si   fèiem   l’experiment   mesclant   les   dues   soques,   s’observava   creixement   ja   que   els   gens   que   codificaven   per   una   via   deficient   en   una   soca   eren  els  correctes  en  l’altre,  i  per  tant,  només  es  podia  explicar  el  procés  si  hi   havia  hagut  intercanvi  genètic  entre  les  soques  bacterianes.       7.1.2  Mecanismes  de  transferència  genètica  (processos  sexuals)   1)  Conjugació   Es   requereix   interacció   física   entre   dos   bacteris   que   intercanvien   material   transferint   material   d’una   cèl·lula   donadora   a   una   receptora.   Normalment   es   produeix  intercanvi  dels  plastidis  tot  i  que  també  es  pot  del  cromosoma  bacterià.     Els   plastidis   són   elements   extracromosòmics   (no   pertanyen   al   cromosoma   bacterià)   i   no   solen   contenir   gens   essencials     per   a   la   cèl·lula,   però   li   solen   conferir  avantatges  com  resistències.       La  conjugació  depèn  d’un  plasmidi  anomenat  plasmidi  F  (factor  de  fertilitat)  que   es   troba   en   totes   les   cèl·lules   donadores,   anomenades   com   a   cèl·lules   F+.   La   presència  d’aquest  plasmidi  els  hi  concedeix  diversos  aspectes:   -­Formació  del  pili  que  els  hi  permet  la  interacció  amb  altres  bacteris.   -­Alteració  de  la  superfície  cel·lular  per  no  acceptar  altres  plastidis  F  o  semblants,   per  tant,  dues  cèl·lules  amb  plastidis  F  no  podran  dura  a  terme  la  conjugació.       •   Si  entrecreuem  dues  cèl·lules:  F+  x  F-­   Només   es   traspassa   la   informació   del   plastidi   F   a   la   cèl·lula   sense   el   plastidi,   donant  lloc  a  dues  cèl·lules  F+,  ja  que  es  traspassa  totalment  el  plastidi.   Primer  s’estableix  el  contacte  entre  els  dos  bacteris  amb  el  pili,  després  es  forma   el  pont  de  conjugació.  Un  cop  format  es  transmet  el  plastidai  amb  la  recombinació   del  cercle  rodant,  on  només  es  traspassa  una  de  les  cadenes  i  alhora  en  els  dos   bacteris  es  sintetitza  la  complementària.  En  aquest  cas  el  plasmidi  F  s’estabilitza   per  circularització  i  queda  independent  del  cromosoma  bacterià.     •   Si  entrecreuem  dues  cèl·lules:  Hfr  x  F-­   El  plasmidi  F  un  cop  transferit  s’estabilitza  per  recombinació  amb  el  cromosoma   bacterià,   la   informació   del   plasmidi   F   quedarà   inserida   en   el   cromosoma   i   la   cèl·lula  passarà  de  ser  F+  a  Hfr.  Quan  entrecreuem  aquesta  cèl·lula  amb  una  F-­   es  produeix  la  conjugació  i  en  aquest  cas  el  que  es  transfereix  és  el  plasmidi  F   integrat  en  el  cromosoma  i  per  tant,  es  transmet  tot  el  cromosoma  bacterià.  Tot  i   això,  degut  a  la  grandària  d’aquest  i  a  que  els  ponts  de  conjugació  normalment   es   trenquen   abans   de   acabar,   només   es   pot   transmetre   un   fragment   del   cromosoma.   Aquest   fragment   de   cromosoma   si   presenta   homologia   amb   el   cromosoma   de   la   cèl·lula   receptora   s’integrarà,   però   la   cèl·lula   receptora   continuarà  sent  F-­  ja  que  el  plasmidi  F  no  s’ha  transmès  en  tota  la  seva  totalitat.   Tot  i  així  la  cèl·lula  receptora  F-­  al  integrar  part  del  cromosoma  d’un  altre  bacteri,   no  serà  la  mateixa,  sinó  que  canviarà  el  seu  fenotip  ja  que  alguns  gens  s’hauran   vist  modificats.       *Per   a   que   la   cèl·lula   receptora   sigui   viable   caldrà   que   es   produeixi   durant   la   integració   del   DNA   exogen,   una   doble   recombinació   entre   el   fragment   de   cromosoma  lineal  de  la  cèl·lula  donadora  i  el  cromosoma  de  la  cèl·lula  receptora,   ja  que  si  només  es  produeix  una  recombinació,  s’obtindrà  un  cromosoma  lineal   el  qual  no  serà  viable.         •   Formació  de  cèl·lules  F’   El  plasmidi  F  un  cop  inserit  en  el  cromosoma  bacterià  d’una  cèl·lula  Hfr  pot  en   alguns  casos  escindir-­se  i  tornar  a  ser  un  plasmidi  independent.  Però  a  vegades   es   produeix   un   error   en   l’escissió   i   el   plasmidi   F   s’emporta   un   fragment   del   cromosoma  bacterià,  de  manera  que  les  cèl·lules  resultants  les  anomenem  F’.   Aquesta  cèl·lula  si  la  creuem  amb  una  F-­  acabarem  obtenint  dues  cèl·lules  F’.       •   Cinètica  de  conjugació  bacteriana,  recombinació  i  mapes   Aquesta   conjugació   ens   permet   mapejar   el   cromosoma   bacterià   mitjançant   cinètiques  de  transferència  que  consisteixen  en  la  visualització  durant  el  procés   de  conjugació  l’ordre  de  la  transferència  dels  gens.       Amb  aquesta  tècnica  per  mapejar  els  gens,  les  unitats  de  mapa  (u.m)  equivalen   al  temps  que  dura  el  procés,  i  cada  minut  que  transcorre  direm  que  és  =  a  una   unitat  de  mapa,  establint  així  la  posició  relativa  d’aquests.       Aquestes  tècniques  ens  permeten  saber  en  molts  bacteris  Hfr,  on  es  troba  situat   el  plasmidi  F  i  amb  quina  orientació,  ja  que  depenent  de  la  soca  de  bacteri  (com   la   inserció   del   plasmidi   F   és   aleatòria)   trobarem   el   plasmidi   F   inserit   en   una   posició  diferent  i  orientat  diferent  i  es  transmetran  els  gens  diferent,  tot  i  que  en   totes  les  soques  d’aquell  bacteri  l’ordre  dels  gens  serà  el  mateix.       Els  factor  F  conté  un  origen  de  replicació  i  de  transferència.  A  partir  de  l’origen   de  transferència  (fletxa  vermella)  es  transferiran  tots  els  gens,  en  l’ordre  que  es   trobin   a   partir   d’aquest.   De   manera   que   es   transferirà   primer   un   fragment   de   plasmidi  F,  posteriorment  els  gens  del  cromosoma  bacterià,  i  finalment  l’altre  tros   del  plasmidi  F.   2)  Transformació   Procés  de  captació  d’un  bacteri  de  material  genètic  que  es  troba  al  medi  i  que   anteriorment   ha   sigut   dipositat   per   un   altre   bacteri   donador.   Normalment   es   produeix  per  la  lisis  cel·lular  i  la  posterior  fragmentació  del  material  genètic,  que   permet   a   cèl·lules   competents   (capaces   de   ser   acceptors)   captar-­lo.   Aquest   procés  de  forma  natural  es  produeix  en  baixa  freqüència  i  per  això  normalment   s’indueix  a  nivell  de  laboratori  la  competència  de  cèl·lules  ja  sigui  per  electroxoc   o  per  substàncies  químiques.  La  transformació  és  una  eina  bàsica  en  enginyeria   genètica,  sobretot  en  experiments  de  clonació.     L’anàlisi   dels   resultats   d’aquest   procés   el   farem   identificant   soques   cotransformants,  que  seran  aquelles  en  les  que  dos  gens  s’han  transformat  a  la   vegada,  i  per  tant,  ens  indicaran  que  aquells  gens  estan  relativament  pròxims  en   el  cromosoma  bacterià.  Només  podrem  obtenir  informació  respecte  la  proximitat   entre   els   gens   (ja   que   serà   més   probable   que   es   transmetin   fragments   de   cromosomes  amb  dos  gens  junts  si  aquests  es  troben  pròxims),  però  no  podrem   saber  la  distància  que  hi  ha  entre  aquests.  La  proporció  de  la  cotransformació  és   inversament  proporcional  a  la  distància  entre  els  gens.       3)  Transducció   És  la  transferència  de  material  genètic  via  un  virus  o  fag.       Quan  un  virus  infecta  a  un  bacteri,  normalment  es  destrueix  el  material  genètic   de   l’hoste   i   el   cromosoma   del   bacteriòfag   és   el   que   es   replica.   En   aquesta   replicació,   quan   està   acabant   o   ha   acabat,   es   sintetitzen   les   proteïnes   de   la   càpside   i   després   es   comencen   a   empaquetar   el   DNA   dintre   de   les   càpsides.   Aquestes  proteïnes  responsables  de  l’empaquetament  del  DNA  a  la  càpside,  a   vegades  s’equivoquen  tot  i  que  amb  una  freqüència  baixa  i  enlloc  d’empaquetar   el  DNA  viral,  empaqueten  el  DNA  de  l’hoste.  Això  per  tant,  forma  partícules  de   transducció  que  no  poden  causar  infecció  vírica  perquè  no  tenen  DNA  víric,  però   aquestes  injectaran  el  DNA  que  tenen  empaquetat  del  bacteri  hoste.  Malgrat  que   aquest  DNA  no  pot  replicar-­se  pot  recombinar-­se  amb  el  DNA  del  nou  bacteri,  i   si   hi   ha   homologia,   s’integrarà   en   el   cromosoma   bacterià,   obtenint   cèl·lules   transductants.       Aquests   experiments   es   solen   realitzar   al   laboratori   i   ens   interessen   ja   que   podem  calcular  la  freqüència  de  cotransductants  (cèl·lules  on  s’han  transmès  a   la   vegada   dos   gens).   Quan   dos   gens   es   transfereixen   units,   això   ens   indicarà   que  aquests  gens  es  troben  pròxims  en  el  cromosoma  del  bacteri.  Per  tant,  a   l’igual   que   en   la   transformació   la   única   informació   que   obtenim   és   sobre   la   proximitat   dels   gens,   però   no   podem   calcular   les   distàncies   entre   ells.   La   freqüència  de  cotransducció  és  inversament  proporcional  a  la  distància  entre  els   gens.       7.2  Transferència  en  virus  i  fags   La   transferència   d’informació   entre   fags   ens   permet   també   determinar   mapes   genètics   en   el   genoma   d’aquests.   Els   caràcters   que   podem   estudiar   en   fags   tenen  relació  amb  la  forma,  el  color  de  les  plaques  de  lisis  que  formen...     Això   ho   podem   observar   a   partir   de   la   incubació   de   plaques   amb   bacteris   juntament   amb   el   fag   específic   per   a   aquests,   i   es   produiran   calves   que   representen  els  llocs  on  han  actuat  els  fags,  és  a  dir,  el  no  creixement  bacterià.       •   Distància  entre  gens  dels  genomes  vírics   Si  infectem  un  bacteri  amb  dues  soques  víriques  amb  els  dos  gens  que  estem   estudiant,  els  dos  genomes  vírics  s’inseriran  a  la  cèl·lula,  i  un  cop  dintre  podran   recombinar,  ja  que  són  homòlegs,  de  manera  que  podran  donar  lloc  a  diferents   genomes  vírics  amb  propietats  diferents.           Un  cop  s’alliberin  els  virus  del  bacteri,  trobarem  partícules  víriques  diferents,  amb   diferents   genomes,   de   manera   que   podrem   detectar   quins   són   partícules   recombinants   (ja   que   seran   diferents   a   les   inicials).   Un   cop   detectat,   podrem   calcular  les  freqüències  de  recombinació,  i  amb  aquestes,  detectar  la  posició  i   distància  entre  gens.                                                           [acasals]  Més  apunts  a:  https://unybook.com/perfil/acasals               ...

Comprar Previsualizar