Bloc III A (2017)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Farmacia - 2º curso
Asignatura Microbiologia I
Año del apunte 2017
Páginas 9
Fecha de subida 29/09/2017
Descargas 0
Subido por

Vista previa del texto

Microbiologia I Silvia Expósito TEMES 13-14. GENÒMICA BACTERIANA I BASES DE LA VARIABILITAT GENÈTICA  El genoma: Totes les característiques dels bacteris les trobem inserides al seu genoma, són més petits que en eucariotes i tenen una sèrie de característiques úniques: - - Presenten una bona correlació entre la mida i el nombre de gens que contenen, això indica que presenten molt poques regions no codificades. En virus i eucariotes la correlació no és lineal, en els bacteris sí.
El DNA està constituït per unes entitats pròpies que són els gens, tenen entitat pròpia perquè quan la seqüència de DNA que el constitueix és transcrita i traduïda dóna lloc a una proteïna determinada. També poden codificar per RNA ribosomal o de transferència.
Quan es produeixen petites diferències a la seqüència del gen però manté la seva funció diem que es tracta d’un al·lel, dins d’un gen podem trobar diferents al·lels. El conjunt de tots els gens que conté un organisme viu s’anomena genotip. El conjunt de propietats que aquests gens determinen s’anomena fenotip. El fenotip no sempre coincideix amb el genotip, quan un MO creix en unes determinades condicions, moltes de les funcions que té al seu genoma no li seran necessàries. Ex: si el bacteri està preparat per degradar lactosa però no hi ha lactosa al medi, no li caldrà utilitzar tots els gens que transcriuen per aquestes proteïnes de degradació.
Els gens que trobem als bacteris estan regulats per un sistema de repressió o activació per part de proteïnes que fan que en un moment donat s’expressi o no un gen en funció de les necessitats de la cèl·lula. Els sistemes de regulació es poden donar sobre gens individuals o sobre un conjunt de gens que estan relacionats per les seves propietats i anomenem operó. Ex: la metabolització del triptòfan depèn d’un operó o conjunt de gens, com que es necessiten tots té més sentit que la regulació sigui conjunta per estalviar així també energia.
El promotor és un gen que facilita la unió de la RNA-polimerasa perquè pugui començar el procés de transcripció sintetitzant el missatger. L’operador facilita l’accés de la RNA-polimerasa.
Els sistemes de regulació poden ser diferents, poden estar regulats per una proteïna repressora que inhibeix l’expressió del gen = regulació negativa; si estan regulats per una proteïna activadora = regulació positiva. Pot intervenir un tercer element anomenat efector, són proteïnes que s’uneixen a un repressor i com a conseqüència pot ser que hi hagi activació de la transcripció = efector inductor o activador; o pot ser que hi hagi un bloqueig de la transcripció = efector corepressor.
Ex: operó lac Operó regulat negativament, està constituït per 3 gens relacionats amb el metabolisme de la lactosa. Quan el bacteri creix en un medi sense lactosa només es sintetitza el repressor, s’uneix al promotor i inhibeix la transcripció. Quan hi ha lactosa al medi, la mateixa lactosa actua com un efector o inductor, s’uneix al repressor, llavors la RNA-pol es pot unir al promotor i es dóna la transcripció dels gens.
Microbiologia I Silvia Expósito En el cas dels bacteris s’ha descobert que tenen altres mecanismes de regulació, hi ha determinades funcions dels MO regulades per petites molècules de RNA que s’anomenen RNA antisentit i que poden unir-se a altres molècules de RNA interferint a diferents nivells i evitar l’expressió de determinats gens. Pot actuar a la replicació del DNA, a la síntesi del missatge (transcripció) i a la traducció.
Un dels sistemes regulats d’aquesta manera són la replicació de plasmidis o la síntesi de porines.
Quan una cèl·lula presenta un determinat plasmidi generalment aquest es troba en un mateix nombre de còpies a totes les cèl·lules que existeixen d’aquesta espècie, el nombre de còpies està regulat per aquest sistema de RNA antisentit.
El nombre de porines a la paret dels gramnegatius és bastant constant, el que varia és el tipus de porines que depèn de les condicions ambientals. E. coli presenta porines Omp C o Omp F, quan està al tracte intestinal presenta la Omp C perquè té porus més petits i així evita que substàncies tòxiques del budell hi entrin, es sintetitza en pressions osmòtiques altes. Si la pressió osmòtica baixa es sintetitza Omp F. La regulació en la síntesi del tipus de purina es fa per el mètode RNA antisentit.
Des de que Koch va elaborar un cultiu pur de MO es pensava que les colònies estaven constituïdes per individus idèntics però això no és així, al llarg del temps les poblacions bacterianes van adquirint canvis que poden ser: - Reversibles: quan s’elimina l’agent que els ha produït el bacteri torna a adquirir l’aspecte inicial. Els canvis no permanents o adaptatius es donen a tots els individus de la població, no afecten al genoma i no s’hereten.
- Permanents: per més que s’elimini l’agent inductor el bacteri no torna a l’aspecte inicial.
Són heretables, i es produeixen normalment en pocs individus dins de la població però si el canvi és favorable i aporta alguna avantatge les mutacions es seleccionen i la resta de la població s’eliminarà poc a poc de manera que després d’un cert temps tota la població tindrà aquesta mutació. A aquest canvis permanents que es donen reben el nom de mutacions.
Els canvis permanents als bacteris es poden produir per dos mecanismes: - Per mutació: canvis directament sobre el DNA de manera espontània com a conseqüència del procés de replicació del DNA (errors durant el procés) o bé poden ser induïdes per diferents elements que tenen la capacitat de modificar les bases del DNA (en seqüència o composició). La freqüència de les mutacions induïdes amb la que es produeixen és molt baixa degut a l’efecte corrector o reparador que tenen les DNA-pol, si afecten directament al genoma no hi ha cap efecte reparador en la RNA-pol i la freqüència és més elevada.
- Per recombinació: adquisició d’un fragment de DNA que prové d’una altra cèl·lula i s’introdueix al genoma del bacteri.
Per saber si el canvi que es dóna a una població bacteriana és permanent o reversible, dos científics treballaven amb una població d’E. coli sensible al bacteriòfag T1 que infectarà a la cèl·lula, introduirà el seu genoma, es sintetitzaran nous bacteriòfags i es donarà la lisi de la cèl·lula.
Microbiologia I Silvia Expósito Si posem això a una placa i la incubem observarem que no hi ha bacteris, de tant en tant però observaven que a la placa els hi creixien algunes colònies que havien de correspondre a cèl·lules que s’havien tornat resistents al bacteriòfag. Algunes soques de la població sensible a T1 eren resistents i volien saber si era permanent o reversible i van fer un experiment: Van fer dos tipus de cultiu d’E. coli, un microcultiu que consisteix en agafar un matràs amb 10 ml d’una població de 103 cèl·lules/ml sensible, el van dividien en 20 tubs on hi posaven 0,2 ml del cultiu a cadascun, el deixaven incubar a l’estufa fins a tenir 10 9 cèl·lules/ml i buidaven els tubs sobre una placa inoculada prèviament amb el bacteriòfag. Paral·lelament feien un macrocultiu on tenien el matràs amb 10 ml d’una població de 103 cèl·lules/ml sensible i l’incuben fins a arribar a tenir 109 cèl·lules/ml, llavors dividien el cultiu en 20 tubs on hi posaven a cadascun 0,2 ml, els passaven a una placa inoculada amb el bacteriòfag T1.
Incubaven les plaques i observaven si apareixien colònies a les plaques o no. Resultats: - Microcultiu: 11 plaques on no hi creixa cap colònia i 9 on hi havia colònies de nombre variable (entre 10 i 100).
Macrocultiu: totes les plaques amb colònies i amb nombre constant, unes 16 a cada placa.
Deduïm si és un canvi per mutació o induït per contacte amb el bacteriòfag (reversible). Si fos un canvi adaptatiu que presenten tots els individus en el microcultiu totes les plaques haurien de tenir colònies resistents; en canvi, si fos un canvi per mutació es dóna en pocs individus a la població inicial llavors al dividir-ho en 20 tubs pot ser que alguns no tinguin cap cèl·lula mutada, per això a algunes plaques del microcultiu no hi ha res, el nombre de colònies varia a les plaques que sí tenen perquè també varia el nombre de cèl·lules mutades que hi havia a cada tub. Al macrocultiu també hi ha poques mutades inicialment però al deixar-les créixer hi haurà moltes més cèl·lules mutades i per això totes les colònies són resistents, el nombre d’individus mutats a cada tub serà molt semblant per això el nombre de colònies és constant.
Experiment de Lederberg per demostrar si les mutacions eren reversibles o permanents: Fa créixer una població d’E.coli en una placa on estenien el cultiu fins que detectaven una concentració de 107 colònies/placa que anaven controlant amb el microscopi. Agafaven la població i la traslladaven a diferents plaques que havien inoculat prèviament amb diferents antibiòtics i per duplicat, les incubaven i observaven si la població era sensible o resistent a l’antibiòtic. Feien la sembra mantenint la orientació de les plaques, feien servir una espècie de cilindre de fusta folrat amb una roba de vellut on els bacteris s’adhereixen molt bé i així els passaven a les altres plaques.
Com a resultat van obtenir que hi havien algunes cèl·lules d’E. coli que eren resistents a la penicil·lina i a més que apareixien sempre a la mateixa zona de la placa les colònies, el que indica que ja estaven a la població original. Si s’haguessin originat degut al contacte amb l’antibiòtic la distribució no seria igual.
A les poblacions bacterianes es produeixen tipus molt diferents de mutacions i les classifiquem segons els canvis que causen en el DNA: - Microlesions quan siguin canvis que afectin a molt poques bases.
Macrolesions quan el canvi afecti a una seqüència important de bases.
Microbiologia I Silvia Expósito Quan es produeix una mutació a vegades afecta a gens essencials o imprescindibles per la cèl·lula, llavors es moriran; moltes de les mutacions no són letals per les cèl·lules i les classifiquem en funció del canvi que causin a la població o en l’expressió fenotípica: - Letals condicionals Auxotròfiques De resistència a antibiòtics o antimicrobians Mutacions supressores Microlesions: canvis que afecten a un parell o molt poques bases: - Provoquen una pèrdua o incorporació d’un parell de bases: en general, des del punt en el que es dóna aquesta mutació hi ha un desfase en la lectura, hi ha una modificació de tots els triplets tant sigui una pèrdua o una incorporació. Abans de la mutació la lectura és correcta. Conseqüències: es produeix una proteïna errònia o es produeix la senyal d’un triplet STOP i s’obtindrà una proteïna immadura. Si tenim proteïnes errònies pot ser que el triplet afectat no variï l’aminoàcid però variaran tots a partir d’aquest, o bé pot ser que el canvi es doni també al triplet afectat.
- Per un canvi en un parell de bases: o Per transició: una pirimidina és substituïda per una altra pirimidina o una purina per una altra purina.
o Per transversió: quan una pirimidina és substituïda per una purina o al revés.
En general aquests canvis tenen conseqüències menys importants que la incorporació o pèrdua perquè només afecta al triplet on es dóna la mutació, la resta del missatge no es modifica. Pot ser que aparegui una senyal de STOP i obtinguem una proteïna immadura o que es doni un canvi en l’aminoàcid, segons si el canvi es dóna a la primera base, la segona o la tercera tindrem repercussions diferents. Si afecta a la tercera base normalment l’aminoàcid no varia = canvi sinònim on la proteïna no es modificarà i només es pot observar aquesta mutació si seqüenciem el DNA; quan afecta a la segona base sempre hi haurà un aminoàcid diferent = canvi no sinònim on la proteïna serà diferent però no són canvis importants en la funció; si afecta a la primera base podem tenir canvis sinònims o no sinònims.
Macrolesions: afecten a un conjunt de bases important: - - Delecions: es perd una determinada seqüència de bases, es produeixen amb una freqüència bastant alta i comporten moltes vegades la pèrdua de la funcionalitat del gen afectat. Un cas particular = mutants defectius que trobem en alguns virus com en el de l’hepatitis B i D, el primer produeix coberta en excés i l’altre no, per tant, el D necessita el B per replicar-se.
Duplicacions: una determinada regió del gen es duplica, també es donen amb una certa freqüència i són altament inestables, per tant, tendeixen a ser eliminades.
Inversions: una determinada regió del gen inverteix el seu sentit, no són gaire freqüents.
Translocacions o insercions: una regió del cromosoma es replica i s’insereix en una altra part del mateix cromosoma, pot ser que ho faci en mig de la seqüència d’un altre gen del que es perdrà la funció. També pot ser que es doni entre dos gens i no suposaria cap canvi. Són poc freqüents. Pot ser que s’insereixin en plasmidis o altres elements genètics de la cèl·lula.
Microbiologia I Silvia Expósito A vegades les mutacions afecten a gens que no són essencials, i en determinades condicions a vegades aquests mutants sí que poden créixer.
Les mutacions auxotròfiques són un exemple, afecten a la via de síntesi d’algun component de la cèl·lula (un aminoàcid per exemple). Si fem créixer el bacteri en un medi mínim, el MO no creixerà a no ser que hi afegim el compost final de la ruta de síntesi o algun component de la ruta de després d’on es dóna la mutació. Si el fem créixer en un medi ric, l’aminoàcid ja estarà al medi i el bacteri creixerà sense problema. Només es manifestaran, per tant, en determinades condicions de creixement. El mutant s’anomena trp-- per exemple.
Mutacions letals condicionals: afecten a un gen essencial i eviten el creixement cel·lular, però en determinades condicions podem fer que no es manifestin. Com en el cas dels mutants sensibles a temperatures altes o baixes, si fem créixer el bacteri en condicions sensibles per ell la mutació no tindrà efecte, tindrem una temperatura no permissiva pel creixement i una permissiva.
Mutacions de resistència a antibiòtics: es modifica al component que és diana per l’antibiòtic, d’aquesta manera la cèl·lula es torna resistent.
Mutacions supressores: es produeixen en el mateix gen on s’ha donat abans una mutació o en un altre i anul·len l’afecte de la primera mutació. Un cas particular és la complementació vírica = un determinat virus pateix una mutació i no pot sintetitzar una proteïna A essencial pel seu creixement, si el virus infecta una cèl·lula determina no es replicarà. Si infecta conjuntament amb un altre, que també té una mutació que li impedeix sintetitzar la proteïna essencial B, la mateixa cèl·lula sí que es replicaran perquè hi haurà una complementació dels productes que no sintetitzen un i altre. La mutació que es dóna a un queda suprimida per la que es produeix a l’altre.
Proves que es fan en bacteris amb mutació: test d’AMES es fa quan es sintetitza un nou producte químic, caldrà saber la seva capacitat mutagènica i carcigènica abans d’utilitzar-lo. Utilitzem mutants auxotròfics per diferents aminoàcids, soques estandarditzades de diferents bacteris mutàgens que s’han assajat prèviament (E.coli). Si posem les soques en un medi mínim no hi haurà creixement, amb una certa freqüència pot aparèixer alguna colònia = reversió, la mutació ha tornat al tipus original.
El test consisteix en que en presència d’un producte carcinogènic, la freqüència de reversió de la mutació augmenta de manera important. Posem en contacte una població de bacteris auxotròfics mutants amb el producte que volem assajar per veure si augmenta el nombre de reversions i confirmar si el producte té l’efecte carcinogen o mutagènic. Moltes vegades els productes només tenen activitat in vivo perquè el seu efecte és impulsat per alguna substància del nostre organisme, per imitar al màxim aquestes condicions afegim al producte un tros de fetge de rata, es posa en un disquet de paper i el dipositem sobre una placa de medi mínim que prèviament haurem sembrat amb el bacteri auxotròfic.
Si el producte té efecte carcinogen, al voltant del disquet després d’incubar la placa hi creixeran diferents colònies. Cal treballar amb diferents concentracions del producte perquè a concentracions molt elevades es pot matar a totes les cèl·lules i no obtindrem creixement, també posem controls positius amb mutàgens coneguts (hi haurà creixement al voltant del disquet) i sense mutàgens (no hi haurà creixement).
Microbiologia I  Silvia Expósito Agents mutàgens: Diferents productes que poden augmentar la freqüència de mutacions a les poblacions. Tipus: - Químics: Anàlegs de bases: s’incorporen a la molècula de DNA. El DNA és més estable energèticament quan els constituents oxigenats estan en forma ceto i els nitrogenats estan en forma amino, llavors es produeix l’aparellament de bases. Les bases poden patir canvis tautomèrics de manera que els constituents estarien en forma enòlica i imino on l’aparellament canvia, tindrem: GT, AC.
Són mutants efectius perquè aquests canvis tautomèrics es donen amb més freqüència i afavoreixen la tautomeria de bases. Alguns d'aquests anàlegs són: 5-bromouracil (anàleg de la timina) que s’uneix a G, i la 2-aminopurina (anàleg de l'adenina) que s’uneix a C.
Quan es replica el DNA, si en comptes d’incorporar-se la base normal es posiciona un anàleg de base (2-aminopurina) que pateix canvis tautomèrics més freqüentment, quan es repliqui la complementària s’aparellarà amb C, i quan es torni a separar per replicar C s’unirà a G. Llavors una parella que inicialment era T-A es converteix en G-C donant lloc a una substitució de bases provocant un canvi en el codó afectat, podrem tenir canvis sinònims o no sinònims, la conseqüència més greu és quan apareix un codó de parada.
Reaccionen químicament amb el DNA: - - Àcid nitrós: produeix una desaminació de les bases del DNA, només quan afecta a A o C es produeix un canvi. A desaminada = hipoxantina que s’aparella amb la C. C desaminada = uracil (forma enòlica inestable), passa a forma ceto i s’aparella amb la A. G desaminada = xantina però s’aparella amb la C, per tant, no hi ha canvis.
Hidroxilamina: actua exclusivament sobre la C, substitueix un grup amino de la base per un grup hidroxilamino, C = hidroxilamino uracil que s’aparella amb la A.
Agents alquilants: potents agents mutàgens que afegeixen grups alquil a diferents grups reactius de les bases, sobretot actuen sobre la G (purines). Ex: gas mostassa, nitrosoguanilina... la incorporació de grups alquil provoca distorsions a la doble cadena de DNA, fomenta la unió entre bases de la doble hèlix, amb els mecanismes de correcció les regions són eliminades i es produeix un dany a la molècula de DNA.
Agents intercalants: s’associen al DNA entre dues bases d’una mateixa cadena, quan es repliquin les cadenes com que estan mal aparellades es pot produir una pèrdua o una incorporació de bases, provocant un canvi o no al triplet afectat i a tots els triplets per darrere de la mutació, hi ha una mutació per desfase o canvi de pauta de lectura on s’obtenen sempre proteïnes errònies. Productes mutàgens importants.
- Físics: Raigs X: trenquen la molècula de DNA provocant diferents tipus de macrolesions.
Raigs UV: poden produir diferents tipus de canvis com hidratació de l’enllaç de la C o promoure la formació d’un enllaç covalent entre dues pirimidines de la mateixa cadena, sobretot la T formant dímers de timina (TT) causant una disfunció.
Microbiologia I Silvia Expósito Els bacteris tenen mecanismes per reparar les alteracions que doni aquesta radiació: - - - - Fotoreactivació: es produeix perquè els bacteris contenen una fotoliasa que quan s’il·lumina amb una llum propera al UV (300-350 nm), hi ha un grup prostètic que acumula l’energia necessària per trencar l’enllaç entre les TT. Mecanisme general present a molts organismes vius excepte els mamífers. És exclusiu per eliminar aquest tipus de lesions per radiació UV, hi ha altres que també les reparen però són generals per reparar lesions al DNA.
Reparació per escissió: reparació general de lesions del DNA. Actuen diferents gens bacterians: UBR A, B i C que formen part del sistema SOS, mecanisme fonamental de reparació de DNA. Les proteïnes del gen s’uneixen a la molècula del DNA formant un trímer (A-A-B) i es va desplaçant al llarg del DNA, quan reconeix una lesió actua unintse a la regió propera a la lesió, les proteïnes A s’eliminen i s’uneix la C formant un dímer amb B, tallen la regió de la lesió, s’elimina i actua la DNA-pol sintetitzant el tros de la cadena que falta i la lligasa la unirà a la resta de la cadena.
Si abans de que actuï la cadena es replica, al lloc on hi ha el dímer hi haurà un forat perquè l’aparellament no és correcte.
Reparació post-replicativa o per recombinació: es posa en marxa quan el mecanisme anterior no ha pogut actuar i hi ha un forat a la cadena del DNA. Tenim el rec A que també és un element del sistema SOS. Promou la recombinació entre la cadena amb el dímer i una que estigui replicada correctament i que sigui complementària, així tindrem una doble cadena i podrà actuar el mecanisme per escissió, abans no podia perquè hi havia una regió amb un forat.
Biològics: El bacteriòfag Mu és lisogènic (s’incorpora al cromosoma de la cèl·lula) i té la capacitat d’introduir mutacions a les poblacions que infecta. Normalment tenen regions específiques d’unió al cromosoma que són complementàries a les regions del bacteriòfag i la unió no suposa cap dany, però en aquest cas no hi ha cap regió i es dóna la unió a l’atzar provocant així la mutació perquè la integració es pot fer al mig d’un gen del que es perd l’activitat.
 Mecanismes d’intercanvi genètic en bacteris: Recombinació: comporta canvis permanents en les poblacions i es produeix com a conseqüència de que la cèl·lula adquireix un tros de DNA que prové d’una altra cèl·lula, així obté una sèrie de propietats que abans no tenia. Va lligat a la divisió en eucariotes on es dóna l’entrecreuament de gens però en els bacteris com són reproduccions asexuals no va lligat, tot i així, els bacteris tenen tres mecanismes per intercanviar material genètic: - Transformació: les cèl·lules incorporen al seu DNA trossos d’un altre material genètic que es troba al medi.
Conjugació: l’adquisició de material genètic es fa mitjançant un pont de conjugació o pili sexual entre dues cèl·lules.
Transducció: hi participa un tercer element que és un bacteriòfag. Infecta una cèl·lula, en el procés de replicació s’emporta part del genoma de la cèl·lula i quan infecti una nova cèl·lula li incorporarà el DNA de la primera que ha infectat.
Microbiologia I Silvia Expósito Són mecanismes de pas de material genètic d’una cèl·lula a una altra, però perquè aquest material suposi un canvi important per la cèl·lula receptora, el DNA s’ha d’incorporar per recombinació en alguns dels replicons (element genètic que es pugui replicar com el DNA o el plasmidi) de la cèl·lula receptora; d’aquesta manera totes les cèl·lules filles adquiriran el canvi que suposi la incorporació del nou DNA. Si no s’incorpora en aquestes regions i no està protegit segurament serà destruït; si està protegit no es destrueix però no té capacitat replicativa llavors només una de les cèl·lules filles heretarà aquest tros adquirit, per tant, l’efecte que pugui produir s’anirà diluint a la població al cap de pocs minuts.
Tipus de recombinació en bacteris: - Homòloga: es dóna amb una freqüència bastant alta en les poblacions, requereix una certa semblança entre el tros de DNA adquirit i el cromosoma cel·lular o plasmidi. La regió homologa pot ser de longitud variable però amb un mínim de 20 parells de bases. Si existeix la homologia hi ha un trencament de les dues cadenes i es dóna un entrecreuament formant unes estructures heterocuplexes que són molt inestables perquè aporten tensió al DNA, adopten una conformació plana i després d’un cert temps es trenquen. Depenent de com es trenquin, el canvi que es donarà al DNA receptor serà més gran o més petit. Si la regió que s’incorpora és petita el canvi serà poc notable, només s’incorpora a una de les cadenes; si la regió incorporada és gran i en forma de cadena doble sí que es detecta un canvi.
- “Situ” específica: cas particular de la homòloga. Es produeix quan s’incorpora un fag lisogènic al cromosoma de la cèl·lula, allibera l’àcid nucleic de forma lineal, després es torna circular perquè té uns extrems cohesius i així es pot unir al cromosoma a una regió de bases complementàries sense provocar cap tipus de lesió al cromosoma receptor.
- No homòloga: el tros de DNA que s’incorpora a la cèl·lula no presenta homologia pel cromosoma bacterià acceptor, tot i així es poden recombinar però es produiran moltes distorsions en la incorporació, no es formen els ponts d’H corresponents entre les bases. Quan al DNA es produeixen distorsions s’activa el sistema SOS que les reconeix i les elimina, així no es produeixen canvis a la població; si es dóna la replicació abans de que actuïn els sistemes de correcció sí que obtindrem canvis a la població. Es dóna amb una freqüència molt baixa.
Si no s’incorpora el tros de DNA serà eliminat pels mecanismes de la cèl·lula que l’ajuden a mantenir la seva identitat, són de restricció o modificació i es van descobrir per una infecció d’un fag a un E.coli.
Si aïllem el bacteriòfag d’una soca A lisogènica que porti el fag integrat al cromosoma i tornem a infectar una soca A, tots els bacteriòfags podran replicar-se sense problema. Si infectem una soca B d’E.coli, només 1/10.000 cèl·lules infectades serà capaç de dur a terme un procés de replicació del bacteriòfag. Si aïllem el fag que ha sigut capaç de replicar-se a la soca B i infectem un altra cop la soca B, totes les infeccions són efectives; però si infecto la soca A d’E.coli només 1/10.000 cèl·lules replicarà el bacteriòfag.
Microbiologia I Silvia Expósito Això passa perquè les cèl·lules tenen sistemes de protecció davant de la incorporació de DNA estrany, consisteixen en uns enzims que reconeixen el DNA en regions específiques, el tallen i el degraden. La soca A conté un enzim de restricció ECO-RV que reconeix una regió específica del DNA estrany, quan tornem a infectar aquesta soca el DNA d’E.coli té una base modificada del lloc de tall de manera que l’enzim no la reconeixerà i com el bacteriòfag té la mateixa modificació es podrà replicar.
Quan infectem una soca B d’E.coli, hi ha un altre enzim de restricció, ECO-RI, que reconeix una altra seqüència i talla a un lloc diferent, la seqüència al bacteri estarà modificada però la del DNA estrany no tindrà la mateixa llavors l’enzim el tallarà a no ser que es pugui modificar igual que la segona soca, llavors sí que es replicarà (1/10.000).
Tots els bacteris elaboren el seu enzim de restricció i s’usen en biologia molecular per tallar el DNA en lloc específics.
...

Comprar Previsualizar