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Genética bacteriana

Bacteriologia
by

Edison Chango

on 16 October 2012

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Transcript of Genética bacteriana

INTRODUCCIÓN La genética es la ciencia que define y analiza la herencia o la constancia y cambio de las funciones fisiológicas que constituyen las proteínas de los organismos. La unidad de la herencia es el gen, segmentos de ADN que tiene en su secuencia nucleótidos necesarios para efectuara una propiedad bioquímica y fisiológica específica. La genética microbiana tradicional se apoya en la observación del crecimiento microbiano. Las bacterias tienen pocos rasgos estructurales o de desarrollo que pueden ser observados fácilmente. Las bacterias han alcanzado un nivel superior de adaptación y conocer su genética nos hace comprender mejor este fenómeno. ALTERACIONES FENOTÍPICAS Y GENOTÍPICAS Los cambios están asociados a dos cambios fundamentales de la célula o del organismo: el genotipo y el fenotipo Genotipo: se refiere a la constitución genética precisa de una célula bacteriana o de un organismo superior. Fenotipo: es la expresión del genotipo, es decir, las características observables de una célula bacteriana de un organismo superior VARIACIONES FENOTÍPICAS O TEMPORALES Las bacterias pueden experimentar cambios en cualquiera de las dos propiedades y ocurren fenómenos llamados variaciones o modificaciones genotípicas o fenotípicas, según la propiedad que se ve afectada. Las variaciones fenotípicas pueden ser de distintos tipos: Morfológicas: Bacilos cortos y móviles se convierten en bacilos largos e inmóviles debido al agotamiento de nutrientes Enzimáticas: Algunas bacterias producen enzimas en presencia de determinados sustratos, por ejemplo, penicilinas en presencia de penicilina. Patogénicas: Bacterias que producen toxinas según el ambiente en el que crecen. Así Corynebacterium sólo lo hace si dispone de hierro en el medio. Sensibilidad a antibióticos: Hay bacterias que son sensibles en determinadas condiciones pero no lo serán en otras. VARIACIONES GENOTÍPICAS O PERMANENTES El genotipo de una célula bacteriana está determinado por la información genética contenida en el cromosoma. El cromosoma se divide en genes. Un gen es la unidad funcional de la herencia. Cualquier gen tiene la posibilidad de mutar o de cambiar a una forma diferente y de esta manera propiciar la formación de una proteína alterada o nueva GENOTIPO BACTERIANO. VARIACIONES GENÉTICAS ELEMENTOS GENÉTICOS ESENCIALES El material genético bacteriano está formado por ADN, una molécula compuesta por unidas repetitivas de nucleótidos. Este ADN conforma el genoma bacteriano, pero también posee elementos extra cromosómicos como plásmidos, transposones e integrones. Las dos funciones del material genético son replicación (duplicar su material genético para posterior herencia a su progenie) y expresión (determina las características observables, el fenotipo). LAS MUTACIONES Las mutaciones se consideran alteraciones estables y heredables de la secuencia
génica; pueden ser también sustituciones, supresiones, inserciones y reordenamiento
de bases. y habitualmente, aunque no siempre, producen cambios en el fenotipo MUTACIONES ESPONTÁNEAS Las mutaciones espontáneas ocurren naturalmente, sin la influencia de una condición
selectiva Estas mutaciones se producen por varias causas, como por ejemplo los errores en el
mecanismo de replicación del ADN Los errores en la replicación del ADN se
originan cuando un nucleótido, que actúa como molde, adopta una forma diferente. El cambio de forma en un nucleótido, conocido como tautomería, altera la forma de
unión de éste al hidrógeno Como consecuencia de ello, se puede sustituir una purina por otra o una pirimidina por otra. Este fenómeno, relativamente frecuente, recibe el
nombre de transición MUTACIONES INDUCIDAS Pueden ser inducidas por la acción de agentes físicos o químicos Los mutágenos se pueden clasificar en función de su mecanismo de
acción MUTÁGENOS QUÍMICOS Una de las principales sustancias químicas conocidas como mutágenos es el acido
nítrico la exposición del ADN al acido nítrico puede convertir a la base adenina en
una forma que ya no se aparea con la timina sino que lo hace con la citocina Cuando el ADN que contiene estas adeninas modificadas se replica una molécula de
DN tendrá una secuencia de pares de bases diferente de la del ADN parental MUTÁGENOS ANÁLOGOS DE BASES Son compuestos similares a las bases nitrogenadas normales pero sus propiedades de apareamiento de bases están ligeramente alteradas Cuando se incorporan a las cadenas de ADN en crecimiento durante el mecanismo de replicación de éste Se aparean de forma diferente a las bases a las que sustituyen, pudiendo producir una mutación estable Un ejemplo de análogo de base lo encontramos en el 5-bromouracilo, análogo de la timina TIPOS DE MUTACIÓN SUSTITUCIÓN DE BASES O MUTACIÓN PUNTUAL Afecta a un único par de bases cuando el ADN se replica el resultado es resultado es la sustitución de un par de bases Mutación de cambio de sentido (misense) La sustitución de bases produce una produce una sustitución de aminoácidos en la proteína sintetizada Mutación terminadora Sustitución de bases que produce un codón de terminación Mutaciones del cambio de marco de lectura Mutaciones de pares de bases en el ADN donde los pares de nucleótidos presentan delesión o se insertan en el ADN En el mundo microbiano ciertas mutaciones producen resistencia a los antibióticos o alteraciones de la patogenicidad Una mutación en el gen que codifica la membrana
externa puede aumentar la patogenicidad ; por ejemplo Salmonella typhimicrium con
una membrana externa alterada puede sobrevivir en los fagocitos Las mutaciones que cambian una base por otra se subdividen en transiciones y transversiones Transición cambia una purina por la otra (adenina - guanina) o una pirimidina por la otra (timina o citosina) Transversión interconvierte una purina
por una pirimidina GENÉTICA BACTERIANA
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