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GENOMA BACTERIANO

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Mishi Alzugaray

on 30 May 2016

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GENOMA BACTERIANO
INTRODUCCION
Todos los organismos contienen una macromolécula que codifica toda la información para llevar a cabo las actividades de las células, a esta macromolécula se denomina ADN.
Todo el ADN encontrado en un organismo se refiere colectivamente como el genoma.
El genoma bacteriano consiste en un cromosoma circular y su estudio nos sirve para poder entender mejor sus capacidades metabólicas, su capacidad de causar enfermedad y también su capacidad de sobrevivir en ambientes extremos.
BACTERIA
La palabra bacteria proviene de un término griego que significa “bastón”. Se trata de un microorganismo unicelular procarionta que puede provocar enfermedades, fermentaciones o putrefacción en los seres vivos o materias orgánicas
CARACTERISTICAS DE LAS BACTERIAS
• Las bacterias son organismos unicelulares procariotas, esto quiere decir que están formados por una sola célula carente de núcleo. Su ácido desoxirribonucleico (ADN) se encuentra libre en el citoplasma y no tienen organelos internos
• Presentan un tamaño de unos pocos micrómetros por lo general entre 0,5 y 1 μm de diámetro y 5 y 10 μm de largo.
• Las bacterias son los organismos más abundantes del planeta. Se encuentran en todos los hábitats terrestres y acuáticos. Algunas bacterias pueden incluso sobrevivir en las condiciones extremas del espacio exterior.
• En el cuerpo humano hay aproximadamente diez veces más células bacterianas que células humanas. Aunque el efecto protector del sistema inmunológico hace que la gran mayoría de estas bacterias sea inofensiva o beneficiosa.
Algunas bacterias patógenas pueden causar enfermedades infecciosas, incluyendo cólera, difteria, escarlatina, lepra, sífilis, tifus, etc. Las enfermedades bacterianas mortales más comunes son las infecciones respiratorias, con una mortalidad solo para la tuberculosis de cerca de dos millones de personas al año.
ESTRUCTURA DE UNA BACTERIA
Estructuras esenciales
1. Pared celular
Las bacterias son rodeadas por una pared celular que consiste de un peptidoglucano . La pared celular es importante para proteger a las bacterias. Es tan importante que algunos antibióticos, destruyen bacterias previniendo que se forme la pared celular.
2. Membrana plasmática
Envoltura que rodea al citoplasma. Está formada por una bicapa de fosfolípidos y gran cantidad de proteinas.
• Actúa como orgánulo limitante.
• Concentra los nutrientes en el interior de la célula y excretando los productos de desecho.
• Localiza ciertas enzimas, generalmente del metabolismo energético.


En la membrana aparecen grandes repliegues, denominados MESOSOMAS.
Sitios para la respiración celular y producción de energía; formación de la pared en bacterias grampositivas; centro para el ordenamiento de la división celular sitio para la toma de ADN durante la transformación.
3. Citoplasma
Es el espacio que se encuentra dentro de la membrana plasmática. Contiene inclusiones cristalinas, sustancias de reserva, gotas lipídicas, enzimas y otras proteínas. Se encuentran ribosomas 70s y una región densa, donde se encuentra el ADN bacteriano.
Estructuras internas
o citoplasmáticas
1. Material Genetico (Ácido desoxirribonucleico cromosómico)
Las bacterias no contienen un núcleo delimitado, sin embargo existe una zona nuclear o nucleoide, en donde se encuentra el ADN. Su material genético está constituido por una molécula de ADN circular enrollado sobre sí mismo, asociado a proteínas básicas que no constituyen verdaderas histonas.

2. Plásmidos (Constituyen el material genético extracromosómico).
Están constituidos por secuencias cortas de ADN circular bicatenario, generalmente proveen resistencia a los antibióticos, nuevas capacidades metabólicas, patogénicas u otras numerosas propiedades. Pueden transferirse de bacteria a bacteria mediante un proceso denominado conjugación.

3. Ribosomas
Su coeficiente de sedimentación es de 70S con dos subunidades de 50S y de 30S. Los ARNm bacterianos difieren en el número de proteínas para las que codifican. Algunos representan un único gen (monocistrónicos), otros, tienen secuencias que codifican para más de una proteína (policistrónicos). Su función es la síntesis proteica.
4. Cuerpos de inclusión
Son gránulos de material orgánico o inorgánico, algunas veces rodeados de membrana. En general funcionan como almacenamiento de compuestos energéticos que son usados como fuente de energía (polisacáridos, lípidos, polifosfatos).

Estructuras no indispensables
1. Flagelos
Algunas bacterias poseen una estructura con forma de cola llamada flagelo. El Flagelo permite a la bacteria moverse. A medida que el flagelo rota, gira a la bacteria y la impulsa hacia adelante. Aunque algunas células eucariotas poseen flagelo, esto es muy raro.

2. Pilis
Son apéndices filiformes que pueden hallarse en la superficie de bacterias gram negativas, que intervienen en la transferencia del ácido nucleico durante la conjugación entre bacterias.

3. Cápsula bacteriana
Es un revestimiento viscoso, que se encuentra en la porción mas externa de muchas procariotas; generalmente constituida por polisacáridos, puede presentar polipéptidos, su componente principal es el agua.
Protege a las bacterias contra la desecación, y contra la fagocitosis.


CLASIFICACION DE
LAS BACTERIAS

Por su forma
• Cocos, o bacterias redondeadas, que pueden presentarse aisladas como los micrococos, en parejas como en los diplococos, y en cadena arrosariada o arracimada como los estreptococos y estafilococos, respectivamente.
• Bacilos, bacterias alargadas, rectas o curvas, con o sin flagelos.
• Espirilos, bacterias curvadas o retorcidas helicoidalmente, con un arrollamiento incompleto como en los vibriones, o completo como en las espiroquetas.
Segun la necesidad de oxigeno
• Aerobias estrictas: Dependen de O2 para su crecimiento.
• Anaerobias estrictas: se desarrollan en ausencia total de O2, utilizan aceptores finales distintos del oxígeno: CO2, H2 y N2, o poseen metabolismo estrictamente fermentativo.
• Anaerobias Facultativas: pueden desarrollarse en presencia o ausencia de O2, aunque predominan en medios anaeróbicos.

• Microaerófilas: sólo se pueden desarrollar en presencia de bajas tensiones de O2 (menor del 12% en lugar del 20% que es la atmosférica) y altas tensiones de CO2.

Por su temperatura
• Termófilas: se desarrollan entre 25 y 80°C, óptima 50 y60°C
• Mesófilas: se desarrollan entre 10 y 45°C, óptima 20 y 40°C
• Psicrófilas: se desarrollan entre -5y 30°C, óptima 10 y 20°C.

• Acidófilas: Se desarrollan a pH entre 1.0 y 5.0
• Neutrófilas: Se desarrollan a pH entre 5.5 y 8.5
• Basófilas: Se desarrollan pH entre 9.0 y 10.0

Segun su pH
CULTIVO BACTERIANO
En bacteriología y específicamente en microbiología, un cultivo es un método para la multiplicación de microorganismos, tales como bacterias. Un cultivo es empleado como un método fundamental para el estudio de las bacterias y otros microorganismos que causan enfermedades en medicina humana y veterinaria.
Se siembra la bacteria en un medio de cultivo sólido donde las células que se multiplican no cambian de localización; tras muchos ciclos reproductivos, cada bacteria individual genera decenas de millones de células similares a la original. Si esta colonia individual se siembra a su vez en un nuevo medio crecerá como cultivo puro de un solo tipo de bacteria
GENOMA BACTERIANO
Es el conjunto total de genes que porta una bacteria tanto en su cromosoma como en sus elementos genéticos extra cromosómicos en caso de poseer; esta compuesto por: Cromosoma; Plasmidos; Profagos.
El tamaño del genoma varia entre 560kb(kilo base) y 9500 kb.no solo el tamaño es variable si no también su geometría como ser hay cromosomas circulares y otras especies presentan lineal.
El numero de cromosomas circulares es de dos en el vidrio Cholerae; Leptospira interrogans; tres tiene la Brusella melitensis y Brusella suis; el Arqueobacteria halobacterium tiene uno circular y otro lineal. Se encuentran en células procariotas y eucariotas.
PLASMIDO. Pequeños elementos genéticos independiente del cromosoma bacteriano existen circulares y lineales. Cuando se replican en forma autónoma se llaman REPLICACIONES, algunos plasmidos como el plásmido F de eschericia coli son EPISOMAS lo que indica que se pueden integrar en el cromosoma huésped también portan información genética.
BACTERIOFAGOS. Son virus bacterianos elementos extracromosomicos pueden sobrevivir fuera de la célula huésped, ya que su genoma puede estar formado por ADN o ARN. Los bacteriofagos infectan células bacterianas y/o se replican hasta el número elevado que ocaciona lisis de la célula o en algunos casos se integran en el genoma del huésped, estos portan genes toxigenicos.
TRANSPOSONES. Elementos genéticos móviles que pueden transferir ADN de una posición a otra o entre distintas moléculas de ADN dentro de una misma célula. Los procariotas poseen una porción importante como secuencias repetidas, estas son las IS´s (secuencia de insercion), si dos IS´s del mismo tipo flaquean un segmento del genma, este puede ahora multiplicarse como una solo unidad.
REPRODUCCION DE LAS BACTERIAS
Reproducción asexuada de las bacterias. Es realizada por bipartición o división binaria. Al iniciarse la iniciarse la escisión la membrana citoplasmática y la pared celular crecen al interior del citoplasma y divide a la celula en dos. Las bacterias tienen mecanismos definidos como parasexuales que intercambian fragmentos de ADN, esta transferencia de formación genética de una bacteria a otra puede realizarse por:
1. RECOMBINACION DE LAS BACTERIAS.
La incorporación del ADN extracromosomico en el cromosoma tiene lugar mediante un proceso de recombinación de secuencias de inserción. Existen dos tipos de recombinación HOMOLOGA Y NO HOMOLOGA.
La recombinacion Homologa (legitima) es la que tiene lugar entre secuencias de ADN estrechamente relacionadas.
La recombinacion No Homologa (ilegitima) es la que tiene lugar entre secuencias distintas de ADN y por general produce inserciones, deleciones o ambas.
2. CONJUGACION BACTERIANA.
Mecanismo mediante el cual una bacteria donadora (bacteria F+ por tener plasmido llamado F) transmite a través de las fimbrias o pili el plasmido F o un fragmento de su ADN a la que llamaremos F- por no tener plasmido F. esta bacteria se convertirá en F+, también se han descrito otros factores como el RTF (factor de transferencia de resistencia) transportan genes que vuelven a sus portadores resistentes a la acción de los antibióticos.

3. TRANSFORMACION BACTERINA.
Es el intercambio genético producido cuando una bacteria es capaz de captar fragmentos de ADN de otra bacteria y lo incorpora a su genoma.

4. TRANSDUCCION BACTERIANA.
Es la transferencia del material genético se realiza a través de un virus bacteriogago. El virus al infectar a otra bacteria le puede transmitir parte del genoma de la bacteria anteriormente infectada.

CATEGORIA TROFICA
VARIACIONES
VARIACIONES FENOTIPICAS
• Afectan a toda la población bacteriana sometida a la modificación ambietal.
• Son reversibles .
• No son hereditarias, porque no se modifica el ADN.
Estas variaciones pueden ser:

Fenotipo es el conjunto de caracteres manifestados por interacción del genotipo y el medio ambiente.
FENOTIPO
VARIACIONES GENOTIPICAS
GENOTIPO
Genotipo es el conjunto de los caracteres genéticos que la bacteria posee capaz de transmitirse a la descendencia.
BACTERIAS Y SALUD HUMANA
Contribuyen a los procesos biológicos como la producción de alimentos y la descomposición de los residuos orgánicos. Ayudan a la función del cuerpo humano. Alrededor de 400 tipos de bacterias viven en el sistema digestivo humano y ayudan en la descomposición de los residuos. Las bacterias intestinales protegen el cuerpo contra organismos nocivos, también ayudan a la producción de vitaminas K y B.
Sin embargo, un número de tipos de bacterias son una amenaza para la salud humana.
Las bacterias patogénicas causan la infección bacteriana y pueden tener efectos negativos como la tuberculosis, el tétanos, la lepra y la fiebre tifoidea.

GRACIAS!!
Por su nutricion
Autotrofas: Producen su propio alimento.
Fotosinteticas: utilizan la energía de las radiaciones luminosas gracias a ciertos pigmentos que poseen
Quimiosinteticas: obtienen la energía necesaria a partir de reacciones químicas de oxidación.
Heterotrofas: no producen su propio alimento.
Quimiorganicotroficas: moleculas organicas
Quimiolitotroficas: moleculas inorganicas
Se denomina nivel trófico al conjunto de especies de un ecosistema las cuales coinciden por el lugar de su hábitat que ocupan en el flujo de energía y nutrientes.
Estos niveles se caracterizan de la siguiente manera:

Productores primarios:

Autótrofos, aquellos organismos que producen materia orgánica partiendo de inorgánica, como plantas, algas y algunas bacterias. Pueden hacerlo por medio de la fotosíntesis, o de la quimiosíntesis.
Consumidores:

Heterótrofos, aquellos organismos que fabrican materia orgánica partiendo de la materia orgánica que obtienen de otros seres vivos; fabrican sus propios componentes orgánicos.
• Consumidores primarios.
• Consumidores secundarios.

Consumidores terciarios.
• Consumidores cuaternarios.


Descomponedores:
O desintegradores son aquellos que obtienen la materia y la energía de los restos de otros seres vivos.
Se llama descomponedores o
saprófitos
, a los organismos heterótrofos que absorben nutrientes por ósmosis (osmotrofia), como lo hacen las bacterias, los hongos, y detritívoros. Son los responsables del reciclado de los nutrientes. Este proceso permite que la materia que ha ido pasando de unos organismos a otros pueda ser utilizada de nuevo por los productores.
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. 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.
Transferencias del material genetico
El material genético bacteriano está formado por ADN. 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) y expresión (determina el fenotipo).
Mutaciones
Las mutaciones se consideran alteraciones estables y heredables de la secuencia génica; pueden ser también sustituciones, supresiones, inserciones y reordenamiento de bases. Habitualmente producen cambios en el fenotipo.
Algunas enfermedades bacterianas pueden ser infecciones por estafilococos como la neumonía y la meningitis, infecciones por Escherichia coli la causa más frecuente de infección urinaria y otros
Las infecciones bacterianas pueden propagarse a través de agua contaminada (cólera y fiebre tifoidea); de comida en mal estado (botulismo, intoxicación por bacterias (E. coli o por salmonelas); por contacto sexual (sífilis, gonorrea, clamidiasis);a través del aire, por efecto de la tos o estornudos (tuberculosis); tocando a personas infectadas (faringitis estreptocócica); por transmisión de una parte del cuerpo (como ocurre cuando la bacteria E. coli pasa de los intestinos a las vías urinarias).
IDENTIFICACION DE LAS BACTERIAS
POR LA PARED CELULAR
Son aquellas que se tiñen de un color rosado tenue. Esta característica está íntimamente ligada a la estructura didérmica dada por la envoltura celular, pues presenta doble membrana celular (una externa y la otra citoplasmática), lo que refleja un tipo natural de organización bacteriana.
Las bacterias gramnegativas presentan dos membranas lipídicas entre las que se localiza una fina pared celular de peptidoglicano.
BACTERIAS GRAM NEGATIVAS
Son aquellas bacterias que se tiñen de azul oscuro o violeta. Esta característica química está íntimamente ligada a la estructura de la envoltura celular, por lo que refleja un tipo natural de organización bacteriana.
La envoltura celular de las bacterias grampositivas comprende la membrana citoplasmática y una pared celular compuesta por una gruesa capa de peptidoglucano, que rodea a la anterior.
BACTERIAS GRAM POSITIVAS
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