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Conjugación Bacteriana

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Pepe Jose perez

on 29 January 2013

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Transcript of Conjugación Bacteriana

Conjugación Bacteriana Experimento de Lederberg y Tatum -En 1946, Lederberg y Tatum realizaron el experimento con Escherichia coli: -Las dos cepas de E. coli A y B son incapaces de crecer en medio mínimo. -La cepa A (Met- Bio- Thr+ Leu+) requiere metionina y biotina para
crecer, mientras que la cepa B (Met+ Bio+ Thr- Leu-) requiere treonina y leucina. -Tras cultivar juntas las dos cepas durante un tiempo corto y sembrar en medio mínimo las células procedentes de ese cultivo mixto, se observaron colonias prototrofas (Met+ Bio+ Thr+ Leu+) con una frecuencia muy baja (una colonia de cada 10 7 células sembradas en la placa). Conclusión: -La primera cepa y la segunda no crecen en un medio mínimo. Si juntaban ambas cepas en un tubo de ensayo, al cabo de cierto tiempo observaban crecimiento. Hubo intercambio de material genético. Por otra parte: Los resultados de pruebas de transformación resultaron negativos. El DNA aislado de una de las cepas fué incapaz de producir prototrofos en la otra cepa (en aquella época no era posible la transformación en E. coli). La ausencia de transformación sugiere la necesidad de contacto entre las células para que aparezcan recombinantes, por lo que se propuso el término conjugación para el fenómeno, cualquiera que fuese, que conducía a la aparición de estas colonias prototrofas. Definición de conjugación bacteriana Que es? Proceso de transferencia de material genético entre una célula bacteriana donadora y una receptora mediante el contacto directo o una conexión que las una: pilus o pelo. La conjugación es un mecanismo de transferencia horizontal de genes como la transformación y la transducción, con la diferencia de que estos últimos no involucran contacto intercelular. Además La conjugación bacteriana a menudo es considerada el equivalente bacteriano a la reproducción sexual o al apareamiento debido a que implica el intercambio de material genético. Esquema de la Conjugación 1.La célula donante o "F+" genera un pilus o pelo.
2. El pilus se adhiere a la célula receptora (F-) y ambas células se aproximan, hasta que se fusionan ambos citoplasmas.
3. El plásmido F se desarma y una de las hebras de ADN es transferida a la célula receptora (F-).se transfiere un trozo de plasmido, y otro de DNA genómico.
4. Ambas células sintetizan la segunda cadena y regeneran un plásmido completo. La célula receptora sintetiza el pilus. Ahora ambas células son potenciales donantes, es decir, F+ o masculinas. Interpretación Interpretación FIN La conjugación es un medio conveniente para la transferencia de material genético a objetivos variados. En laboratorios, las transferencias exitosas han sido reportadas desde bacterias hasta levaduras, plantas, células eucariotas y mitocondrias aisladas. La conjugación tiene ventajas sobre otras formas de transferencia génica, incluyendo el mínimo daño de la membrana celular y la habilidad de transferir cantidades relativamente grandes de material genético. Aplicaciones en la ingeniería genética Experimento Bernard Davis: Para ver si intercambiaba mediante contacto desarrollaron: un tubo con forma de "U" con un filtro en el medio el cual impedía el paso de bacterias pero sí el del cultivo. al sembrar, se observó que nno crecían colonias. Demuestra que es necesario que las células de las dos cepas entren en contacto directo para que se produzca la conjugación. Plásmidos: DNA bicatenario circular no esencial para las funciones de la célula.
Se autorreplican y autocontrolan su replicación.
Presentan tamaño variable pero menor que el de la célula.
Son elementos que se transfieren en la conjugación, codifican a genes de resistencia antibiótica y toxinas.
Forman grupos de incompatibilidad: cuando se produce la conjugación, una célula tiene un plásmido determinado, y no deja que otro entre.
Para que los plásmidos se transmitan es necesaria la unión de los citoplasmas.

Plásmido F: episoma (tiene la capacidad de integrarse en el cromosoma de la bacteria) que tiene lugar por la recombinación homóloga, por lo que sólo se puede integrar en algunas zonas del citoplasma.
Capacidad de sintetizar el pelo F.
Regula el paso de DNA a otra célula.
Altera los receptores de membrana de manera que no pueda llegar ningún plásmido.

Hfr: región en la que se integra el plásmido F. Jacob y Wollman, en 1956, realizaron experimentos en que se interrumpía la conjugación a intervalos determinados, probando que la transferencia es unidireccional y linear, de forma que los genes de la célula donadora van entrando en la receptora en un orden determinado, lo que fue muy útil para hacer mapas genéticos. F+:
Sintetizan el pelo F.
Tienen una región TRA que codifica cuando tiene una enzima cerca para sintetizar el pelo F.
Esta región dirige la transferencia del plásmido a otra célula.

F-: no sintetizan el pelo F.

Conjugación Hfr: recombinación con una frecuencia muy alta,
Las cepas Hfr no suelen convertir en fértiles a las F-.
El factor F se replica conjuntamente con el cromosoma de la bacteria.

En el cultivo de F+ normal, existe una pequeña proporción de células Hfr, responsables de la baja frecuencia de recombinantes de los cultivos F+. En ellas, el factor F+ no se encuentra libre en el citoplasma, sino que se integra en el cromosoma.
La integración puede producirse en diversos puntos del cromosoma. El factor F se replica como parte del cromosoma sin perder su capacidad de producir pili sexuales.

Conjugación con bacteria F-:
Una réplica del ADN cromosómico pasa a la célula receptora.
Rotura siempre por el factor F, y comienza el paso de material genético por el lugar opuesto a el ( final 5’ del ADN).
Interrupciones espontáneas frecuentes, implica que excepcionalmente se transmite el factor F, y la bacteria receptora continua como F- o femenina.

Por lo tanto, en la conjugación entre una bacteria F+ y F-, las bacterias femeninas se convierten en masculinas.

Transferencia entre Hfr y F-:
Gran número de recombinantes. Muy difícil que se conviertan en masculinas.
Mediante experimentos seriados, interrumpiendo la conjugación en tiempos escalonados, se ha podido ordenar los genes de las cepas Hfr y realizar así el mapa de la cromosómico de la bacteria. Bacterias Hfr: otro tipo de bacterias donantes de DNA por conjugación. En algunas cepas Hfr, el factor sexual, puede separarse de nuestro ADN cromosómico y llevarse consigo uno o mas de sus genes. Este factor F que se ha llevado una porción del cromosoma, recibe el nombre de F’, portador de los genes del operón lac. de E. coli, que permite la fermentación de la lactosa.

Factor extracromosómico circular, puede transferirse a otras células convirtiéndolas en fermentadoras de la lactosa.

Conjugación entre bacterias F’ x F- se denomina sexducción.

Si es transferido este factor F lac. a una bacteria E. coli q en su genoma ya posee genes lac., la célula se convierte en diploide para los factores lac.. Sexducción: otro tipo de conjugación entre bacterias
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