46. Plasmidos- Thg 2

7/30/2019 46. Plasmidos- Thg 2

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Gentica bacteriana

Mecanismos que conducen a la evolucin de los genomas bacterianos:

1. Mutacin y seleccin

2. Transferencia lateral de genes: transformacin, transduccin, conjugacin.

3. Re-arreglos internos del ADN

4. Transposicin de elementos genticos mviles (IS, Tn)


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Mutaciones

Mutacin: Cambio heredable en la secuencia de ADN. Pueden causar alteraciones en el

fenotipo.

Espontneas: originadas por infidelidad en replicacin, inestabilidad qumica de bases.

Inducidas: generadas por mutgenos qumicos, radiaciones.

Microlesiones: mutaciones puntuales Macrolesiones. Generadas por recombinacin

homloga


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a. M. silenciosas. No cambia el aa

b. M. errneas (missense). Cambia el

aa

c. M. sin sentido (nonsense) .Cambia

a un codn de terminacin de

traduccin


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Mutaciones polares

Afectan genes ro abajo. Ocurren en los operones (bacterias o arqueas).


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Mutaciones

por insercin(Tn)

Mutaciones condicionales. El producto codificado es activo a la

temperatura permisiva e inactivo a la temperatura restrictiva


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Los fenotipos mutantes pueden ser restablecidos por reversin o supresin

Reversin de las mutaciones al

fenotipo wt

Mutaciones

supresoras


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Replicacin de templados circulares

Replicn: Unidad de replicacin autnoma. Contiene ori y funciones que actan sobre el ori. Ej.

cromosoma, plsmidos, fagos.

Modos de replicacin de templado circular: bidireccional () y crculo rodante ()

Modo bidireccional (): cromosoma, plsmidos

Gram- (oriC, oriV, ColE1)

Iniciacin

tipo oriC


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Modo Replicacin en crculo rodante (): fagos (M13), plsmidos Gram +,

plsmido F.

Puede generar concatenados que contienen

varias unidades del genoma. Son

posteriormente procesados (fago lambda)


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Plsmidos

Son replicones.

Tamao variable (1-200 kbp)

Generalmente circulares. Algunos lineales.

Una copia/clula o varias copias/clula. Por recombinacin generan dmeros,

multmeros o monmeros

Modos de replicacin: o

Controlan su replicacin y nmero de copia mediante control negativo del inico de

la replicacin

Poseen:

- Mdulo bsico: un orgen de replicacin vegetativo (oriV), genes para la

replicacin.

- Sistemas de particin (segregacin a las clulas hijas)

- Secuencias de insercin (IS) y/o transposones (Tn)

- Genes de resistencia a antibiticos u otras funciones bioqumicas (degradacin,

virulencia, bacteriocinas, etc)

- Funciones de transferencia (plsmidos conjugativos)


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Mapa del plsmido de resistencia R100


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Mantenimiento de los plsmidos

1. Plsmidos de alto nmero de copia particionan al azar.

2. Plsmidos de bajo nmero de copia (1-2/cel). Deben contener sistemas de

particin

Particin de plsmidosde alto nmero de copia


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Sistemas de Particin verdaderos:

Aseguran que dos plsmidos generados luego de la divisin celular sean

segregados a las clulas hijas.Poseen funciones codificadas en cis y trans necesarias para la particin (parA,

parB, parS)


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Sistemas de adiccin: La bacteria slo sobrevive mientras lleve el plsmido.

Antdoto-veneno producidos por el

plsmido.

El veneno es estable, el antdolo (bloqueala accin del veneno) es inestable.

En plsmido F, antdoto y veneno son

protenas.

En pR1, el antdoto es un mRNAantisentido que bloquea el mRNA de la

toxina


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Compatibilidad

Dos plsmidos son incompatibles si sus orgenes no pueden ser distinguidos

durante algn proceso necesario para su mantenimiento (iniciacin de lareplicacin y/o segregacin).

Control del nmero de copia El ori ColE1 es controlado por un RNA


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Control del nmero de copia. El ori ColE1 es controlado por un RNA

regulador


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Mecanismos de intercambio gentico en microorganismos:

Transferencia horizontal gnica (THG)

Transformacin

Conjugacin

Transduccin


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Transformacin: Incorporacin de ADN libre del ambiente

Natural. Ej. B. subtilis, S. pneumoniae

Competencia gentica: Capacidad de una bacteria para ser transformada

Modelo de transformacin natural en B. subtilisS. pneumoniae

Artificial. Ej. E. coli, Pseudomonas.

Varios mtodos: Cloruro de Calcio, electroporacin, formacin de protoplastos+PEG

(arqueas).


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Conjugacin

Un plsmido o cromosoma es transferido de una bacteria a otra por contacto

entre clulas


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Mapa gentico del plsmido F de E.coli.

oriV: origen de replicacin vegetativo; Rep; funciones para la replicacin; IS, Tn: elementos

mvilesoriT: origen de transferencia; genes tra: funciones para la conjugacin.


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Modelo de la transferencia de plsmidos

durante la conjugacin entre bacterias Gram

negativas

Modelo de replicacin en crculo

rodante para la transferencia de ADN


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Clulas F+: dador

Clulas F-: aceptor

Clulas Hfr: alta frecuencia de recombinacin de F en cromosoma

Episoma: plsmido que se replica autnomamente o se integra al cromosoma

Fo R: plsmido derivado de cepa Hfr que lleva genes cromosomales.

Plsmidos autotransmisibles: (conjugativos): Poseen funciones completas para

la conjugacin (oriT y genes tra)

Plsmidos no-autotransmisibles (movilizables): Poseen oriT y funciones

incompletas para la conjugacin (genes mob, codifican funciones necesarias para el

inicio de su propia transferencia ). Para ser transferidos requieren de un plsmido

helperconjugativo que aporte las funciones que le faltan.

Integracin del plsmido F al cromosoma en cepas Hfr


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Integracin del plsmido F al cromosoma en cepas Hfr

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