Guía Fisio Microbiólogica PDF

Genetica Microbiana DNA le da instrucciones a la célula de cómo reproducirse y vivir en un ambiente. El movimiento de los genes a través del DNA es el fundamento de la biología molecular. El ambiente determina la función celular. Mecanismo de defensa de la célula frente a los cambios en el ambiente:...

Genetica Microbiana DNA le da instrucciones a la célula de cómo reproducirse y vivir en un ambiente. El movimiento de los genes a través del DNA es el fundamento de la biología molecular. El ambiente determina la función celular. Mecanismo de defensa de la célula frente a los cambios en el ambiente: modulación de la conformación del DNA, modulación de la expresión de genes, que a su vez modula la síntesis de proteínas, que a su vez modula la actividad de una enzima/proteína/ vía metabólica. Estos mecanismos afectan a la morfología de la célula (ej. producción de endosporas). Los virus no tienen DNA en su estructura tienen RNA como genoma, sino que con la transcriptasa reversa generan el DNA codificante. Gen: Unidad genética funcional. Localizados en los cromosomas y otros elementos genéticos. Las bacterias tienen UN cromosoma. Conjunto de genes=Genoma. Rendesivir: Su unión impide la replicación viral en su forma activa. Análogo de la adenosina. Detiene la síntesis de RNA del virus. Replicación del genoma viral a RNA por la RDRP. Transcripción de genes que codifican las proteínas de estructura del virus, siendo la nucleocápside, espiga, membrana, ambiente, Nsp1-nsp16 (16 proteínas no estructurales). Formas alternativas del DNA. Su morfología depende de la secuencia y del medio ambiente. Forma A, B y Z. Forma B: Franklin, Watson y Crick, más común, zonas plectónémicas (amplia y compacta). Forma A: Ligeras diferentes a las forma B, debido al anillo de desoxirribosa, las bases están dispuestas lejos del eje central. 11 bases x vuelta. Forma Z: Forma zig-zag, en zonas altas de GCGCGCGC. Las bacterias no tienen núcleo, tienen nucleótido o nucleótidos, el cual es condensando en un 25% del volumen de la célula y está rodeado de RNAs, citoplasmáticos, proteínas, polisomas y proteínas de membrana. Superenrollamiento DNA: DNA circular → Proteínas NAP → Compactación del DNA →Generando ondulaciones y contorsiones → Compactación del DNA (más), gracias a las girasas y topoisomerasas. Topoisomerasas: Enzimas que relajan o enrollan el DNA, enredan o desenredan, lo catenan o lo desencatenan. En el cromosoma de E.coli hay más de 100 dominios de superenrrollamiento, cada uno estabilizado por proteínas específicas que se unen al DNA. Varios complejos proteína-DNA ayudan a compactar y organizar el nucleoide. La RNApol superenrolla al DNA, debido a que desenrolla una parte de la hebra, la otra parte se superenrolla, por eso, cuando se replica en RNA bacteriano, se producen más enrollamientos. Dominios anidados de cromatina: Ori, right, left y ter. Con estos macrodominios actúan otros dominios: CIDs (de interacción cromosomales) y los SDs (superenrollados topológicamente aislados). Las proteínas de unión al DNA, pueden doblar o tender puentes sobre el DNA para ayudar a su compactación y limitar su difusión de superenrollamientos. Algunas proteínas sirven para separar el DNA al ser transcrito (HU), o cuando se buscan silenciar genes (HNS). Hay más transcripción alrededor del nucleoide porque en el centro está más enrollado. Fis: Generan puentes. IHF O HU: Generan puentes más compactos. SMC: Alargan o acortan la cadena de DNA. Se unen a dominios del DNA, se desplazan haciendo el filamento más largo (derecha) o más corto (izquierda). Estabilizan los dominios, relajan o compactan más el DNA, permitiendo que se replique o no el gen. HNS: Evitan la transcripción de los genes, no permiten que se una la RNA polimerasa, organizan cadenas largas de DNA, sólo se unen a esta cadena por atracciones, sin romperla. Los aa polares del HNS con carga positiva, se atraen a los aa del DNA con carga negativa, generando el silenciamiento. Cuando hay transcripción, esta atracción se pierde, a causa de las proteínas anti silenciadoras. Transposones (TN) Zonas genéticas que se pueden mover de lugar, de un plásmido a un cromosoma o de un plásmido a otro plásmido. Elementos transponibles: Secuencia de inserción o transposones. Fragmentos de DNA que se pueden insertar en una ubicación cromosomal distinta y en algunas ocasiones generando duplicados de sí misma en el proceso. Componentes genéticos más abundantes en el material genético de eucariotas. Descubiertos por Barbara McClintock en el maíz. Tipos de transposones: Retrotransposones (Clase 1): Requieren de transcripción reversa para transponerse. (Virus y en algunos organismos eucarióticos). Transposones de DNA (Clase 2) Sencillos: Un sólo gen. Si el gen es transposasa es de sencillo autónomo. Si el gen no es transposasa es sencillo no autónomo. Debe de buscar en el DNA la secuencia que genere una transposasa. Compuestos: Contienen genes codificantes de resistencia a antibióticos, flanqueados por secuencias de inserción. ➔ Replicativos. Propio gen de transposasa, gen de resolvasa (para que se replique el transposón). ➔ No replicativos. Tienen más de un gen, con su propio gen de transposasa. No tienen resolvasa Tn3. Resistencia a la ampicilina. Tn501. Resistencia al mercurio. Tn1681. Enterotoxina estable al calor. Tn2901. Biosíntesis de arginina. De vida libre: Largos y hay algunos, estables o inestables. Pocos elementos transponibles. Facultativos patógenos: Varios elementos transponibles, ayudan a la supervivencia de la bacteria. Simbiótico obligatorio: No tiene transponibles, para no perjudicar a su hospedero. Estructura común de los elementos transponibles: Formado por repeticiones invertidas, y una proteína en el centro que es la transposasa. Se unen al DNA a través de repeticiones directas. Transposones de conformación: Los más sencillos en procariotes. Secuencia de inserción entre 750-1600 pb, tienen la transposasa, contienen repeticiones invertidas en extremos (de 9 a 40 pb). Mecanismos de transposición: Simple: La transposasa quita al transposón del DNA donador, generando el GAP y separando el transposon. Después llega el DNA receptor. Gracias a la transposasa, se une el DNA receptor con la transposasa, generando otra inserción en el DNA. Replicativa: Resolvasa replica el gen. Gen con la secuencia de inserción, este tiene el gen con resolvasa, la cual copia toda la zona de inserción, pegándole en el DNA receptor. Generando dos transposones en dos posiciones diferentes. Transposición replicativa: Contiene genes de transposasa y de resolvasa, el transposón original permanece en el sitio parental (DNA donador), una copia del transposón se inserta en el sitio blanco. No se pierde ningún DNA. Consecuencias de los transposones: Se generan mutaciones, rearreglan DNA (deleción, pérdida de fragmento de DNA). Algunos llevan codón de paro (bloqueo de transcripción o traducción), algunos llevan promotores (activan genes cerca del punto de inserción), también presentes en plásmidos.