genetica eucariotas y procariotas

GENÉTICA BACTERIANA

I.

Elementos genéticos

GENOMA BACTERIANO
I. Elementos genéticos

es el conjunto de elementos genéticos
autorreplicativos
que tiene una bacteria

II. Variabilidad genética

* cromosoma (imprescindible)
* plásmidos (prescindibles)
* profagos (prescindibles)

III. Genómica y concepto de especie

BACTERIAS = CÉLULAS PROCARIOTAS
2 µm
Membrana celular

Pared celular(péptidoglicano)

EL CICLO CELULAR DE LA CÉLULA PROCARIOTA
Bacteria
recién nacida

0.5 µm

Citoplasma

Cromosoma (DNA)

Bacterias hijas
recién nacidas

¡NO

¡HAY

HAY

FISIÓN

MITOSIS!

BINARIA!

Ribosoma
CRECIMIENTO

•UNA ÚNICA MOLÉCULA

REPLICACIÓN DEL DNA

•DNA DE DOBLE CADENA CIRCULAR
•HAPLOIDE

DIVISIÓN CELULAR

•1000-6000 KILOBASES (kb)

PARED CELULAR

FOTOMICROGRAFÍA
ELECTRÓNICA
DE UNA
CÉLULA
BACTERIANATiempo de generación: 20 min o más

PRINCIPALES DIFERENCIAS ENTRE
CÉLULAS PROCARIOTAS Y EUCARIOTAS
CARACTERÍSTICA
TAMAÑO

CÉL. EUCARIOTA

Célula pequeña
≤ 2 µm diámetro

Célula más grande
2 a > 100 µm diámetro

MEMBRANA NUCLEAR
NÚCLEO

No hay

Sí hay

GENOMA (cromosoma/s)

Una única molécula de
DNA circular HAPLOIDE

Varias mol. de DNA lineal
(cromosomas) DIPLOIDES

Fisión binaria

MitosisPRESENCIA DE
ORGANELOS

No

Sí

CITOESQUELETO

No

Sí

PARED CELULAR

Sí

No siempre y de química
diferente

RIBOSOMAS

DIVISIÓN CELULAR

GENOMA

CÉL. PROCARIOTA

CLASIFICACIÓN FILOGENÉTICA:
LOS TRES DOMINIOS SEGÚN CRITERIOS MOLECULARES
(rRNA 16S; seq. prots.)

CLASIFICACIÓN
TAXONÓMICA:

PLANTAS

ANIMALES

HONGOS

LOS CINCO REINOS
SEGÚN CRITERIOS
FENOTÍPICOS
EUCARIOTAS
UNICELULARES

Dominios

Bacteria+ Archaea
PROCARIOTAS

MANTENIMIENTO DE PLÁSMIDOS
en el ciclo celular

Otros elementos genéticos en las bacterias además del cromosoma:

LOS PLÁSMIDOS

1

2

Replicación

Partición

• Pequeñas moléculas de DNA circular (3 a cientos de
kb)
• Autorreplicativas
Nº característico de copias
por cromosoma bacteriano
(1 a varias decenas)

• No contienen genes esenciales
• Confieren habilidades útiles encircunstancias
muy específicas (e.g. resistencia a antibióticos)

Una bacteria puede tener varios plásmidos distintos a la vez

PLÁSMIDO R1
100 kb

PLÁSMIDO simbiótico de Rhizobium etli
copB copA

repA

ori REPLICÓN BÁSICO
(REPLICACIÓN)

Nº característico = 2

370 kb
Nº característico = 1
B
ÓN
IC
L
P
RE

KmR (kanamicina)
ApR (ampicilina)
REGIÓN TRA
(TRANSFERENCIA
CONJUGATIVA)

región R
(genes deresistencia)

SmR (estreptomicina)
SuR (sulfonamida)
CmR (cloranfenicol)

Relación simbiótica
de la bacteria con
plantas leguminosas:
forma nódulos en las
raíces y fija nitrógeno

REGIÓN tra
parA parB

REGIÓN PAR (PARTICIÓN)

O
IC
ÁS

SIMBIOSIS
Nodulación
+
Fijación
Biológica de
Nitrógeno

Otros elementos genéticos en las bacterias además del cromosoma:

LOS BACTERIÓFAGOS
FAGOS
(virus debacterias)
• Pequeñas moléculas de DNA o RNA

• Con cápside proteica en la forma libre
• Sin cápside dentro de las bacterias
• Autorreplicativas: Se multiplican
dentro de las bacterias

CICLO LÍTICO DE MULTIPLICACIÓN FÁGICA
1. Adsorción

2. Inyección

3. Replicación

Todos los fagos son capaces de
propagarse por ciclo lítico

VÍA LISOGÉNICA
LISOGÉNICA DE MULTIPLICACIÓN FÁGICA
1. Adsorción

2. Inyección3. Circularización

Los fagos que pueden optar
4. Integración
por propagarse
por ciclo lítico
Bacteria lisogénica
o por vía lisogénica se llaman

Los que sólo se propagan de
5. Ensamblaje
6. Lisis
esta forma se llaman

4. Síntesis proteica

PROFAGO

“fagos temperados”

“fagos virulentos”

Escisión
Nº característico
de progenie

Ciclo lítico

TRANSPOSONES:
son elementos genéticos NOautorreplicativos
Los transposones
• son segmentos de DNA de doble
cadena
• con extremos repetidos invertidos
• con un gen que codifica para la
transposasa (tnp)

5´ACTG
3´TGAC

tnp

CAGT 3´
GTCA 5´

• Tienen cientos o miles de pb
• NUNCA INDEPENDIENTES! porque no son replicones
• Saltan al

azar de un sitio a otro del DNA de la célula

• Saltan con muy baja frecuencia
• Producen mutaciones allí donde se...