Este documento describe la genética bacteriana. Explica los elementos genéticos móviles como plásmidos, bacteriófagos y transposones, y los mecanismos de transferencia genética como la conjugación, transformación y transducción. Además, detalla la estructura del genoma bacteriano y la replicación del ADN.

1. GENÉTICA BACTERIANA
Docente: Dra. Estela Tango

2. OBJETIVOS
Conocer la genética bacteriana.
Elementos genéticos móviles:
- Plásmidos
- Bacteriofagos
- Transposones
- Integrones y cassettes génicos.
Mecanismos de transferencia genética:
- Conjugación
- Transformación
- Transducción

3. GENOMA BACTERIANO
 Una molécula de ADN de
doble hebra circular, en una
copia (haploides).
 DNA compactado (proteínas
tipo histonas).
 Alto peso molecular (4x106 pb
en E. coli).
 Codifica aprox. 4700 genes
(E. coli).
 Replicación del DNA acoplada
a la división celular.

4. ELEMENTOS GENÉTICOS
MÓVILES
(Extracromosómico)
 Plásmidos
 Bacteriófagos
 Transposones
 Integrones y cassettes génicos

5. Plásmidos
 Moléculas de DNA circular extracromosómico
 Origen de replicación propio (Ori) determina
autonomía de replicación del cromosoma
 Tamaño molecular: 1-200 Kb
 Nº de copias variables (1 - >40)
 Transportan información genética no esencial
para la vida de las bacterias

6. REPLICACION
DEL
PLASMIDO
En Escherichia coli se
han reconocido muchos
plásmidos, entre ellos
el F ("factor sexual“)

7. BACTERIOFAGOS
 Virus bacterianos.
 Genoma (acido nucleico ARN o ADN)
cubierto por capa de proteinas.
 Pueden establecer un ciclo lítico o lisogénico
 Para integrarse reconocen secuencias
específicas en el genoma bacteriano

8. CICLO DE REPLICACIÓN DE
UN BACTERIÓFAGO

9. TRANSPOSONES
Secuencias de inserción (elementos IS)
 Están compuestas por una secuencia corta
de DNA que codifica las enzimas necesarias
para su transposición
 Los extremos son secuencias repetidas
invertidas idénticas de 15-25 pb, variables en
distintas IS
IL-1 IL Transposasa IR

10. Transposones compuestos
 Contienen otros genes, además, de los
genes necesarios para su transposición Ej R,
Vir
 A menudo contienen los genes extra en la
región central, flanqueada en ambos lados
por elementos de inserción similar ó idéntica
IR IR IL IL
Otros genes
IS IS

11. Integrones y cassettes
génicos
Familia de elementos genéticos potencialmente
móviles capaces de integrar y expresar genes de
resistencia a los antibióticos.
Detectados en bacilos Gram (-) fermentadores:
- Enterobacteriaceae y Vibrionaceae21-23
- En algunos no fermentadores: Pseudomonas
aeruginosa24 y Acinetobacter baumannii25.
-Además, un integrón funcional en bacterias Gram
(+), en una cepa de Corynebacterium glutamicum

12. INTEGRONES Y CASSETTES GÉNICOS
 Figura 1. Representación esquemática de la estructura básica de un integrón y de la
adquisición decassettes genéticos de resistencia. intI1: gen que codifica la integrasa
clase 1; attI: sitio de recombinación del integrón en el cual los cassettes son
integrados; PI: promotor que transcribe la integrasa; PC: promotor que dirige la
transcripción de los cassettes integrados. attC: sitio de recombinación
del cassette genético (esquema no dibujado a escala).

13. Recombinación genética en las
bacterias
 Proceso que forma un nuevo genoma recombinante
 Existen tres tipos de recombinación genética en Bact.
 Recombinación general
◦ Intercambio recíproco entre un par de secuencias homólogas
de DNA Ej. Transformación
◦ El proceso ocurre a cargo de los productos de los genes rec
 Recombinación específica de sitio
◦ El material genético no presenta homología con el cromosoma
receptor Ej. Transducción
◦ El proceso ocurre a cargo de enzimas virales
 Recombinación replicativa
◦ No depende de homología de las secuencias
◦ La emplean los elementos genéticos móviles

14. Mecanismos de transferencia horizontal
de información genética en las bacterias
 Se produce recombinación genética en la
transferencia horizontal de genes
◦ Conjugación
◦ Transformación
◦ Transducción

15. CONJUGACIÓN
Operón tra (21 genes)
• Codifica estructuras y proteínas para la
transferencia del plasmido.
• Contiene secuencias homólogas (IS) con
el cromosoma bacteriano.
• Puede existir fuera ó integrado al
cromosoma.

16. Conjugación Factor F
Una bacteria donadora F+ transmite a través de
un puente o pili, un fragmento de ADN, a otra
bacteria receptora F-. La bacteria que se llama F+
posee un plasmido, además del cromosoma
bacteriano.

17. Conjugación
Transferencia de genes de resistencia

18. Transformación
 DNA en solución
◦ Fragmentos lineales
◦ DNA desnudo
 Deben integrarse
◦ Plásmidos

19. TRANSFORMACIÓN
 Intercambio genético
 Una bacteria capta fragmentos de
ADN, de otra que se encuentran
dispersos en el medio donde vive.

20. TRANSDUCCIÓN
 La transferencia de ADN de una bacteria a
otra a través de un virus bacteriófago, que
se comporta como un vector intermediario
entre las dos bacterias.
 a, el virus se acopla
a la bacteria
 b, el virus rompe la
pared bacteriana
 c, el virus inyecta su
ADN