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1. RECOMBINACION BACTERIANA
Conjugación
Calvas de lisis

2. • Las bacterias presentan diferentes mecanismos
por las cuales sus genes pueden transferirse de
una célula a otra; aún cuando en una célula ha
ocurrido una mutación, esta puede ser
transferida.
• La transferencia genética es unidireccional y va de
una célula donadora a una célula receptora.
• La donadora solo cede una pequeña parte de su
ADN a la receptora.
• Los genes bacterianos generalmente se
transfieren a miembros de la misma especie,
aunque ocasionalmente lo hacen a otras especies
diferentes.

3. TRANSFORMACION
• Fragmentos de ADN exógeno o ADN transformante
(tamaño superior a 3 x 105 dalton y longitud comprendida entre 5 x 106 y 15 x 106, que equivale a 200.000
pares de bases) con estructura helicoidal intacta pueden
unirse a células bacterianas competentes y entrar en
su interior. La entrada de estos segmentos necesita
de la presencia de iones de k+, Mg++ y Ca++.
• El ADN entra en el espacio periplasmático, entre la
pared celular y la membrana plasmática, allí una
endonucleasas corta las dobles hélices en
fragmentos de menor tamaño, posteriormente se
degrada una de las dos hélices, de manera que lo
que entra en el citoplasma es ADN de una hélice
(monocatenario).

4. Experimento de Frederick
Griffith realizado en 1928
en cepas de Streptococcus
pneumoniae (neumococo)
utilizando cepas lisas,
virulentas ; y cepas
rugosas avirulentas
Este experimento fue
corroborado por Avery, Mc
Leod, y Mc Carty, en
1944cultivaron cepa S y:
1. Produjeron extracto de
lisado de células (extracto
libre de células).
2. Luego que los lípidos,
proteínas y polisacáridos se
removieron, el estreptococo
aún conservó su capacidad de
replicar su ADN e introducirlo
en neumococo R.

5. • Como conclusión de sus trabajos, dedujo
que existía un “principio transformante”
que podía transferirse de unas bacterias
a otras y que alteraba las características
hereditarias de las células receptoras, ya
que diferentes formas no patógenas de
neumococos podían convertirse en
virulentas al entrar en contacto entre sí.
Avery, Mc Leod y Mc Carty en 1944
extrajeron ADN de neumococos virulentos
y lo pusieron en contacto con
neumococos avirulentos, observando
posteriormente que estos presentaban
capsula y por lo tanto infectaban a los
conejos; comprobaron que únicamente el
ADN era capaza de producir esta
transformación. De todo ello dedujeron
que el principio transformante de Griffith
era el ADN y que, por lo tanto, al menos
en bacterias, esta molécula no tenía el
carácter estructural que se le suponía,
sinó que era “la responsable de todas las
actividades bioquímicas y características
específicas y heredables de las células”
(en otras palabras: el ADN es el portador
fundamental de la información genética).

6. Factores que afectan la transformación
• Tamaño del ADN: generalmente el ADN de
doble cadena debe ser al menos 5 x 10 5 d.
• Competencia de la célula receptora: Algunas
bacterias sólo toman el ADN solo cuando se
encuentran al final de la fase log, cuando
producen una proteína específica llamada
“factor de competencia”.
Algunas bacterias incorporan el ADN en forma
natural mientras que en otras hay que
inducirlas.

7. Pasos de la Transformación
A) Incorporación del ADN: En bacterias Gram + el ADN
ingresa como moléculas de cadena sencilla y la
complementaria se sintetiza al interior de la célula
receptora.
En Gram -, incorporan ADN de doble cadena.
B) Recombinación: la recombinación es recíproca entre
el cromosoma y el ADN de la célula donadora. Debe
existir homología y la participación de los genes rec
A, B y C
Importancia: La transformación ocurre en la naturaleza
en forma normal y la transformación in vitro es
usada ampliamente en la tecnología del ADN
recombinante.

8. Transducción
Es la transferencia genética desde un receptor a un donador a través de un
bacteriófago. La transferencia ocurre entre miembros de una misma especie
bacteriana. La transducción está relacionado con el ciclo de vida del virus.
Común en bacterias Gram +

9. Transducción
• Adsorción
• Unión irreversible
• Contracción del collar
• Inyección del ADN

10. Ciclo Lítico de multiplicación del Fago
• Eclipse
• Acumulación intracelular
• Lisis y liberación

11. Ciclo lisogénico de multiplicación del fago
• Integración (profago)
• Replicación simultánea

12. • Transducción generalizada: Cual gen del donante tiene
la misma probabilidad de ser transferido. El ADN se corta en
pequeñas piezas y uno o mas segmentos pueden ser empacados en
la cabeza viral y luego ser transferidos
• Transducción específica: Solo se traducen genes que
están pegados al sitio de inserción del fago; está mediada por
fagos lisogénicos o temperados.

13. Conjugación bacteriana
• Fue descubierto por Joshua Lederberg y Edward Tatum en 1946
• Es la transferencia del ADN desde una célula donadora a una receptora, mediante
contacto físico entre las dos células.
• Célula donadora = Célula macho (F+)
• Célula receptora = Célula hembra (F-)
• La transferencia es unidireccional.
• Es promovido por determinados tipos de plásmidos, que portan un conjunto de
genes cuyos productos participan en el proceso,

14. • Tipos de Células:
a) Donadora: Presenta el factor F (plásmido) o de fertilidad, capaz de
producir el pili sexual. (F+). Se replica independientemente.
b) Receptora: Carecen de factor F (F-)
c) Célula Hfr: (episoma). Cuando el factor F se encuentra integrado al
cromosoma. Cuando el factor F se separa del cromosoma Hfr, lleva
algunos genes cromosomales y se convierte en F’

15. Mecanismo de la conjugación
a) Cruces F+ x F-: La punta del pelo sexual se pone en contacto
con la receptora, formándose un puente de conjugación, a
través del cual pasa el ADN del donador al receptor,
protegiéndose de las nucleasas que se encuentran en el
ambiente.
b) El ADN del plásmido se corta en el sitio origen de la
transferencia y pasa una sola hebra y en su interior se forma
la cadena complementaria. La receptora se convierte en F+ y
la donadora permanece F+ pero presenta una baja
frecuencia de recombinación.

16. • Los cruces Hfr x F-, en este caso el ADN que se
transfiere primero es el del cromosoma y luego
puede transferirse el plásmido.
• Normalmente la receptora no recibe el factor F
en este tipo de cruces permaneciendo como F-.
• Los cruces F’ x F- dan como conjugantes a F’
debido a que el receptor adquiere genes
cromosomales.

17. Elementos Genéticos Transponibles
• Son segmentos de ADN que tienen la capacidad de moverse de una
localización a otra (genes saltarines).
Propiedades:
a) Pueden moverse desde cualquier molécula de ADN a cualquier
otra molécula de ADN.
b) No existen de manera autónoma, para ser replicados necesitan de
algún otro replicón.
c) La transposición requiere poca o ninguna homología entre la
localización actual y el nuevo sitio, está mediada por una
transposasa (recombinación no homóloga).
d) En algunos casos el elemento genético transponible se replica en
su sitio de origen y la nueva copia se moviliza al nuevo sitio.

18. Tipos de Elementos Genéticos Transponibles
a) Secuencias de Inserción: Son elementos genéticos transponibles que
llevan genes desconocidos, a excepción de los que se requieren en la
transposición; se les designa IS seguida por un número (ej. ISI 1).
Son pequeños tramos de ADN, que en sus extremos tienen secuencias
repetitivas involucradas en la transposición.

19. • Secuencias de Inserción
• Secuencias IR (del inglés Inverted Repeat), IRL para la secuencia del extremo
izquierdo e IRR para la del extremo derecho. Actúan como secuencias de
reconocimiento por parte de la enzima transposasa conocida también como
Tpasa, codificada por el propio elemento.
• IRL II e IRR II secuencia implicada en la unión de la enzima Tpasa; IRL e IRR I
secuencia de corte.
• La región interna codifica para la Tpasa, polipéptido de 300 a 400
aminoácidos, y responsable del proceso de transposición.
• DR, secuencias de repetición directa. No pertenecen al elemento y se originan
por la duplicación de la secuencia blanco, lugar donde se produjo la inserción.
Su longitud y composición de bases son características propias de cada
elemento IS.

20. • b) Transposones: Son elementos genéticos transponibles que
llevan uno o más de otros genes. Se les designa Tn seguida por un nº.
Su importancia radica en que muchos genes de resistencia a los
antibióticos se localizan en transposones.

21. Tipos de transposición
• Transposición conservativa: el transposón sale de
la sede donadora que queda vacía y se incorpora
en una nueva sede (sede receptora). No aumenta
el número de copias del transposón en el interior
de la célula.
• Transposición replicativa: el transposón
permanece en la sede donadora y mediante un
mecanismo combinado de replicación y
recombinación se incorpora en la sede aceptora.
Aumenta el número de copias del transposón en
el interior de la célula.

22. Plásmidos
• Son elementos genéticos extra cromosomales
con capacidad autoreplicativa.
• Episoma: Plásmido integrado al cromosoma
bacteriano.

23. Clasificación de los Plásmidos
1. Propiedades de Transferencia:
a) Plásmidos conjugativos: son los mediadores del
proceso de conjugación, son grandes, tienen los
genes necesarios para su replicación y
transferencia.
b) Plásmidos no conjugativos: No pueden
conjugarse, son mas pequeños y carecen de uno
o más de los genes necesarios para la
transferencia del ADN.
Pueden transferirse solo si se unen a un
plásmido conjugativo.
c) Plásmidos cripticos: no se les conoce rasgos
fenotípicos.

25. 2. Efectos en el fenotipo
• Plásmidos de resistencia (factores R): presentan los genes FTR (factor de
transferencia de resistencia) y el gen de DR (determinante de resistencia)
• Resistencia a metales pesados (por ejemplo, resistencia a mercurio).
• Plásmidos de virulencia: producción de toxinas, factores de penetración
en tejidos, adherencia a tejidos del hospedador, etc., en ciertas bacterias
patógenas.
• Producción de bacteriocinas (proteínas tóxicas producidas por bacterias
que matan a otras de la misma especie).
• Producción de sideróforos (quelatos para secuestrar iones Fe3+).
• Utilización de determinados azúcares.
• Utilización de hidrocarburos, incluyendo algunos cíclicos recalcitrantes
(degradación de tolueno, xileno, alcanfor, etc.) en Pseudomonas.
• Inducción de tumores en plantas (plásmido Ti de Agrobacterium
tumefaciens).
• Interacciones simbióticas y fijación de nitrógeno en ciertos Rhizobium.
• Plásmidos de fertilidad