GENOMA BACTERIANO

genoma bacteriano

GENÉTICA BACTERIANA

El genoma bacteriano consiste en uno o más cromosomas, que contienen los genes necesarios y una gran variedades de plásmidos que generalmente codifican para genes no esenciales. El cromosoma está constituido por una doble hebra de DNA circular. Presenta dominios de superenrrollamiento debido a que se dobla y tuerce para ser almacenado en la célula, que en promedio, mide 1 micrómetro. Este genoma mide entre 1 - 6 millones de pares de bases de DNA (es decir, de 1 - 6 Mb).

El nombre nucleoide sirve para identificar a este DNA no confinado por una membrana. Cuando la célula se encuentra en fase logarítmica (de crecimiento rápido) pueden encontrarse varias copias cromosómicas, completas o parciales. Las bacterias son microorganismos organismos haploides y se dividen por fisión binaria, cuyo tiempo de generación varia desde 20 minutos hasta varias horas. Las bacterias pueden intercambian material genético mediante tres mecanismos: transformación, conjugación y transducción.

Plásmidos. Algunas bacterias poseen elementos genéticos extracromosomales, llamados plásmidos, son pequeños fragmentos circulares de doble cadena de DNA que se mantienen en un número estable y contienen los genes necesarios para replicarse y para su transferencia a otras células, así como para sintetizar toxinas, algunas estructuras de superficie (adhesinas) y para la resistencia a antibióticos (plásmidos R).

Bacteriófagos, conocidos también como "fagos", son parásitos intracelulares (virus) de bacterias. Están constituidos por DNA o RNA y proteínas. Si lisan a la bacteria infectada se habla de una infección lítica; si se integran al genoma bacteriano y se encuentran en estado quiescente (profagos con el potencial de producir fagos) se habla de una bacteria en estado lisogénico. Debe considerarse la abundancia de fagos en el planeta, con una estimación de >1031 y el hecho de que fagos y las bacterias hospederas coexisten en prácticamente todos los ecosistemas. Los encuentros entre ambos llevan a la selección de fagos evolucionados que se adaptan en respuesta a las defensas bacterianas.

Transposones e integrones. Los transposones son segmentos de DNA de gran movilidad, simples o compuestos; dan lugar a mutaciones, ya sea por inserción o pérdida de genes o diseminación de los mismos entre células. Cabe señalar que en los transposones se encuentran habitualmente los genes que determinan la síntesis de toxinas, factores de adhesión, virulencia o resistencia a algunos antibióticos. Mientras que los integrones son elementos genéticos capaces de captar y expresar genes en casetes de resistencia a antibióticos. Tanto los transposones como los integrones pueden estar integrados en plásmidos y/o en el cromosoma bacteriano.

El cromosoma bacteriano. Este cromosoma se localiza en un espacio denominado nucleoide, el cual está separado del citoplasma (no redeado por una membrana), estudios recientes muestran que el nucleoide está orientado y altamente organizado dentro de la célula, dicha organización es transmitida de una generación a la siguiente por segregación progresiva de los nuevos cromosomas.

Las bacterias no poseen envoltura nuclear, pero el contenido esta disperso en el citoplasma en una región llamada nucleoide. Contienen un único cromosoma, denominado genóforo constituido por una doble cadena de ADN, cerrada sobre sí misma y muy replegada. En ocasiones, también contienen plásmidos, que son un fragmento circular de ADN bicatenario extra.

El cromosoma bacteriano cumple una función similar a la del nucleo en las células de los eucarontes; es decir aqui se almacena la mayor cantidad de información genética del organismo. Se debe de tomar en cuenta que este cromosoma se encuentra en contacto directo con el citoplasma y solo unido al mesosoma de bacteriano como anclaje.

Las bacterias no poseen envoltura nuclear, pero el contenido esta disperso en el citoplasma en una región llamada nucleoide. Contienen un único cromosoma, denominado genóforo constituido por una doble cadena de ADN, cerrada sobre sí misma y muy replegada. En ocasiones, también contienen plásmidos, que son un fragmento circular de ADN bicatenario extra.

Estudiando los genomas de bacterias podemos entender mejor sus capacidades metabólicas, su capacidad de causar enfermedad y también su capacidad de sobrevivir en ambientes extremos.

Muchos de los organismos modelo bacterianos bien estudiados, tales como E. coli, tienen un solo cromosoma circular. Sin embargo, los avances en genética molecular han demostrado que las bacterias poseen arreglos más complejos de su material genético que simplemente un solo cromosoma circular. Algunos genomas bacterianos se abarcan de cromosomas múltiples o plásmidos y muchas bacterias contienen copias múltiples de su genoma por cada célula. Los siguientes son algunos ejemplos de bacterias con genomas inusuales.

Las bacterias tienen muchos mecanismos para controlar la expresión de sus miles de genes,con cual logran que el producto de un gen determinado, solo se sintetice cuando es nece-sario y, en lo posible en la cantidad óptima. Esto les confiere una importante capacidad deadaptación a cualquier cambio de concentración de nutrientes del medio en que habitan,activándose determinadas vías metabólicas solo cuando son necesario. Así, las bacterias evitansintetizar enzimas cuando falta el sustrato correspondiente, pero siempre están preparadaspara fabricarlas cuando aparece dicho sustrato en el entorno.

En cuanto a la información genética aquí se codifica para enzimas y proteinas relacionadas con el funcionamiento y alimentación celular. Sin embargo deben de tomar en cuenta que hay otro tipo de ADN contenido dentro de la célula bacteriana, el plasmidico o del plasmido el cual contiene información menor, que puede ser en lo referente a proteinas menores que tienden a estar relacionadas con la infectividad de la bacteria, su resistencia a antibióticos y su virulencia.

islas de patogenicidad.

Islas de patogenicidad se incorporan en el genoma, cromosómicamente o extracromosómica, de organismos patógenos, pero son por lo general ausente de esos organismos no patógenos de las mismas o de especies estrechamente relacionadas. Ellos pueden estar situados en un cromosoma bacteriano o pueden ser transferidos dentro de un plásmido o se pueden encontrar en los genomas de bacteriófagos. El contenido de GC y el uso del codón de islas de patogenicidad a menudo difiere de la del resto del genoma, lo que podría ayudar en su detección dentro de una secuencia de ADN dada, a menos que el donante y receipient del PAI tienen similares

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