Genetica Bacteriana

Genética bacteriana.

Cualquier organismo está determinado por su material genético y su interacción con el medio ambiente que selecciona, activa, reprime o cambia el material genético.

Las bacterias poseen un genotipo que transmiten por herencia y un fenotipo que depende de las circunstancias que les rodean.

Las bacterias sufren variaciones en sus caracteres y son de dos tipos; fenotípicas o adaptaciones y genotípicas (mutaciones, fenómenos de transferencia, elementos transponibles, integrones).

El estudio de la genética bacteriana, atendiendo a los dos aspectos anteriores, permite entender mejor las funciones esenciales de su material genético y las características que rigen su comportamiento, su capacidad de adaptación al medio ambiente, la expresión de mecanismos de virulencia que les permite colonizar, invadir, y dañar células eucariotas, y como consecuencia, el desarrollo de un gran espectro de enfermedades clínicas.

VARIACIONES FENOTÍPICAS O ADAPTACIONES;

Concepto;

• Se producen por la presión ambiental sobre las bacterias, pero no afecta al genoma.

• Son de alta frecuencia. Afectan a toda la población bacteriana sometida a la modificación ambiental.

• Son reversibles ; cuando cesa la causa, retornan al estado primitivo.

• No son hereditarias, porque no se modifica el ADN.

Tipos

• Morfológicas ; Bacilos cortos y móviles se convierten en bacilos largos e inmóviles debido al agotamiento de nutrientes).

• Cromógenas.

• Enzimáticas ; algunas bacterias producen enzimas en presencia de determinados sustratos, por ejemplo, penicinilasa en presencia de penicilina.

• Patogénicas; Bacterias que producen toxinas según el ambiente en el que crecen.así Corynebacterium sólo lo hace si dispone de hierro en el medio..

• Sensibilidad a antibióticos; hay bacterias que son sensibles en determinadas condiciones pero no lo serán en otras.

GENOTIPO BACTERIANO. VARIACIONES GENÉTICAS

Elementos Genéticos Esenciales;

• El material genético bacteriano está formado por ADN, una molécula compuesta por unidas repetitivas de nucleótidos.

• Este ADN conforma el genoma bacteriano, pero también posee elementos extracromosómicos como plásmidos, transposones e integrones.

• Las dos funciones del material genético son replicación( duplicar su material genético para posterior herencia a su progenie) y expresión ( determina las características observables, el fenotipo).

• Poseen ARN de transferencia y ribosomal también.

Características del genoma bacteriano:

• El tamaño del genoma bacteriano es variable de una bacteria a otra.

• La mayoría de las bacterias tienen un solo cromosoma circular con ADN de doble cadena.

• Aunque hay bacterias con ADN lineal( Borrelia, Streptomices) y bacterias con ADN lineal y circular ( Agrobacterium).

• El cromosoma es cientos de veces más largo que el diámetro de la célula, aún así se acomoda al citoplasma gracias al "superenrollamiento" que sufre.

• Hay excepciones, como el micoplasma, cuyo cromosoma es una cuarta parte del de otras bacterias.

• Las bacterias son haploides, sólo poseen una copia de su cromosoma.

Expresión del material genético:

• Síntesis de ARN a partir de información del ADN.

• Una hebra de ADN sirve como molde para la síntesis de ARN.

• Los nucleotidos que conforman el ADN están distribuidos en CODONES, a partir de regiones iniciadoras del gen hasta llegar al codón de terminación.

• Para iniciar la transcripción , debe de unirse la RNA polimerasa a la región promotora( pares de bases antes del codón de inicio).

• Cada codón determina un aminoácido y la secuencia dentro de la proteína que se va a translucir.

Los genes pueden estar organizados de varias maneras;

1. Operones ( grupos de uno o más genes estructurales).Se transcriben siempre que haya algo en el ambiente que "alerta" de su necesidad, con lo cual existen proteínas represoras y también inductoras que regulan estos genes.

2. Islas de patogenicidad ( agrupación de genes de virulencia).

Traducción

• Síntesis de proteínas a partir de ARNm que transporta la información codificada en genes.

Elementos extracromosómicos:

Plásmidos

• Son unidades de información genética extra cromosómicos que codifican información no esencial para la viabilidad de la bacteria y que se replica de forma independiente del cromosoma.

• Son DNA de doble cadena, circular, superenrollado.

• Existen unos plásmidos conjugativos que están relacionados con los mecanismos de transferencia entre diferentes bacterias.

• Los plásmidos se caracterizan por; su replicación autonoma, aportar genes para el metabolismo, virulencia, resistencia a antibiótico.

• Algunos pueden incluirse en el genoma bacteriano (episoma).

• Muchas cualidades portadas por plásmidos tienen interés clínico;

La resistencia a antibióticos, la producción de toxinas, la síntesis de estructuras necesarias para la adhesión

o colonización.

• Algunos plásmidos determinan resistencia antibiótica, se len deniminado" plásmidos R".

Bacterifagos.

• Son elementos que pueden invadir bacterias y llevar material genético exatrcromosómico.

• Son agentes infecciosos que se replican como parásitos intracelulares obligados dentro de las bacterias.

• El genoma del fago codifica para funciones necesarias para su replicación intracelular, pero también codifican para la síntesis de las proteínas necesarias para el ensamblaje del fago.

• El genoma del fago puede codificar para características bacterianas no relacionadas a su replicación, fenómeno conocido como CONVERSIÓN, el cual es responsable de algunas características de virulencia bacteriana como la producción de toxinas.

Transposones

• Son secuencias de ADN que llevan información para una transposasa y en los extremos secuencias repetidas conocidas como de Inserción, y en medio de esta secuencia puede encontrarse la inserción de genes de virulencia ,como toxinas o genes de resistencia a antibióticos.

• Éstos se pueden integrar en el cromosoma de las bacterias

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