Genetica bacteriana

Question 1

¿Cuáles son las características del ADN bacteriano?

Answer 1

Se conoce como nucleoide, es haploide y se compone por un cromosoma circular, está superenrollado a partir de poliaminas, tiene un solo gen de replicación, el tamaño del cromosoma bacteriano varía según la especie, tiene plásmidos y se organiza y regula mediante operones

Question 2

· ¿Por qué se conoce al ADN bacteriano como nucleoide?

Answer 2

Porque no tiene membrana celular.

Question 3

¿Qué diferencia tiene el cromosoma bacteriano con el de las células eucariontes?

Answer 3

El bacteriano es circular y el eucarionte lineal

Question 4

· ¿Qué son las poliaminas y cuál es su función?

Answer 4

Proteínas de bajo peso molecular asociadas a Mg 2+, con una función similar a las histonas durante el empaquetamiento del material genético.

Question 5

· ¿Qué son los plásmidos?

·

Answer 5

ADN extra-cromosomal

Question 6

¿Qué característica tienen los plásmidos?

Answer 6

Son de 1 a 30 copias de ADN extra-cromosomal, son replicones, tiene tamaño variable (3-100 Kpb), están superenrollados, son circulares (hay excepciones que son lineales). Codifican enzimas del metabolismo, resistencia a antibióticos, toxinas, factores de virulencia, adhesinas, fimbrias,etc.

Question 7

· ¿Cuáles son los tipos de plásmido según su forma?

Answer 7

Plásmidos circulares o plásmidos lineales

Question 8

· ¿Qué significa que el plásmido sea replicón?

Answer 8

Se replican independientemente de la replicación de la bacteria

Question 9

· ¿Cuáles son los tipos de plásmido según su función?}

Answer 9

Plásmido F. plásmido R, plásmido de virulencia y plásmido de factor de colonización.

Question 10

· ¿Qué es el plásmido F?

·

Answer 10

F” de Fertilidad. Codifica factores que permiten la transferencia de un plásmido desde una bacteria dadora a bacteria receptora a partir de un pili sexual (Conjugación)

Question 11

¿Qué es una bacteria F positiva? Y ¿Qué es una bacteria F negativa?

Answer 11

F positiva es la bacteria que posee el plásmido conjugativo, y sede la información genética a la bacteria receptora. La bacteria F negativa es esa bacteria receptora

Question 12

·¿Qué es el plásmido R?

Answer 12

R” de Resistencia. Codifica para proteínas de resistencias a los antimicrobianos.

Question 13

¿Qué es el plásmido de virulencia?

Answer 13

Codifican proteínas con funciones relacionadas con la virulencia en muchas bacterias patógenas

Question 14

· ¿Qué es el plásmido de factores de colonización?

Answer 14

Codifican factores que impulsan la invasión de los tejidos de su hospedador

Question 15

· ¿Qué son los genes bacterianos (al organizarse)?

Answer 15

Forman un sistema regulador capaz de transcribir un conjunto de genes para una determinada función biológica. Ej: genes de la síntesis de triptófano

Question 16

· ¿Qué fenómenos o procesos dan variabilidad al genoma bacteriano?

Answer 16

Mutaciones espontáneas, transferencia genética horizontal, elementos genéticos transponibles de las bacterias y las islas de patogenicidad

Question 17

· ¿Qué son las mutaciones espontaneas?

Answer 17

Modifican el genoma y fenotipo, hay 1 mutación por cada 10millones de bacterias. Puede otorgar una ventaja comparativa al resto de la población bacteriana.

Question 18

· Ejemplo de ventaja que da la mutación espontánea

Answer 18

Una bacteria mutante puede sobrevivir a la aplicación de un antimicrobiano, y el resto de la población (la original, sin la mutación) muere. La sobreviviente puede dar origen a una nueva población resistente a ese antibiótico, que aumentan por selección natural

Question 19

· ¿Qué es la transferencia genética horizontal?

Answer 19

Un intercambio de material genético, una bacteria adquiere material genético a partir de una bacteria de distinta línea paternal. Observables en mutaciones genéticas espontáneas

Question 20

· ¿Cuáles son los 3 mecanismos de transferencia genética horizontal?

Answer 20

Conjugación, transformación bacteriana y transducción

Question 21

· ¿Cómo funciona la conjugación bacteriana?

Answer 21

Una bacteria dadora con plásmido “factor F” lo transfiere a una célula receptora que no lo tiene. El factor F codifica para la síntesis de proteínas para formar un Pili F o Pili Sexual por parte de la célula dadora permitiendo el apareamiento entre ambas células. Luego se transfiere una de las cadenas del plásmido a las células aceptoras,produciendo que la célula F negativa se vuelva F positiva porque se le pasaron los genes necesarios en el plásmido

Question 22

¿Qué ocurre con el pili F en las bacterias Gampositivas?

Answer 22

En Grampositivas no se forma el pili F, primero ocurre una comunicación y agregación por feromonas bacterianas que permiten generan la transferencia genética de plásmidos por cercanía. (transferencia estudiada en Enterococos fecales parte del microbiota intestinal humana).

Question 23

· ¿Qué es la transformación bacteriana?

·

Answer 23

Transferencia de genes de una bacteria dadora que puede sufrir lisis, quedando en el medio fragmentos de su material genético, que son recibidos por bacterias competentes. Si hay homología entre el genoma de la bacteria receptora y los genes captados del medio puede ocurrir una recombinación que genera una bacteria recombinante a través del proceso de transformación bacteriana

Question 24

¿Qué es una bacteria competente?

Answer 24

Bacterias del medio, con una pared celular permeable o inestable que permite el ingreso del material genético exógeno

Question 25

· ¿Cómo puede realizarse experimentalmente la transformación bacteriana?

·

Answer 25

se puede realizar in vitro en presencia de Cloruro de Calcio y aplicando un pulso de temperatura (baja de temperatura), lo que crea un poro en la membrana para que pase el plásmido con carga dentro de la célula. Otro método es la Electroporación.

Question 26

¿En qué bacterias hay evidencia de transformación bacteriana natural?

Answer 26

Haemophilus, Neisseria y Streptococus Pneumoniae.

Question 27

· ¿Cúal es la importancia del experimento de Griffith?

Answer 27

Con el Experimento de Griffith se demostró la transformación bacteriana (captación de ADN exógeno por parte de la bacteria que es incorporado al genoma y modifica su fenotipo)

Question 28

· ¿Con qué bacteria trabajó y en que consiste el experimento de Griffith?

Answer 28

S. Neumonía, patógeno oportunista que produce neumonía y meningitis. Trabajó con una cepa rugosa (sin capsula bacteriana) y al inyectarla en ratones sanos estos sobrevivían, sin embargo, otra cepa lisa con aspecto mucoso (con capsula) generaba la muerte de los ratones. En otro experimento se calentó las lisas o virulentas hasta destruirlas por calentamiento, luego eran inyectadas en ratones sanos y estos
sobrevivían, pero en nuevo experimento al mezclar la cepa rugosa con las bacterias lisas muertas, los ratones se morían, esto se explicaba ya que el material de la cepa virulenta (genes que codifican para la cápsula) era incorporado por transformación a la cepa no virulenta, pasando de no virulenta a virulenta

Question 29

· ¿Cúal es el uso e la terapias con fagos

Answer 29

Fagos líticos para tratar infecciones bacterianas. Uso experimental y en odontología, veterinaria, alimentos y agricultura. Se usan en casos donde la terapia tradicional no tiene respuesta como en el tratamiento de baterías con biofilm o bacterias resistentes a los antimicrobianos.

Question 30

· ¿Qué es el bacteriofago lambda y cuáles son sus características?

·

Answer 30

Virus que infecta específicamente a E. Coli (presente en intestino de animales y humanos). El material genético del bacteriófago está en su cápside o cabeza la cual tiene una especie de canal por donde pasa el material genético que infectará a la bacteria y tiene una cola que posee unas fibras que reconocen moléculas específicas de la bacteria infectada. Es un vector que transporta genes a la bacteria que infecta.

Question 31

¿Qué es el ciclo lítico del bacteriófago lambda?

·

Answer 31

Este bacteriofago se fija a receptores específicos bacterianos a través de las fibras de la cola y una vez fijados, se inyecta el material genético al interior de la bacteria el cual es Re circularizado y comienza a generar réplicas del material genético del virus, también proteínas de la cabeza y de la cola generando nuevos bacteriófagos que terminan lisando a la bacteria

Question 32

¿Qué es el ciclo lisogénico del bacteriófago lambda?

·

Answer 32

el material genético se incorpora en el cromosoma bacteriano y la bacteria permanece como lisogénica hasta que un factor exprese el material genético y el genoma del bacteriófago se Re circularizar y se active otra vez la síntesis de material genético llevando a un ciclo lítico.

Question 33

¿Qué es el estado de profago?

·

Answer 33

Con relación al ciclo lisogénico en las bacterias lisogénicas el estado de los bacteriófagos. donde una vez que esta bacteria se replique lo hará con el junto con el profago de manera indefinida hasta que la bacteria se exponga a ciertos factores estresores

Question 34

¿Qué factores estresores pueden poner fin al estado de profago y que sucede? De un ejemplo

Answer 34

la luz UV o la mitomicina C este ciclo lisogénico va a revertirse en un ciclo lítico, donde el bacteriófago vuelve a su “forma activa” y provoca lisis bacteriana. Corynebacterium Diphtheriae que produce la difteria (a causa de una toxina diftérica). Solo aquellas cepas que contengan la toxina en el fago temperado producen la enfermedad, pues el gen de la toxina se encuentra en el cromosoma del fago y no en el cromosoma bacteriano.

Question 35

¿Cuáles son las ventajas de las terapias con fagos?

Answer 35

Son más específicos que los antibióticos ya que los bacteriófagos se unen a receptores bacterianos específicos. Son menos dañinos al hospedero, ya que los fármacos suelen tener efectos colaterales en hígado o crecimiento de los huesos. Los fagos se autorreplican en la bacteria huésped en pequeñas dosis y no es necesario aplicar más de una dosis por terapia.

Question 36

· ¿Qué son los elementos genéticos transponibles de las bacterias?

Answer 36

O ADN móvil, son segmentos de ADN capaces de moverse de un lugar a otro del genoma bacteriano independiente de la recombinación homologa.

Question 37

· ¿Qué es la E. Coli k-12?

Answer 37

Cepa de laboratorio con 4,6 millones de pares de bases (pb) en su haber. En su genoma están codificados todos los genes para su estructura, si inoculamos a un ser vivo con esta bacteria esta no produce enfermedad (no patógena).

Question 38

· ¿Qué es la E. Coli Entero-Hemorragica?

Answer 38

Tipo patológico de E. coli, que produce diarrea disentérica y otros factores de patogenicidad que pueden llevar al síndrome hemolítico urémico (enfermedad mortal para el hospedero), contiene distintos conjuntos de genes (hilosde patogenicidad) que contienen genes de virulencia (permiten la invasión del intestino) también contiene plásmidos de toxinas en su cromosoma.

Question 39

· ¿Cómo se explica las diferncias entre distintas cepas d bacterias, como las E. Coli?

Answer 39

Se explica mediante los mecanismos de transferencia horizontal (infección por bacteriófagos (stx) a la cepa no patógena o la adquisición de conjuntos de genes de virulencia (o) y/o plásmidos (LEE, OI).

Question 40

· ¿Qué es la E. Coli Entero-patogénica?

Answer 40

Bacteria que produce diarrea (menos grave que la E. coli Entero Hemorrágica), que posee genes accesorios que explicarían su patogenicidad.

Question 41

· ¿Qué es la E. Coli Uro-patogénica?

Answer 41

Bacteria que posee 5,2 millones de pb debido a las islas de patogenicidad y plásmidos que le dan potencial patogénico a esta cepa (infección del tracto urinario.

Question 42

· ¿Qué son las islas de patogenicidad?

Answer 42

Bloques genéticos de tamaño variable (10-200 miles de pb) presentes solo en bacterias patógenas. Estas codifican factores de adaptación al hospedero, genes de virulencia y clústers, son adquiridos por la bacteria en algún momento de su evolución. También hay análisis genéticos han demostrado que contienen un contenido de G+C diferente al del genoma central de la bacteria

Question 43

· Ejemplo de genes de virulencia codificado en islas de patogenicidad

Answer 43

S. aureus que tiene genes que producen shock toxico esta codificada en la isla de patogenicidad TSST-1.

Question 44

· Ejemplo de bacteria con tipos que tienen de G+C diferente a su genoma central

Answer 44

Salmonella entérica que tiene varios serotipos que son patogénicos (gastroenteritis) la cual contiene en su isla ISP-1 contiene un genotipo de G+C un 53-54% más distinto que el resto de su genoma