Bacteriologia examen 1

Historia, evolución y biodiversidad

Robert Hooke (1635-1703)

Científico ingles, descubrió las células observando en el microscopio una laminilla de corcho, dándose cuenta que estaba formada por pequeñas cavidades poliédricas que recordaban a las celdillas de un panal. Por ello cada cavidad se llamó célula.

Antoni van Leeuwenhoek (1632–1723)

Comerciante y científico holandés, conocido por las mejoras que introdujo a la fabricación de microscopios y por sus descubrimientos pioneros sobre los protozoos, los glóbulos rojos, el sistema de capilares y los ciclos vitales de los insectos.

Louis Pasteur (1822-1895)

• Químico, físico, matemático y bacteriólogo

• Generación espontánea: Gusanos en la carne putrefacta

• condujo al desarrollo de vacunas, antibióticos, la esterilización y la higiene, como métodos efectivos de cura y prevención contra la propagación de las enfermedades infecciosas.

• Estudios de fermentación

  • Deterioro del vino y la cerveza: Deterioro de la fermentación del mosto y Calentamiento 48.8ªC pasteurización

Robert Koch

• Bacilos del Carbunco “ Antrax”

• Demostró la patogenicidad del bacilo

• Premio Nobel de fisiología y medicina

Postulados de Robert Koch

• El agente patógeno debe estar presente en cada caso de la enfermedad en las condiciones apropiadas y ausente en las personas sanas.

• El agente no debe aparecer en otra enfermedad de manera fortuita o saprófita.

• El agente debe ser aislado del cuerpo en un cultivo puro a partir de las lesiones de la enfermedad.

• El agente debe provocar la enfermedad en un animal susceptible al ser inoculado.

• El agente debe ser aislado de nuevo de las lesiones producidas en los animales de experimentación.

Subdivisiones de la Microbiología Moderna

• Bacteriología

• Micología

• Virología

• Agentes no convencionales

Microbiología Veterinaria

• Se sitúa en aquellos m.o. que se asocian con las enfermedades infecciosas de los animales

Postulados de la teoría celular

• Todos los animales y vegetales están constituidos por células.

• La célula es la unidad básica de estructura y función en un organismo multicelular.

• La división celular da origen a la continuidad genética entre células progenitoras y sus descendientes.

• La vida del organismo depende del funcionamiento y control de todas sus células.

Célula

• del latín cella = cámara, espacio vacío

• Unidad mínima de un organismo capaz de actuar de manera autónoma y reproducción, así como de utilizar sustancias alimenticias químicamente diferentes de sí misma.

• La forma de la célula es variada y relacionada a la función que realizan en los diferentes tejidos, algunas tienen formas típica, como las neuronas (células del tejido nervioso), son mas largas que anchas y otras, como las del parénquima (un tipo de célula de las plantas) y eritrocitos (glóbulos rojos de la sangre), son equidimensionales; otras, como los leucocitos, son de forma cambiante.

Eucariotas

• (eu= verdadero, ka rion = núcleo.)

• Presentan núcleo rodeado por una membrana o envoltura nuclear.

• Células contienen compartimientos membranosos, incluyendo el núcleo y organelos como mitocondrias o cloroplastos.

• Animales, plantas, hongos y protozoarios

Procariotas

• ("antes del núcleo")

• el material genético es una molécula circular en una región denominada nucleoide, carente de membrana

• Células no contienen compartimientos.

• Dos grupos: Eubacteria y Archaebacteria.

Árbol filogenéticos

Diferencias entre procariotas y eucariotas

Microorganismos patógenos

Aquellos microorganismos que puedan causar enfermedad en lo animales o en el hombre.

• Bacterias

• Hongos

• Algas

• Virus

• Priones

¿Como surgió la diversidad microbiana?

• Resultado de procesos de mutación y de recombinación genética, que actúa en un ambiente de constante selección

• La diversidad microbiana refleja la variedad fisicoquímica de los habitats adecuados para la tierra en la vida

Oparin y Haldane: : Tierra prebiótica primitiva

• Ausencia total o casi completa de Oxígeno libre: ya que al ser muy reactivo hubiera oxidado las moléculas orgánicas que son esenciales para la vida.

• Fuente de energía: la tierra primitiva era una lugar caracterizado por la presencia de vulcanismo generalizado, tormentas eléctricas, bombardeo de meteoritos e intensa radiación, especialmente ultravioleta

• Mas aceptada y conocida

Sugiere que la vida comenzó en la superficie de la tierra en zonas en las que se acumularon productos químicos orgánicos.

Tierra primitiva

• Tierra primitiva

• ´ La atmósfera primitiva contenía: Vapor de Agua (H2O), CO2,

• ´ CO, H2, N2 y en menor cantidad, NH3, SH2, CH4) y poco o nada de O2.

• ´ Temperaturas superiores a 100ºC

Evolución química de la vida se necesitaban:

• Sustancias químicas que funcionaran como "bloques de construcción químicos": agua, minerales inorgánicos y gases.

• Tiempo: la edad de la tierra se calcula en 4600 millones de años y los v estigios de vida más antiguos datan de 3.800 millones de años, de modo que la vida tardo “solo” unos 800 millones de años en formarse.

• Se necesitaba un cierto enfriamiento que permitiera la formación de agua libre.

• La interacción entre las moléculas así generadas se incrementó a medida que su concentración aumentaba.

• ´ Dado que la atmósfera primitiva carecía de oxigeno libre y de cualquier f orma de vida... estas moléculas orgánicas se acumularon sencillamente porque no fueron devoradas ni reaccionaron con el oxigeno como lo haría en la actualidad.

• ´ Esta acumulación sería lo que se llama actualmente "caldo de cultivo primitivo" y a partir del cual podría haber surgido la primera forma de vida.

Evolución celular

• Realizaron estudios sobre las propiedades de las microésferas que se forman espontáneamente en la solución colicoidal de dos sustancias poliméricas distintas.

• Estas microesferas (coacervados) se forman espontáneamente cuando ambos polímeros (goma arábiga e histona) se introducen al agua.

• Los coacervados forman un límite eterno (bicapa semejante a la membrana que rodean las células vivas)

• Los coacervados crecen incorporando polímeros adicionales del medio que los rodea.

• Emiten proyecciones que se desprenden

Las primeras células

• Se piensa que todas las células provienen de un ancestro en común (LAST UNIVERSAL COMMON ANCESTOR “LUCA”).

• Tras la formación de las primeras células a partir de material inerte, su crecimiento posterior formó poblaciones de células, las cuales formaron interacciones para formar comunidades microbianas

Árbol filogenético

Tres líneas evolutivas (dominios):

• Arquea

• Bacterias

• Eukarya----------ANCESTROS DE PLANTAS Y ANIMALES

• Antecesor de eucariotas: recibió aportaciones tanto de Arquea como de Bacteria

Diversidad Microbiana

• Los 3000 millones de años de la evolución supusieron cambios muy limitados en cuanto al tamaño y morfología.

• Darwin

  • Mutaciones

  • Recombinación genética

  • Selección natural

  • Dieron las nuevas especies microbiana y la extinción de algunos otros.

Evolución

Aumento la diversidad microbiana

Independientemente como se iniciaron las moléculas

• La vida emergió solo después de que aparecieran las moléculas de autoreplicativas.

• Inicialmente el RNA constituyó la base de los seres vivos.

• A medida que RNA evoluciono, las proteínas convirtieron en los principales trabajadores en las células y el DNA en el primer depositario de la información genética.

Postulados de la teoría de Darwin

1. Las formas de vida no son estáticas, si no evolucionan; las especies cambian continuamente y otros se extinguen.

2. El proceso de evolución es gradual, lento y continuo, sin saltos discontinuos o cambios súbitos.

3. Los organismos parecidos se hallan emparentados y descienden de un antepasado en común.

4. La selección natural es la llave en dos fases que explica todo el sistema.

• Producción de variabilidad, generación de modificaciones espontáneas de individuos

• Supervivencia en la lucha por la vida

La interrogante no es si la evolución ocurrió o no, si no:

• Ausencia de mecanismo válido para explicar la herencia

• De qué manera se transmiten las características heredadas de una generación a otra

• Porqué las características heredadas no se mezclan sino pueden desaparecer o reaparecer en generaciones posteriores

• De qué manera se originan las variaciones sobre la cual actúa la selección natural

Biólogos evolutivos

´ Selección Natural

Proponen: genes estructurales existentes tuvieron sus comienzos en muy pocos protogenes

• Selección normalizadora: Se eliminan fenotipos extremos

• Selección direccional: Uno de los extremos es favorecido empujando a la población a lo largo de la vida

• Selección sexual: La competencia en la búsqueda de la pareja sexual aumenta la selección

El resultado de la selección natural= la adaptación

teoría sintética de la evolución o Neodarwinista

Entre 1936 y 1947

Postulados Teoría sintética

• Evolución es el cambio en frecuencias génicas del fondo o acervo genético de una población específica (microevolución).

• Cada especie es un acervo aislado de genes, que posee complejos génicos particulares conectados por flujo génico.

• Un individuo contiene sólo una porción de los genes del acervo génico de la especie a la que pertenece.

• Un individuo de fenotipo más favorable contribuye con una proporción mayor de genes al nuevo acervo genético.

• La mutación es la fuente última de nuevos genes en un acervo genético

El proceso de evolución depende:

• del medio y de los cambios ambientales

• de la longevidad de la especie

• del número de especímenes afectados por la variación

• de la amplitud y de las características del proceso mutacional

• y la relación de los especímenes con otros.

La Tierra es un planeta sometido a continuos cambios, los cuales se deben a diferentes procesos (geológicos, climáticos y biológicos)

• Cambios climáticos: Durante toda la historia de la Tierra, las etapas cálidas o de invernadero se alternan con los períodos fríos o glaciaciones.

• Cambios eustáticos : Son los que repercuten sobre el nivel del mar del planeta. En las subidas del nivel del agua de los océanos se producen invasiones de los continentes, es decir, transgresiones, y durante las bajadas; las regresiones.

• Cambios paleogeográficos: ´ A causa del movimiento de las placas se generan los cambios en la distribución de los continentes y océanos.

• Cambios en la biodiversidad: Tras los aumentos de especies y grupos se suceden períodos bruscos de extinciones masivas.

Eón

es la unidad más grande de tiempo geológico. Se divide en diversas eras geológicas. Cada era comprende algunos periodos, divididos en épocas. Los intervalos en los que han sido divididos los más de 4.500 m.a. que componen el tiempo geológico para facilitar su comprensión son: Eones, Eras, Periodos y Épocas geológicas.

Por esta razón, los científicos dividen la extensa existencia de la Tierra en dos grandes divisiones de tiempo: ´

• el precámbrico (que incluye los eones arcaico y proterozoico)

• el fanerozoico, que comienza en el cámbrico y llega hasta la época actual.

los terios surgieron tres líneas:

1. los monotremas que es un caso especial ya que ponen huevos (Los monotremas, muy primitivos y con numerosos rasgos reptilianos ´ como el ornitorrinco y el equidna. Auténticos fósiles vivientes sólo sobreviven en Australia)

2. los marsupiales: s, que sólo son abundantes hoy en Australia gracias al aislamiento de dicho continente, aparecieron en el Cretácico y fueron suplantados en el resto del mundo por los placentados, más evolucionados. ´ Sus crías nacen en un estado muy inicial de desarrollo por lo que éste se completa en una bolsa o “marsupio” que les permite asomarse al exterior y mamar: canguros.)

3. los placentario: Aparecieron al final del Mesozoico y pese a que en un primer momento eran animales huidizos de la talla de un ratón, fueron capaces de irradiar muy deprisa dando lugar, al principio del Terciario, a los principales órdenes de mamíferos actuales

Población:

grupo de células derivada de una sola célula parental por divisiones celulares, sucesivas.

´ Las poblaciones microbianas pueden interaccionar entre sí de manera beneficiosa, neutra o perjudicial.

´ Hábitat:

Ambiente inmediato en el que vive la población microbiana.Las características de los hábitats difieren notablemente y un hábitat es favorable para el crecimiento de un organismo puede ser perjudicial para otro.

´ Comunidad microbiana

: Las poblaciones de células que interaccionan con otras poblaciones.

MICROBIOLOGÍA

estudia a los microorganismos y sus actividades, tanto de los patógenos como los no patógenos. También comprende conocimientos de distintos campos como la ecología, la inmunología, genética o la bioquímica entre otros. A su vez, la microbiología se puede dividir en otros campos; ahora mismo estas son sus especialidades:

Bacteriología. Estudio de las bacterias y las arqueas. Si bien las arqueas son un dominio diferente al de las bacterias, la bacteriología comprende el estudio de ambos dominios

• Parasitología. Estudio de organismos parásitos. Se incluyen a microorganismos eucariotas como los helmintos, los protozoos y los artrópodos. Ademas, se estudian las enfermedades que provocan dichos parásitos en humanos, animales y plantas.

• Protozoología. Estudio de los protozoarios, rama de la parasitología.

• Micología. Estudio de los hongos: levaduras y mohos.

• Virología. Estudio de los virus.

• Ficología. Estudio de las algas

DISCIPLINAS (microbiología)

• Microbiología médica. Estudio de los microorganismos que causan enfermedades en el ser humano. Se analiza la transmisión del patógeno, su nivel de infectividad y su tratamiento.

• Microbiología veterinaria. Se dedica al estudio de los microorganismos que causan enfermedades en los animales, con especial interés en los animales domésticos y de ganadería.

• Microbiología sanitaria. Es el estudio de los microorganismos que contaminan y estropean los alimentos. Abarcan a los microbios que pueden transmitir enfermedades mediante los alimentos a quienes los consumen.

• Fitopatología. Es el estudio de las enfermedades que determinados microorganismos causan en las plantas.

• Microbiología agrícola. Es un enfoque diferente al de las anteriores disciplinas. En este caso, se estudia a los microorganismos de los suelos (especialmente hongos y bacterias) destinados al cultivo ciertas plantas y de cómo su interacción en conjunto

• Microbiología evolutiva. Se dedica al estudio de la evolución de los microbios. Abarca la taxonomía bacteriana; esta disciplina es determinante para la clasificación de los microorganismos.

• Microbiología industrial. Abarca la explotación de los microorganismos para su uso en procesos industriales, tales como la fermentación industrial o el tratamiento de aguas residuales.

• Microbiología ambiental. Se dedica al estudio de la función y diversidad de los microbios en sus entornos naturales.

PROCARIOTAS:

("antes del núcleo")

el material genético es una molécula circular en una región denominada nucleoide, carente de membrana

EUCARIOTAS:

(eu= verdadero, karion = núcleo.)

Presentan núcleo rodeado por una membrana o envoltura nuclear.

Estructura bacteriana, que lo conforma:

• Envoltura celular:

  • Pared celular

  • Cápsula

  • Membrana citoplasmática

• Citoplasma

• Apéndices

  • Flagelos

  • Pilo (fimbrias)

• Esporas o endosporas

• Nucleoide

Factores de adherencia bacteriana

• Adhesina

• Fimbria

• Glucocálix y Cápsula

• Lipopolisacárido (LPS)

• Ácidos teicoicos y ácidos lipoteicoicos (LTA)

Adhesinas

proteínas de pared celular que se fijan a moléculas receptoras específicas sobre la célula hospedadora y capacitan a la bacteria para adherir íntimamente a esa célula, colonizar y resistir la eliminación física.

Pilis

Son proyecciones moleculares parecidas a pelos Están compuestos de moléculas de proteína, llamada pilina agrupadas en forma de tubo con un pequeño centro hueco

Hay dos tipos: común y sexual

pilis comunes

Los pilis comunes cubren la superficie de la célula. A menudo son adhesinas y son responsables de la capacidad de la célula de colonizar superficies y células A veces se las denomina fimbrias

Cápsula bacteriana funciones

• Fijación o adherencia

• Evasión de fagocitosis

Cápsula

Los términos cápsula y capa mucilaginosa con frecuencia se utilizan para describir capas de polisacáridos; también se utiliza el término más incluyente, glucocáliz que se defi ne como el material que se encuentra fuera de la célula y que contiene polisacáridos. Una capa condensada, bien definida que rodea en forma estrecha a la célula y que excluye partículas, como la tinta china, se conoce como cápsula.

Homo/heteropolímeros

participa en la adherencia bacteriana a las superficies en su entorno, lo que incluye células hospedadoras vegetales y animales.

bacterias se rodean de uno u otro tipo de gel hidrofílico

Si el material forma una capa razonablemente discreta, se denomina cápsula. Si la apariencia es amorfa se denomina capa de slime

La mayoría de las cápsulas o capas de slime son polisacáridos, algunas son péptidos simples y muy pocas proteínas.

La cápsula contiene el antígeno capsular o K

• Cepas lisas o S capsuladas virulentas

• Cepas rugosas o R no capsuladas y no virulentas (excepciones)

las bacterias _________dan lugar a colonias lisas, a menudo mucoides

Capsuladas

Las variantes bacterianas __________producen colonias de desarrollo más lento, son rugosas o no mucoides

acapsuladas

Contribuye a la capacidad de invasión de la bacteria.

Cápsulas

El ______________ (oligosacáridos fuera de la célula) participa en la adherencia bacteriana las superficies en su entorno

El glucocáliz (oligosacáridos fuera de la célula) participa en la adherencia bacteriana las superficies en su entorno

Composición química y propiedades de la pared celular bacteriana

no son estructuras homogéneas sino que poseen distintas capas que varían según el tipo de bacteria, existiendo diferencias tanto en su grosor como composición. Estas diferencias se utilizan para identificar y clasificar las bacterias, así como diferenciarlas mediante la tinción de Gram.

Verdadero o falso

pared celular de las bacterias Gram - es más delgada (10 -15nm) que las Gram + (20 - 25nm)

pared celular de las bacterias Gram - es más delgada (10 -15nm) que las Gram + (20 - 25nm)

VERDADERO

responsable de la rigidez y fuerza mecánica de la pared celular de la forma bacteriana y de la resistencia a la lisis osmótica.

peptidoglucano o mureína

Es una red bidimensional que rodea a la célula a modo de saco y es exclusivo de procariotas

Pared celular

Estructura básica de un peptidoglucano

1. N-acetilglucosamina (NAG)

2. Acido N-acetilmurámico (NAM)

3. Péptido de 4 aminoácidos o tetrapéptido, algunos de los cuales son D-aminoácidos

Cómo se forma la estructura rígida que confiere la pared celular?

ya que el tetrapéptido de una cadena se une al de otra a través de un enlace peptídico entre D-alanina y el ácido meso-diaminopimético

Mediante qué? algunas zonas del peptidoglucano son abiertas

por enzimas bacterianas llamadas autolisinas, para que se pueda añadir más polímeros y la célula pueda crecer y dividirse

Características de las Gram positivas

• contienen una sola capa compuesta de peptidoglucano y ácidos teicoicos que son polímeros de glicerol o ribitol fosfatos que se unen al peptidoglucano o a la membrana citoplasmática.

• pared celular: Mas gruesa y formada principalmente por peptidoglicano: NAG, NAM y tetrapéptido (Lalanina, D-alanina D-ac. Glutámico y L-Lisina) o molécula DAP (ácido diaminopimélico

• se tiñen de púrpura.

Características de Gram negativas

Pared

• Contiene dos capas: una membrana externa y una capa de peptidoglicano.

• La capa característica de las Gram (-) es la membrana externa que actúa como barrera selectiva al paso de algunas sustancias.

• Su estructura básica es una bicapa lipídica que contiene fosfolípidos (capa interna), lipopolisacáridos y proteínas (capa externa. Esta bicapa está unida al peptidoglucano a través de lipoproteínas. (los lipopolisacáridos (LPS) son característicos de las bacterias Gram (-) y sólo se encuentran en la membrana externa.)

LPS están compuestos de tres partes unidas covalentemente:

1. Lípido A, localizado en la parte interna; compuesto por un disacárido de glucosamina fosforilado con ácidos grasos de cadena larga.

2. Núcleo polisacarídico, localizado en la superficie de la membrana; compuesto por azúcares y KDO (ketodeoxioctónico).

3. Antígeno O, localizado fuera de la membrana; compuesto por polisacáridos que contienen azúcares comunes como galactosa y otros exclusivos de bacterias.

Espacio periplásmico

Es el espacio que existe entre la membrana citoplasmática y la membrana externa. SOLO DE GRAM NEGATIVAS.

Las bacterias Gram positivas carecen de espacio periplásmico

Diferencias entre gram + y gram -

Membranas celular bacteriana

• Membranas celular = membrana plasmática

• cubre la célula

• forma compartimientos cerrados alrededor del citoplasma

• intercambio de sustancia entre el interior y exterior de la célula

• permeabilidad selectiva

• estructura elástica, fina y flexible

• grosor 7 - 10 nanometros

Diferencia entre eucariotas y procariotas sobre la membrana plasmática

• Procariotas: contienen un lípido isoprenoide, unidos por enlaces eteres.

• Eucariotas: se componen principalmente de lípidos y proteínas

  proteínas 55%, fosfolípidos 25%, colesterol 13%, otros lípidos 4% y carbohidratos 3%

Proteínas de la membrana celular

1. Integrales : hacen un a protusión por toda la membrana

2. Periféricas: se unen solo a una superficie

Carbohidratos de la membrana celular

• son los glúcidos, en este casi gluco-proteínas y gluco-lípidos

• receptores

Citoplasma bacteriano

• Matriz compuesta de agua y proteínas

• Contiene al nucleoide, ribosomas, inclusiones, plásmidos

• Las organelos están suspendidas en el citosol, (literalmente significa "solución celular") solución acuosa de sales, azúcares, aminoácidos, ác. grasos y nucleótidos.

• Para formar y organizar el citoplasma existe una red de fibras proteicas que constituyen el citoesqueleto.

citoesqueleto procariotas:

• No se encuentran filamentos intermedios componentes importante en el citoesqueleto

• Se encuentra componentes del citoesqueleto homólogos al de las células eucariotas:

  • Las proteínas FtsZ y BtubA/B son ortólogos de la tubulina

  • MreB, ParM y MamK son ortólogos de la actina (controla el ancho de las bacterias de forma de bacilar)

  • CreS (crecentina) es una proteína relacionada con los filamentos intermedios

• El ensamblaje de estas proteínas genera variedad en la estructura morfológica de las bacterias y mantienen sus formas con una pared celular rígida que sirve como un exoesqueleto.

citoesqueleto de eucariotas

microfilamentos, filamentos intermedios y microtúbulos

Protoplasma o citosol

• medio acuoso interno

• agua

• iones (potasio, fosfato, sulfato, bicarbonato, sodio, cloruro de calcio)

• proteínas

• lípidos

• carbohidratos

Apéndices fusiformes compuestos de proteína

FLAGELOS

Flagelos

• Son órganos de locomoción, constituidos por flagelina

• Son rotores helicoidales semirrígidos que imparten movimiento dentro de la rotación de la célula

• Hay 3 tipos: Monotrico, Iofótrico y Peritrico

Son apéndices filamentosos rectos y rígidos, más cortos y más finos (3-10 nm de diámetro) que los flagelos

Fimbrias

Fimbrias/Fili

• Aparecen en muchas bacterias (sobre todo Gram-negativas).

• La mayoría están compuestos por un solo tipo de proteína (la pilina), de unos 17- 25 kDa, cuyas subunidades se disponen en una matriz helicoidal que deja un pequeño hueco central.

• Están implantados a nivel de membrana citoplásmica.

• Número variable: desde 1 a varios cientos o miles por célula.

• Disposición: alrededor de todo el perímetro celular, y a veces, de inserción polar.

• Existen dos tipos principales de pili (pilus, en singular): fimbrias adhesivas y pelos sexuales

Ribosomas

• Más o menos esférico y de dimensiones muy pequeñas.

• Fueron descritas por Palade en 1952 como partículas globulares electrondensas

• Son partículas ribonucleoproteícas (15 -25 nm) responsables de la síntesis de proteínas

• Se localizan libres en el citosol en células procariotas o asociadas a las membranas del retículo endoplásmico en eucariotas.

• 2 Subunidades: Mayor y menor

• En la célula hay una media de 1 millón de ribosomas

Composición química del ribosoma

• 2/3 ARNr

• 1/3 proteínas

• Agua

Son subunidades ribosomicas y las moleculas de ARNr se designan en unidades Suedberg (S). Tiene dos subunidades: u ARNr grande o subunidad mayor y ARNr pequeño o subunidad menor

Plásmido

• El plásmido es una molécula circular de DNA que tiene una existencia independiente en la célula

• son muy abundantes en las bacterias, y mas escasos en las células eucariotas.

• u Su tamaño varía desde 1 a 250 kb.

• El número de plásmidos puede variar, dependiendo de su tipo, desde una sola copia hasta algunos cientos por célula

• Llevan en su seno varios genes, a menudo responsables de características útiles para la célula.

• soportar concentraciones tóxicas de un antibiótico, como el cloranfenicol o la ampicilina.

• La mayoría de los plásmidos tienen una secuencia que sirve como origen de replicación. (le permite replicarse independientemente)

• Cada tipo de plásmido tiene un número medio de copias por célula característico.

• vectores potenciales de DNA clonado.

• Grupos de compatibilidad: hasta 8 distintos plásmidos/célula

El tamaño de un plásmido es _________________. (1 kb-250kb)

El tamaño de un plásmido es variable. (1 kb-250kb).

Como vector, es deseable que su tamaño no sobrepase 10kb.

• Ejemplos: PUC8 2,1kb E. coli, u ColE1 6,4kb E. coli, F 95 kb E. coli

plásmidos de ________________ tiene 500 kb

megaplásmidos en ciertos ______________ que llegan a tener 1600 kb

plásmidos de Pseudomonas tienen 500 kb).

“megaplásmidos” en ciertos Rhizobium que llegan a tener 1600 kb.

Características de los Plásmidos

• Replicación autónoma

• Estabilidad

• Incompatibilidad

• Transferencia: Plásmidos conjugativos y Plásmidos no conjugativos

• Integración (Episomas)

• Confieren distintas propiedades fenotípicas

Tipos de plásmidos

• Plásmidos conjugativos: codifican pili sexuales y proteínas necesarias para la transferencia de DNA (E. coli - Factor F)

• Plásmidos no conjugativos: No tienen la capacidad de transferirse por sí mismos porque carecen de los genes necesarios para la conjugación. Pueden ser transferidos solo si están en la misma célula que un plásmido conjugativo, que facilita su transferencia a otras bacterias.

• Plásmidos de resistencia: resistencia a los antibióticos, mercurio

• Plásmidos bacteriocinogénicos (col): Producción de bacteriocinas y antibióticos.

• Plásmidos de virulencia: producción de toxinas, factores de penetración en tejidos, adherencia a tejidos del hospedador, etc., en ciertas bacterias patógenas.

• Plásmidos de funciones fisiológicas: Utilización de urea, Fermentación de carbohidratos. Producción de pigmentos.

• Plásmidos F de fertilidad: contienen información para su propia transferencia entre células

• Plásmidos degradativos: Contienen genes para el uso de metabolitos inusuales

FENOTIPOS Y FUNCIONES DETERMINADOS POR PLÁSMIDOS

• 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 Rhizobiu

plásmidos con control estricto de la replicación

grandes plásmidos tienen una o dos copias por célula

plásmidos de control relajado

Pequeños plásmidos están presentes como varias copias (>10)

Conjugación en Gramnegativos pasos:

1. Formación de pares efectivos

2. transferencia de ADN: Origen de transferencia y replicación de cadenas ADN

__________________________

1. Formación del pilus de conjugación: La célula donante forma un pilus sexual que se extiende hacia la célula receptora.

2. Contacto con la célula receptora: El pilus se adhiere a la célula receptora y se retrae, acercando ambas células.

3. Formación del canal de conjugación: Se establece un canal entre las células para permitir la transferencia de ADN.

4. Transferencia del plásmido: Una hebra del plásmido conjugativo se transfiere desde la célula donante a la receptora.

5. Síntesis de la hebra complementaria: En la célula receptora, el plásmido se replica, formando una copia completa.

importancia de la conjugación en Gram + y Gram -

• Gram -: Resistencia antimicrobianos y diseminación rápida

• Gram +: Producción de factores de adherencia y resistencia antimicrobianos

Nucleoide

• similar al núcleo y también se conoce como región nuclear o cuerpo nuclear) es la región que en los procariotas contiene el ADN.

• Esta región es de forma irregular

• molécula circular única y continua

• varia de 0.5- 100 millones de pb

• no implica la presencia de membrana nuclear.

diferencias de la expresión de la información genética eucariotas y procariotas

DNA

Las moléculas de DNA consisten en dos largas cadenas unidas por pares de bases complementarias.

Nucleótido

• azúcar (Desoxirribosa)

• grupos fosfatos (carga negativa)

• base nitrogenada (G,C,A,T)

Enlaces

Estructuras citoplasmáticas

• Procariotas carecen de cloroplastos y mitocondrias

• Clorosomas - cianobacterias

• Tilacoides (fotosintesis - clorosomas)

• Cuerpos de inclusión: Glucógeno, Azufre, Polifosfato. Carboxisomas (encapsula el CO2), Magnetosomas (cristales de magnetita - acuáticas), Vesiculas de gas

Mesosomas

• Es una invaginación de la membrana plasmática de las células procariotas, que tiene relación con los procesos metabólicos de la célula.

• Contiene enzimas necesarias para ciertos procesos metabólicos

• o para la división o síntesis proteica), las reacciones de respiración glucólisis y fotosintéticas

• Funcionan como zona para inicio de la división celular. Interviene en la división celular, repartiendo de manera equitativa el material genético para las dos células hijas.

Mesosomas menos complejos

los de la gram negativas; se manifiestan como pequeñas invaginaciones de la membrana, con forma laminar o a base de tubos dispuestos de forma verticilada.

Los mesosomas más característicos son los de bacterias __________

Gram-positivas

Su aspecto al microscopio electrónico es el de repetidas invaginaciones de la membrana:

• una invaginación primaria en forma de sáculo irregular

• una invaginación secundaria, llamada túbulo mesosómico, que rellena el hueco de la invaginación primaria.

Esporas

• son células inactivas que van a producir algunas bacterias para poder sobrevivir.

• Tienen paredes gruesas, son capaces de resistir altas temperaturas, humedad, radiación, compuestos químicos.

• Forma de defensa

• en condiciones favorables puede generar su progenie

Formación de las esporas

1. división celular, 2 partes de la célula

2. DNA con lo minimo necesario y forma capas para tener una membrana interna, pared celular, corteza, membrana externa, cubierta y exosporium

3. se libera la espora

4. se mantiene viva

PROTEÍNAS EXTRACELULARES QUE PROMUEVEN LA INVASIÓN

• INVASINAS • HIALURONIDASA • COLAGENASAS

• NEURAMINIDASAS • ESTREPTOQUINASA Y ESTAFILOQUINASA

• FOSFOLIPASAS • LECITINASAS • HEMOLISINAS

• COAGULASA ESTAFILOCOCICA • PROTEASAS • LIPASAS

• GLUCOHIDROLASAS • NUCLEASAS

Capacidad para invadir la célula hospedadora

Invasinas: Shigella, E coli EIEC, Salmonella, Yersinia, Listeria producen proteínas que forman poros entre la bacteria y la MC del hospedador.

Proteínas superficiales ligadoras de colina (Streptococcus) Proteína I (Neisseria)

Combinación invasinas - motilidad (Borrelia, Treponema)

Toxinas bacterianas (2)

Exotoxinas y Endotoxinas