martes, 9 de abril de 2013

GENETICA MICROBIANA


GENÉTICA MICROBIANA
GENÉTICA: define y analiza a la herencia,o la constancia y el cambio de las funciones de cada organismo.
GEN: Segmento de ADN que lleva información genética en su secuencia nucleotida para propiedades especificas.

ORGANIZACIÓN DE LOS GENESLA ESTRUCTURA DEL ADN Y ARN

ADN (Ácido Desoxiribonucleico), doble cadena, bases nitrogenadas Adenina, Guanina, Citosina y Timina.

ARN (Ácido Ribonucleico) cadena simple, bases nitrogenadas, Adenina, Guanina, Citosina y Uracilo

GENOMA PROCARIOTE
La mayoria de los genes procariotes es transportado en el cromosoma bacteriano y consisten en una molecúla única de ADN circular. Los circulos del ADN ( Cromosoma y plásmido) que contienen información genética para su autorreplicación se llaman replicones. Con algunas excepciones, los genes bacterianos son hapliodes.
Los genes escenciales para el crecimiento bacteriano se encuentran en el cromosoma y los plásmidos portan genes vinculados con funciones especiales.
Los transposones son elementos genéticos que pueden contener varios kpb de adn, incluida la información necesaria para la migración de un locus genético a otro, al conducirse de esta forma los transposones crean mutaciones por inserción.
La participación de transposones cortos llamados elementos de inserción o elementos de secuencia de inserción (IS) producen la mayor parte de mutaciones por inserción ya que acarrean los genes codificadores de enzimas para promover su propia transposición. Casi todas las bacterias acarrean elementos IS, los plásmidos tambien acarrean elementos IS
Los transposones complejos portan genes eespecificos como resistencia a antibióticos, a diferencia de los plásmidos los transposones no contienen la información genética necesaria para su autorreplicación. La explotacion genética de los transposones se logra por la selección de la información genética especializada que poseen (resistencia a antibióticos)
ADN BACTERIANO
La replicación del ADN bacteriano comienza cuando las dos cadenas se separan y se utilizan como modelo para sintetizar cadenas nuevas (replicación semiconservadora). La estructura donde las dos cadenas se separan y se lleva a cabo la sintesis nueva se llama horquilla de replicación. La replicación del cromosoma bacteriano esta controladada y el num. De cromosomas por celulas en crecimiento es de 1-4. La replicación del ADN bacteriano circular doble comienza en el locus ori e interactua con proteinas.
TRANSFERENCIA DEL ADN
La tranferencia del ADN entre cepas procariotes es muy diferente a las eucariotes. El intercambio genético entre bacterias se caracteriza por transferencia de fragmentos pequeños de un genoma donador a una célula receptora, para una recombinación exitosa es necesario que el ADN donado se replique en el microorganismo recombinante. La replicaión se puede lograr por integración del ADN donado como replicón independiente.
MECANISMOS DE RECOMBINACIÓN
El ADN donado que no lleva información necesaria para su autorreplicación debe recombinarse con el ADN receptor con el fin de establecerse en una cepa receptora. La recombinación puede ser homóloga (gran similitud en las secuencias del ADN donado y las del receptor) o no homóloga (recombinación catalizada por enzimas entre secuencias de ADN diferentes)
MECANISMO DE TRANSFERENCIA GENÉTICA
Los tres tipos se diferencian por la forma en que se dona el ADN.
CONJUGACIÓN: unicamente se se dona una cadena de ADN, el receptor completa la doble cadena
TRANSDUCCIÓN: el ADN se transporta dentro de la cubierta de un fago y se transfiere al receptor por el mecanismo utilizado en la infección por fagos.
TRANSFORMACIÓN: la captacion directa del ADN por el receptor (natural o forzada). Pocas cepas son competentes para la transformación, estas asimilan el ADN que se encuentra linealmente. La transformación forzada se induce en el laboratorio.
EXPRESION GENICA
Los eucariontes y lo procariontes se explica al comparar se mecanismos expresión génica en lo cuales comparten ciertas propiedades.
En ambos grupos la información genética esta codificada en el DNA.
Se transcribe al mRNA y se traduce en los ribosomas mediante el tRNA, al interior de la estructura de las proteinas.
El mecanismo por la cual la secuencia de nucleotidos en un gen determina la secuencia de los aminoacidos en una proteina es como sigue:
La RNA polimerasa forma una cadena de polirrubonucleotidos, llamada RNA mensajero, al utilizar al DNA como plantilla, este proceso se denomina trancripcion.
Los aminoacidos se activan enzimáticamente y son trasferidos a las moléculas adaptadoras especificas del RNA, RNA trasferencia.
REGULACIÓN DE LA EXPRESIÓN GÉNICA
El mRNA eucarionte se trasporta desde el núcleo al citoplasma en donde se presenta la traducción. La traducción del mRNA procarionte esta acoplada a su síntesis y en este acoplamiento se dan las oportunidades para su regulación.
La transcripción del DNA en mRNA comienza en el promotor, la secuencia del DNA que se une con la RNA polimerasa.
Las proteínas reguladoras que se unen con las regiones del DNA cercanas a los promotores ejercen controles adicionales sobre la expresión génica.
INGENIERÍA GENÉTICA
Se pueden aislar y amplificar fragmentos específicos del DNA y sus genes pueden expresarse repetidas veces.
Las técnicas de ingeniería genética pueden usarse para aislar virtualmente cualquier gen con una propiedad bioquímica reconocible.
Los genes aislados pueden usarse para diversos propósitos. La mutagenesis dirigida a un sitio puede identificar y alterar la secuencia del DNA de gen.
De este modo se puede determinar y si se desea alterar los residuos de nucleótidos esenciales para la función del gen.
Ejemplo: un virus latente en un tejido animal puede detectarse con una sonda de DNA aun en ausencia de actividad viral.
Los productos proteicos de genes virales aislados ofrecen grandes oportunidades como vacunas porque se pueden preparar sin genes codifican la replicación del acido nucleico Retirado viral. Retirado
CLONACIÓN DE LOS FRAGMENTOS DE DIGESTIÓN DEL DNA.
Enzimas de restricción ascienden asimétricamente y producen fragmentos de DNA con extremos cohesivos (adhesivos) que puedeCLONACIÓN DE LOS FRAGMENTOS DE DIGESTIÓN DEL DNA.n hibridar uno con otro.
Este DNA puede usarse para formar plásmidos recombinantes mediante ingeniería genética.
La separación de fragmentos del DNA por electroforesis a través de un gel, con base en su tamaño. Los fragmentos mas pequeños migran mas rápidamente que los grandes y dentro de los limites determinados por las propiedades del gel, la distancia recorrida aproximadamente proporcional al logaritmo del tamaño del fragmento. Los fragmentos del DNA pueden verse por la fluorescencia que emiten, después de su tincion con un colorante
CARACTERIZACIÓN DEL DNA CLONADO
La manipulación del DNA clonado requiere la compresión de su estructura.
La preparación de un mapa de restricción es el primer paso para obtener este conocimiento.
Los mapas de restricción proporcionan una base de información muy especifica la cual permite que los fragmentos del DNA identificados con base a su tamaño se relacionan con funciones genéticas especificas.
SECUENCIACIÓN
La secuenciación del DNA descubre la estructura del gen y permite a los investigadores deducir la estructura de sus productos.
Los dos métodos generalmente empleados para la determinación de las secuencias del DNA son las técnicas de Maxam-Gilbert, depende de la labilidad química relativa de los diferentes enlaces de nucleótidos, y el método de Singer (método de la terminación didesoxi), que interrumpe el alargamiento de las secuencias del DNA al incorporar didesoxinucleotidos en las secuencias.
MUTAGENESIS DIRIGIDA A UN SITIO
La síntesis química de los oligonucleótidos permite a los investigadores realizar la introducción contralada de sustituciones de bases en una secuencia del DNA.
La sustitución especifica puede utilizarse para explorar el efecto de una mutación prediseñada en la expresión génica para explorar la contribución de un aminoácidos sustituido en la función de una proteína con base en información previa acerca de los residuos esenciales para la función para inactivar a un gen.La síntesis química de los oligonucleótidos permite a los investigadores realizar la introducción contralada de sustituciones de bases en una secuencia del DNA.
La sustitución especifica puede utilizarse para exploLa síntesis química de los oligonucleótidos permite a los investigadores realizar la introducción contralada de sustituciones de bases en una secuencia del DNA.
La sustitución especifica puede utilizarse para explorar el efecto de una mutación prediseñada en la expresión génica para explorar la contribución de un aminoácidos sustituido en la función de una proteína con base en información previa acerca de los residuos esenciales para la función para inactivar a un gen.

ELABORADO POR: Felix Omar Cruz Silva


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