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Conjugación
Dra Sobeida Sánchez Nieto
M. en C. Paulina Aguilera
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Variación genética
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Recombinación Genética
La recombinación se puede definir como cualquierproceso en que tenga lugar la formación de unnuevo DNA a partir de moléculas distintas, demanera que la información genética procedente decada molécula de DNA original estará presente enlas nuevas.
Ejemplos en que ocurre la recombinación:
Meiosis en células eucarióticas.Infección de plásmidos o virus.Integración de elementos extracromosomales
dentro del genoma hospedero
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• Infección por virus
• Los fagos transfieren el DNA de la célulabacteriana donadora a la célula receptora, lacual puede incorporarlo a su cromosoma.
• Ciclo Lítico.
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Integración de elementos extracromosomalesdentro del genoma hospedero
Transformación
Conjugación
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Transformación
Entrada de DNA libre (DNA DESNUDO) seincorpora a una célula y puede recombinarsecon el material genético de la célula receptora
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Conjugación
• Mecanismo de transferencia de información genética de una bacteria a otra (contacto directo), seguida de la recombinación con el material genético de la célula bacteriana receptora.
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Conjugación bacteriana
• Descubierta por Lederberg y Tatum (1946)
• Dos cepas auxótrofas (una para met bio y la otra thr leu thi)
• Se cultivaron juntas en medio completo
• Se subcultivaron en medio mínimo
• Se encontraron nuevas colonias en el medio mínimo.
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EXPERIMENTO QUE DEMOSTRÓ LA RECOMBINACIÓN
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BERNARD DAVIS DEMOSTRÓ QUE SE NECESITABA EL CONTACTO FÍSICO PARA LA
RECOMBINACIÓN BACTERIANA
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WILLIAN HAYES Y LA TRANSFERENCIA DEL FACTOR F (FERTILIDAD)
1. El intercambio genético ocurre en una sola dirección
2. La transferencia genética es mediada por el factor F.
3. DNA plasmídico circular F (aprox 1/40 el tamaño de un cromosoma), es autoreplicativo AUTÓNOMO.
4. El plásmido F contiene una secuencia de origen en el que inicia la transferencia del DNA.
5. También contiene genes para producir una estructura tipo pelo el llamado pili sexual o F pili, el cuál ayuda en el contacto entre células
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• No ocurre conjugación entre células del mismo tipo sexual
• La conjugación comienza cuando el plásmido F es cortado en el origen y una cadena sencilla es transferida usando un sistema especial en donde se involucra a una relaxasa.
• Cuando la transferencia se completa ambas células contienen DNA doble cadena y son F+
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FACTOR F ( FERTILIDAD)
traA codifica para el piliOtros genes tra están involucrados en la adhesión y reconocimiento de la célula aceptora y la estabilización del pili entre ambas células para optimizar la transferencia del DNA
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Pili
• cilindro hueco de aproximadamente 20 µm de largo, 8 nm de diámetro externo y 2 nm de diámetro interno, que es lo suficientemente grande para el pasaje de una molécula de DNA simple cadena.
• formado por un única subunidad proteica denominada pilina que se encuentra codificada por el gen traA.
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Transferencia del factor F
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PROPIEDADES DE PLÁSMIDOS
• TRANSFERENCIA DE PLÁSMIDOS: Algunos plásmidos se pueden transferir entre bacterias a través de la conjugación bacteriana. Estos plásmidos codifican para todas las proteínas y funciones que se requieren para movilizar y transferir de una célula huésped a una célula recipiente.
• Muchos plásmidos son incapaces de hacer esto.
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• F+ y F-: Ambas células se vuelven F+
CONJUGACIÓN
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• F+ y F+: Se inhiben por contacto
CONJUGACIÓN
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• Hfr (alta frecuencia de recombinación): el plásmido se integra al cromosoma bacteriano. Sigue siendo donadora.
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• Hfr y F-: no se transfiere el cromosoma completo, la parte del plásmido F se escinde.
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• F’: Se escinde el plásmido F y se lleva consigo una parte del cromosoma. plásmido F’, donador.
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• F’ y F-: Se generan células diploides parciales , la receptora se llama merocigoto.
CONJUGACIÓN
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• Similar a lo que ocurre con Gram -.
• Sistema Mpf, es más simple.
• E. faecalis secretan péptidos parecidos a feromonasque estimulan la expresión de genes tra en lasbacterias vecinas.
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¿Para qué?
• Resistencia: antibióticos, metales pesados
• Colicinas y Bacteriocinas: proteínas con actividad antimicriobiana.
• Factores de virulencia: Toxinas.
• Actividades metabólicas: Síntesis ó degradación de compuestos carbonados
¿Cómo seleccionamos?
• Genes marcadores, dentro del plásmido y permite seleccionar colonias conjugantes por fenotipos:auxotrofías, fuente de energía, resistencia/susceptibilidad a antibióticos
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E. coli JM1452StrR
Resistente a Estreptomicina. No codifica para el pili (genes tra), por lo tanto es...
E. coli W3110/F´KmTn3
Resistente a la Kanamicina. Cepa F’, por lo tanto es…
RECEPTORA
DONADORA
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600 µL
120 µL300 µL
Resistente a Estreptomicina
Resistente a Kanamicina
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#CT: Número de Colonias Transconjugantes#CP: Número de Colonias Parchadas
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Calendario de actividades práctica conjugación
Actividad Fecha
1. Protocolo experimental. Conjugación.
A) Realizar conjugación (lleva máximo 1 h), aislar por estría tanto cepa receptora como la transconjugante y se deja incubando (24 h)
Martes 30 Septiembre
2. Actividad extra-clase. Sacar cajas de la incubadora y colocarla a 4°C.
Miércoles 1 Octubre
3. Protocolo experimental. Conjugación continuación.
B) Parchar 50 colonias de las cepas aisladas en el paso B e incubar 24 h.
Jueves 2 Octubre
4. Actividad extra-clase: Sacar cajas y Observar crecimiento y determinar el porcentaje de colonias transconjugantes
Viernes 3 Octubre
MARTES 7 OCTUBRE
MIÉRCOLES 7 OCTUBRE
JUEVES 8 OCTUBRE
VIERNES 9 OCTUBRE