Genetica bacterian

Genetica bacterianGENERALITIEreditatea nsuirea general biologic a tuturor vieuitoarelor de a transmite caracterele specifice speciei la urmai Variabilitatea apariia unor caractere diferite de cele ale genitorilorintereseaz medicina n mod deosebitd natere unor tulpini bacteriene noi: virulente rezistente la chimioterapicese adapteaz mai bine condiiilor de mediu nlocuiesc bacteriile mai puin adaptabile.SUPORTUL EREDITIIreprezentat de ADNse transmite la descendeni prin replicare i diviziunefr modificri genetice toi descendenii bacteriei vor fi identici ntre ei i cu bacteria mammodificarea materialului genetic prinncorporarea unui fragment de material genetic exogen (recombinare genetic)mutaie spontan sau indus adugarea, pierderea, substituirea sau inversarea ordinii unor bazeADNmacromolecul format din 2 catene polinucleotidice antiparalele i complementare, rsucite n dublu helix

catenele unite prin puni de hidrogen ntre bazele azotate opuse

funciile ADN ca material genetic:depozitarea informaiei geneticereplicareatranscrierea i traducerea geneticprotejarea materialului genetic propriureglarea activitii celularecontrolul activitii celularereplicarea ADNsinteza unor noi molecule, identice

necesar unitatea de replicare independent REPLICON

REPLICONmolecul de ADN bicatenar, circular caracterizat prin:o secven nucleotidic specific marcnd nceperea replicriigene care codific sinteza unor proteine specificeo secven nucleotidic semnal pentru terminarea replicriiexemple de repliconi: cromozomul i plasmidele bacteriene, genomul bacteriofagilor etc.GENOM suma genelor unui organism

GENOTIP totalitatea informaiei genetice a unui organism

FENOTIP suma caracterelor observabile, specifice unui organism, produse de genotip n interaciune cu mediul ambiantORGANIZAREA GENOMULUI BACTERIAN2 categorii de determinani genetici:genele eseniale localizate n structura cromozomului bacteriangenele accesorii extracromozomiale prezente n structuraplasmidelorelementelor genetice transpozabilePLASMIDELEelemente genetice extracromozomialecapabile de replicare independent de cromozom (replicon)conin informaie genetic neesenial pentru viaa bacterieipot exista:indefinit numai n stare autonom (libere n citoplasm) factor R, Colalternativ n stare autonom sau integrate n cromozomul celulei gazdPLASMIDELEclasificare dup caracterele exprimate fenotipic plasmide care codific:rezistena la ageni antibacterienisinteza unor ageni antimicrobienisinteza de hemolizine, enterotoxine, factori de colonizare etc. (patogenitate)enzime ale unor ci metabolice particulareplasmide criptice nu se cunosc caracterele somatice exprimateFACTORUL F (factorul de sex, factorul de fertilitate)controleaz capacitatea unor bacterii de a fi donatoare de material genetic

codific structurile (pilul F) i enzimele necesare transferului de ADN

au caracter de mascul donatoare de material genetic (factorul F)FACTORUL F (factorul de sex, factorul de fertilitate)bacterii F- - fr factor F celule femele receptoare de material genetic

bacterii F+ - cu factor F autonom n citoplasm celule mascule donatoare de material genetic

Celul mascul F+ factor F autonom n citoplasmFACTORUL F (factorul de sex, factorul de fertilitate)bacterii Hfr (high frequency of recombination)

au factor F integrat n cromozomul bacterian

donatoare de material genetic cu mare frecven de conjugare i recombinare;

transferul unui numr variabil de gene cromozomale mai rar chiar transferul factorului F

FACTORUL F (factorul de sex, factorul de fertilitate)bacterii F au o structur plasmidic de tip special = factor de fertilitate recombinanta fost anterior integrat ntr-un cromozom, s-a desprins ncorpornd unele gene cromozomale caracterul ncrucirii F cu F-F- devine FF rmne F

Mecanismul de transfer al materialului genetic ntre bacterii F+ i F-realizarea de puni de conjugaretransferul ADNcaracterul ncrucirii F+ cu F-F- devine F+F+ rmne F+

Transfer sczut al genelor cromozomale ale donoruluiMecanismul de transfer al materialului genetic ntre bacterii Hfr i F-realizarea de puni de conjugaretransferul ADNrecombinare homologcaracterul ncrucirii Hfr cu F-F- rar devine HfrHfr rmne Hfr

Transfer crescut al unor gene cromozomale ale donoruluiPLASMIDELE R (de rezisten la antibiotice)confer rezisten simultan la 1-8 antibioticealctuite din:gene de rezisten determinant de rezisten = rgene care formeaz factor de transfer al rezistenei RTFRTF plasmid de conjugaretransfer de gene

- cele 2 tipuri de elemente pot exista independent sau se pot asocia- transferul plasmidelor R prin conjugare- prin transducie mediat de fagiPLASMIDELE Colcodific proprietatea unor bacterii de a sintetiza bacteriocine

sunt transferabile de la tulpinile Col+ la cele Col- prin:transformare genetictransducie fagicconjugareELEMENTE GENETICE TRANSPOZABILEsecven specific de ADN care i menine integritatea fizic, structural, genetic, funcional n cursul translocaiei de la o poziie la alta pe acelai genom sau pe genomuri diferite3 categorii:secvene de inserie IStranspozoni TnbacteriofagiSecvenele de inserienu au nici o gen i nici o alt funcie n afar de cea de inserie

dup inseria lor pot apare :modificri n expresia unor genemodificri n rata incidenei deleiilor n zonele adiacente situsului lor de inserie

Transpozonipoart gene care confer bacteriei funcii noi:rezistena la antibioticecapacitatea de sintez a unor enzimeproducere de enterotoxinesinteza antigenelor bacteriene de suprafa etc.