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Modelos Moleculares
v Las especies modelo son una
herramienta fundamental en
algunas áreas de la investigación
científica, ya que permiten realizar
estudios sobre determinados
caracteres y los resultados pueden
ser extrapolados a otras especies.
Características de una
especie modelo
ò  Fácil mantenimiento y manipulación en el laboratorio
ò  Ciclos de vida cortos
ò  Gran número de descendencia
ò  Disponibilidad de variabilidad fenotípica y genotípica
ò  Fenotipo de interés sencillo de observar o medir
ò  Escherichia coli es un tipo de bacteria que ha sido utilizada durante
décadas como organismo modelo y, con el surgimiento de la
ingeniería genética, pasó a ser el “organismo estrella” de la disciplina
del ADN recombinante.
ò  E. coli se utiliza, para obtener muchas copias de un fragmento de ADN
de interés (amplificación), y para la fabricación de proteínas
recombinantes a gran escala (la insulina humana).
ò  Los plásmidos de E.coli son importantes ya que contienen genes de
interés biológico, como aquellos que determinan ventajas adaptativas
(por ejemplo, resistencia a antibióticos) y son utilizados como vectores
de clonación y de expresión en ingeniería genética
ò  Reino
ò  Bacteria
ò  Filo
ò  Proteobacteria
ò  Clase
ò  Gammaproteobacteria
ò  Orden
ò  Enterobacteriales
ò  Familia
ò  Enterobacteriacea
ò  Género
ò  Escherichia
ò  Especie
ò  E.coli
Características
ò  Organismo procariota más estudiado
ò  Fue descrita por primera vez en 1885 por Theodore von Escherich,
bacteriólogo alemán, quien la denominó Bacterium coli.
ò  Es un bacilo que reacciona negativamente a la tinción de Gram
ò  Anaerobio facultativo
ò  Móvil por flagelos peritricos
ò  No formador de esporas
ò  Fermenta glucosa y lactosa
Gram Negativo
ò  La Escherichia coli, en su hábitat natural, vive en los
intestinos de la mayor parte de los mamíferos
ò  Principal organismo anaerobio facultativo del sistema
digestivo
ò  Organismo comensal ayuda a la absorción de nutrientes
Patogenia
ò  La Escherichia coli puede causar infecciones intestinales y
extraintestinales generalmente graves.
ò  Infecciones del sistema excretor, cistitis, meningitis,
peritonitis, mastitis, neumonía y septicemia.
Flora Normal
ò  Se distinguen seis cepas según su capacidad patógena
(virotipos)
ò  Escherichia coli enteropatogénica (ECEP)
ò  Escherichia coli enterotoxigénica (ECET)
ò  Escherichia coli enteroinvasiva (ECEI)
ò  Escherichia coli enterohemorrágica o verotoxigénica
(ECEH)
ò  Escherichia coli enteroagregativa (ECEA)
ò  Escherichia coli de adherencia difusa (ECAD)
Escherichia coli
enteropatogénica (ECEP)
ò  Esta cepa causa diarrea en humanos, conejos, perros y
caballos, al igual que la enterotoxigénica, pero la
etiología y los mecanismos moleculares de colonización
son diferentes.
ò  Carece de fimbrias, utiliza la proteína intimina, una
adhesina para adherirse a las células intestinales.
Escherichia coli
enterotoxigénica (ECET)
ò  Se parece mucho a Vibrio cholerae, se adhiere a la mucosa
del intestino delgado, no la invade y elabora toxinas que
producen diarrea.
ò  Produce diarrea no sanguinolenta en niños y adultos,
sobre todo en paises en vias de desarrollo.
Escherichia coli enteroinvasiva
(ECEI)
ò  Es inmóvil
ò  No fermenta la lactosa
ò  Invade el epitelio intestinal causando diarrea
sanguinolenta en niños y adultos, libera el calcio en
grandes cantidades impidiendo la solidificación ósea.
(artritis y arterioesclerois)
E. coli enterohemorrágica
(ECEH)
ò  Aparece en la década del 80 en casos esporádicos y en
brotes epidémicos fundamentalmente en países
desarrollados. El serotipo más observado en EE.UU.,
Europa y Japón ha sido O157 H7.
ò  La convención internacional de nomenclatura de
patógenos ha recomendado el uso de STEC (Shiga Toxin
Escherichia coli) para este grupo, debido a que estas
bacterias producen una toxina citotóxica.
Escherichia coli
enteroagregativa (ECEA)
ò  Sólo encontrada en humanos. Son llamadas
enteroagregativas porque tienen fimbrias con las que
aglutinan células en los cultivos de tejidos.
ò  Se unen a la mucosa intestinal causando diarrea acuosa
sin fiebre.
ò  No son invasivas.
ò  Producen una toxina similar a la de las enterotoxigénicas
Escherichia coli de adherencia
difusa (ECAD)
ò  Se adhiere a la totalidad de la superficie de las células
epiteliales y habitualmente causa enfermedad en niños
inmunológicamente no desarrollados o malnutridos. No
se ha demostrado que pueda causar diarrea en niños
mayores de un año de edad, ni en adultos y ancianos.
ò  Kingdom:
Fungi
ò  Phylum:
Ascomycota
ò  Subphylum: Saccharomycota
ò  Class:
Saccharomycetes
ò  Order:
Saccharomycetales
ò  Family:
Saccharomycetaceae
ò  Genus:
Saccharomyces
ò  Species:
S. cerevisiae
Saccharomyces cerevisiae
ò  Es una especie modelo perteneciente a los hongos
unicelulares. Este organismo ha sido parte de la
biotecnología desde los comienzos de la historia ya que
es la levadura utilizada en la elaboración del pan, el vino
y la cerveza, entre otros productos obtenidos por
fermentación.
ò  La levadura Saccharomyces cerevisiae es el microorganismo
eucarionte ideal para estudios biológicos y genómicos, y ha
resultado una herramienta poderosa para el entendimiento de
los genes de organismos eucariontes superiores.
ò  La simplicidad de manipulación genética de la levadura permite
que sea utilizada convenientemente para analizar la función de
los productos génicos de organismos eucariontes superiores.
ò  En cuanto a su utilización biotecnológica como fábrica de
moléculas recombinantes, la levadura es de gran utilización para
la preparación de proteínas recombinantes de uso comercial.
S. cerevisiae
ò  S. cerevisiae tiene un tiempo de generación corto
(doubling time 1.25–2 hours at 30 °C (86 °F))
ò  Fácil de cultivar.
Saccharomyces cerevisiae
ò  Especie de levadura
ò  Células son redondeadas a ovoides (5-10 um de
diámetro)
ò  Se reproducen por un proceso que se llama germinación
(budding)
ò  Crecen aeróbicamente en glucosa, maltosa y no crecen
en lactosa ni celulosa.
ò  Habilidad para crecer en distintas azúcares.
ò  Todas las cepas pueden usar amonia y urea como fuente
de nitrógeno, pero no pueden usar nitrato.
ò  Levaduras tienen un requerimiento por fósforo, algunos
metales son requeridos para un buen crecimiento de la
levadura.
ò  S. cerevisiae puede ser transformado por la adición de
nuevos genes o delección atraves de recombinación.
ò  Comparte estructuras celulares internas de plantas y
animales sin el alto porcentaje de DNA que no codifica.
ò  S. cerevisiae fue el primer genoma eucariota
completamente secuenciado
ò  El genoma salio al público en Abril 24,1996.
ò  Base de Datos del Genoma de Saccharomyces (SGD)
ò  Centro de Información para secuencias de proteínas
(Munich) (MIPS)