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PROGRAMA DE GENETICA GENERAL (Código 1844)
TEMA 4 (12 horas)
MECANISMOS GENETICOS EN PROCARIOTES.
1. Mecanismos genéticos en bacterias.
Transformación. Mecanismo de transformación in vivo.
Mapeo genético por transformación.
Conjugación. Fertilidad en bacterias.
Determinantes de la fertilidad: factor F. Cepas F+, Hfr y F’.
Mapeo genético por conjugación.
Transducción generalizada y especializada. Mapeo genético por transducción.
Herencia extracromosómica. Episomas y plásmidos.
Sistemas de modificación y restricción bacterianos. Modificación restrictiva.
2. Mecanismos genéticos en bacteriófagos.
Bacteriófagos virulentos. Ciclo lítico de crecimiento. Fenotipo de fagos.
Bacteriófagos temperados. Ciclo lítico y ciclo lisogénico.
Lisogenia. Integración y formación de profagos.
Mantenimiento de la lisogenia. Inducción y excisión de profagos.
Recombinación en bacteriófagos.
Pruebas de complementación de funciones y de recombinación en bacteriófagos.
Recombinación intragénica.
Experimentos de S. Benzer con fagos T4 mutantes en la región rII.
Estructura fina del gen. Evolución del concepto de gen.
Bacteriófago T4
Ciclo lítico
Genera 102 - 103
Fagos/hora
Sistemas de modificación y restricción
Infecciones de Lambda en E. coli
Dussoix y Arber, 1962
Eficiencia de plaqueo = 1
E. coli C
La replicación de λ
en E. coli C restringe
su rango de hospedador
en E. coli K
E. coli K
Eficiencia de plaqueo = 10-4
Sistemas de modificación y restricción
Infecciones de Lambda en E. coli
Dussoix y Arber, 1962
Eficiencia de plaqueo = 1
E. coli C
La replicación de λ
en E. coli K lo modifica
y NO restinge su rango
de hospedador
Ni en E. coli K ni en
E. Coli C
Eficiencia de plaqueo = 1
E. coli K
Destinos del ADN que entra a una célula
Transformación
Conjugación
Transducción
Recombinado: integrado
Degradado:
Inespecífica
Específica
Enzimas de Restricción
Sistemas de modificación y restricción
Enzima de restricción
Eje de simetría
Enzima de modificación
Metilasa
EcoRI
ADN sin
metilación
Enzima de
restricción
EcoRI
ADN
metilado
EcoRI no
rompe al
ADN
Eficiencia de plaqueo = 1
Eficiencia de plaqueo = 1
E. coli C
E. coli K
Eficiencia de plaqueo = 1
Eficiencia de plaqueo = 10-4
Sitios de reconocimiento de algunas enzimas de restricción
Enzima
Secuencia de
reconocimiento
Escherichia coli
EcoRI
G AATTC
Escherichia coli
EcoRII
 CCAGG
Haemophilus
influenzae
HindII
GTPPy PuAC
Haemophilus
hemolyticus
HhaI
GCG C
Bacillus subtilus
BsuRI
G CC
Brevibacterium
albidum
BaII
TGG CCA
Thermus
aquaticus
Taql
T CGA
Organism
44=256
46=4.096
Aisladas hasta hoy 3500 enzimas de restricción
tipo II con 241 especificidades disferentes.
Frecuencia de sitios de corte de las enzimas de restricción
HhaI GCG C 44=256
EcoRI G AATTC
46=4.096
20 kb
20 kb
"The tale of the king and his servants
When I come to the laboratory of my father, I usually see some plates lying
on the tables. These plates contain colonies of bacteria. These colonies
remind me of a city with many inhabitants. In each bacterium there is a
king. He is very long, but skinny. The king has many servants. These are
thick and short, almost like balls. My father calls the king DNA, and the
servants enzymes. The king is like a book, in which everything is noted on
the work to be done by the servants. For us human beings these
instructions of the king are a mystery.
My father has discovered a servant who serves as a pair of scissors. If a
foreign king invades a bacterium, this servant can cut him in small
fragments, but he does not do any harm to his own king.
Clever people use the servant with the scissors to find out the secrets of
the kings. To do so, they collect many servants with scissors and put them
onto a king, so that the king is cut into pieces. With the resulting little
pieces it is much easier to investigate the secrets. For this reason my
father received the Nobel Prize for the discovery of the servant with the
scissors".
Silvia Arber