TEMA 4 (12 horas) MECANISMOS GENETICOS EN PROCARIOTES. 1. Mecanismos genéticos en bacterias. Transformación. Mecanismo de transformación in vivo. Mapeo.

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1 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. PROGRAMA DE GENETICA GENERAL (Código 1844)

2 Bacteriófago T4 Ciclo lítico Genera 10 2 - 10 3 Fagos/hora

3 Sistemas de modificación y restricción Infecciones de Lambda en E. coli Dussoix y Arber, 1962 Eficiencia de plaqueo = 10 -4 E. coli K Eficiencia de plaqueo = 1 E. coli C La replicación de λ en E. coli C restringe su rango de hospedador en E. coli K

4 E. coli K Eficiencia de plaqueo = 1 E. coli C Sistemas de modificación y restricción Infecciones de Lambda en E. coli Dussoix y Arber, 1962 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

5 Destinos del ADN que entra a una célula Transformación Conjugación Transducción Recombinado: integrado Degradado: Inespecífica Específica Enzimas de Restricción

6 Sistemas de modificación y restricción Metilasa EcoRI Enzima de restricción EcoRI ADN sin metilación ADN metilado EcoRI no rompe al ADN Enzima de restricción Eje de simetría Enzima de modificación

7 Eficiencia de plaqueo = 10 -4 E. coli K Eficiencia de plaqueo = 1 E. coli C

8 Sitios de reconocimiento de algunas enzimas de restricción Organism Enzima Secuencia de reconocimiento Escherichia coliEcoRI G  AATTC Escherichia coliEcoRII  CCAGG Haemophilus influenzae HindII GTPPy  PuAC Haemophilus hemolyticus HhaI GCG  C Bacillus subtilusBsuRI G CCG CC Brevibacterium albidum BaII TGG  CCA Thermus aquaticus Taql T  CGA 4 4 =256 4 6 =4.096

9 Aisladas hasta hoy 3500 enzimas de restricción tipo II con 241 especificidades disferentes.

10 Frecuencia de sitios de corte de las enzimas de restricción 4 4 =256 GCG  C HhaI 4 6 =4.096 G  AATTC EcoRI 20 kb

11 "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