Alejandra Valverde Cantillo A86560 EPISOMAS Alejandra Valverde Cantillo A86560

Episomas Jacob y Wollman – 1958 Elementos genéticos que pueden existir en dos estados: Estado integrado: el elemento se asocia en cierto punto a una pequeña región de un cromosoma, y se multiplica de manera sincrónica con él Estado autónomo: el elemento se multiplica de manera independiente, y más rápido, que la célula que lo contiene

CARACTERÍSTICAS Las propiedades que controlan los episomas se consideran no esenciales, ya que el material genético puede estar o no presente en la célula. Cuando un episoma está ausente en una bacteria, se puede adquirir únicamente de una fuente externa. Pueden estar presentes en una bacteria hospedera en estado autónomo o integrado, y la alternancia entre ambos estados puede ocurrir.

CARACTERÍSTICAS El estado autónomo de un episoma se caracteriza por transferencia de manera independiente del cromosoma bacteriano durante la conjugación, con capacidad de eliminación espontánea. El estado integrado del episoma se caracteriza por su vínculo con marcadores cromosómicos. Pueden participar en la recombinación genética Los estados autónomo e integrado son excluyentes mutuamente, en general.

EPISOMAS, GENES, PLÁSMIDOS Los episomas, a diferencia de los genes, sí pueden existir extranuclearmente, en un estado de reproducción autonómica; y a diferencia de los plásmidos, pueden encontrarse en estado integrado dentro del cromosoma.

EPISOMAS BACTERIANOS Bacteriófagos temperados Factor de fertilidad o factor sexual Factores colicinogénicos Factor de resistencia Factor de transmisión F0

1. BACTERIÓFAGOS TEMPERADOS

ESTADO AUTÓNOMO Replicación sin restricciones, rápida. Si el episoma se manifiesta funcionalmente durante este estado la célula hospedera sufre lisis y muere, liberando partículas infecciosas del fago. Se da síntesis celular que permite la multiplicación vegetativa del fago. La síntesis de compuestos proteicos del fago maduro, y la producción de partículas infecciosas son controladas por el fago. El fago es insensible a los mecanismos de control de la célula hospedera Influye en funciones de la célula hospedera.

ESTADO INTEGRADO Genoma del fago asociado al genoma del hospedero. Replicación coordinada con la división del hospedero. Generalmente la relación 1:1

LOS FAGOS OCUPAN UN LUGAR ÚNICO Y ESPECÍFICO EN EL CROMOSOMA BACTERIANO EN LA MAYORÍA DE LOS CASOS. EL PROFAGO NO REEMPLAZA UN SEGMENTO ALÉLICO DEL GENOMA DEL HOSPEDERO.

E. Coli Tipo Lambda: el fago se integra en un único punto de unión al cromosoma bacteriano Tipo P2: el fago ocupa un sitio particular en el cromosoma, pero es posible formar, bajo condiciones adecuadas, uniones en sitios distintos, dejando el sitio de unión usual vacío. Pueden haber hasta 10 sitios distintos de integración. Tipo Mu: No existe un sitio de integración al cromosoma específico, sino que el fago se integra de manera aleatoria en el ADN del hospedero.

INMUNIDAD DE LA BACTERIA LISOGÉNICA Las funciones virales encargadas de la producción de un fago maduro y de partículas infecciosas están inhibidas. La expresión de funciones tempranas necesarias para la iniciación de la multiplicación vegetativa del fago se previene Componentes proteicos del fago no son sintetizados durante el crecimiento lisogénico de la bacteria

Bacterias λ-lisogénicas y no lisogénicas EJEMPLO Bacterias λ-lisogénicas y no lisogénicas Donador lisogénico + receptor no lisogénico: estado vegetativo del receptor y lisis del cigoto Donador lisogénico/no lisogénico + receptor lisogénico: no se da estado vegetativo y se da inmunidad.

ALTERNANCIA ENTRE ESTADOS NUCLEARES Y CITOPLASMÁTICOS Control establecido por el mismo fago Proceso que puede ocurrir de manera espontánea Fago temperado codifica una enzima integrasa que media la recombinación entre su material genético y el sitio de unión al genoma bacteriano

2. FACTORES DE FERTILIDAD

E. COLI Su conjugación incluye la transferencia de material genético de donadores (machos) a receptores (hembras), mediante uniones específicas entre ambos, y la formación de un puente celular. Diferenciación sexual está dada por el factor de fertilidad o factor sexual (F): F+ y F-

Factor F está constituido Segmento Ori T: secuencia que marca el punto de partida de la transferencia por conjugación. Segmento Ori V: secuencia de arranque con la que el plásmido de ADN se replica en la célula receptora. Segmento tra: donde se encuentran los genes que codifican la F-Pilus y el proceso de transferencia de ADN

ESTADO AUTÓNOMO Las células macho se denominan F+ en este estado. Su multiplicación no tiene una consecuencia patológica en la célula hospedera. Multiplicación del factor de fertilidad se da más rápida que la del genoma de los hospederos.

Mezcla de F+ y F- se da una rápida y eficiente formación de parejas, y transferencia del factor F. Proceso dura 4 min

ESTADO INTEGRADO Células con factor sexual integrado se llaman Hfr (high frequency recombination) Al combinarse con hembras se conjugan rápidamente, y transfieren el material genético a una alta frecuencia.

Sitio de unión al cromosoma es variable Sitio de unión al cromosoma es variable. Se puede unir en muchos puntos diferentes.

3. FACTOR COLICINOGÉNICO

ESPECIFICACIONES COLICINAS: sustancias peptídicas, proteicas o lipo-carbohidrato- proteicas producidas por varios miembros de las Enterobacterias Cada colicina tiene hospederos particulares, dependiendo de la presencia de receptores específicos en la superficie bacteriana. A las células que producen las colicinas se les llama colicinogénicas, y esta es una propiedad hereditaria estable. La propiedad es dispensable Puede ganarse al haber mutaciones

ESPECIFICACIONES Los determinantes genéticos que confieren la capacidad de producir colicinas se llaman FACTORES COLICINOGÉNICOS Estado autonómico o integrado Confieren a la célula hospedera capacidad de producir nuevas proteínas o sustancias similares = permite la conjugación

4. FACTOR DE RESISTENCIA

ESPECIFICACIONES Resistencia a fármacos: Estreptomiciona Cloranfenicol Tetraciclina Sulfonamida Estado autónomo y estado integrado (unión específica)

5. FACTOR DE TRANSMISIÓN F0

ESPECIFICACIONES Capacidad de utilizar lactosa como única fuente de carbono en miembros de la generación Enterobacteriaceae. F0 tiene una región lac, que se comporta como unidad de replicación y transferencia. Estado autonómico: contacto celular Estado integrado? Represión del factor sexual de E. Coli.

Muchas gracias