Características de la construcción de mapas genéticos en procariotas. Mecanismos de recombinación genética del ADN bacteriano: transformación, transducción, conjugación. Factores de resistencia (factores r). Propiedades de los plásmidos. Transposones

LAS RECOMBINACIONES GENÉTICAS en eucariotas ocurren durante el proceso de reproducción sexual mediante el intercambio mutuo de fragmentos cromosómicos, mientras que dos recombinantes se forman a partir de dos cromosomas parentales, es decir. Surgen dos individuos recombinantes.

Los procariotas no tienen reproducción sexual Þ como resultado de reordenamientos intragenómicos: un cambio en la localización de genes dentro del cromosoma, o cuando partes del ADN del donante penetran en el # receptor → formación de un merocigoto, es decir. sólo se forma UNA RECOMBINACIÓN.

Los GeneR ocurren con la participación de enzimas dentro de genes individuales o grupos de enlaces genéticos. Hay GENES REC especiales que determinan la capacidad de las bacterias para recombinarse. Transferencia de material genético de B! a B! ocurre por transformación, transducción y conjugación, y genes plásmidos, por transducción y conjugación.

TRANSFORMACIÓN – Transferencia directa de material genético (fragmento de ADN) del donante Rec#. (Por primera vez, Griffiths experimentó con una cepa de neumococo no capsular viva y avirulenta, que se volvía virulenta cuando se trataba con un extracto de neumococos capsulares muertos).

Por lo general, solo se transfiere un gen del ADN del donante a la célula receptora, porque El fragmento de ADN que puede penetrar Rec# es muy pequeño. ¡¡Solo una parte de las células B se pueden transformar!! poblaciones – COMPETENTES. El estado de competencia (cuando la pared de B! es permeable a fragmentos de ADN con alto contenido de polímero (Mg = 0,5 a 1 millón)) generalmente ocurre al final de la FASE LOG.

Fases del proceso de transformación:

1) adsorción del ADN del donante en Rec#;

2) penetración del ADN en Rec# y desspiralización del ADN.

3) conexión de cualquiera de las dos hebras del ADN del donante con una región homóloga del cromosoma receptor y posterior recombinación.

La eficiencia depende del GRADO DE HOMOLOGÍA entre el ADN del donante y del receptor, lo que determina el resultado final, es decir, el número de recombinantes (transformantes) formados ocurre con mucha menos frecuencia que la intraespecífica;

TRANSDUCIÓN– transferencia de material genético mediante fagos. Hay tres tipos de transducción:

Inespecífico (general). En el momento del ensamblaje de las partículas del fago, CUALQUIER fragmento de ADN del donante puede penetrar en su cabeza. Cualquier gen donante se transfiere junto con el ADN del fago y se incluye en la región homóloga del ADN Rec# mediante recombinación. Los fagos solo transfieren material genético.

Específico– ¡el fago transfiere CIERTOS genes cuando el profago se escinde de B! los cromosomas junto con los genes cercanos y el fago se vuelve defectuoso. Cuando el fago interactúa con Rec#, el gen donante y el fago defectuoso se insertan en el cromosoma RecB! y B!! volverse inmune a una infección posterior por un fago virulento.

Abortivo– ¡El fragmento de ADN de la bacteria donante no está incluido en el cromosoma RecB, sino que se encuentra en el citoplasma y funciona de esta forma! Durante la división, este fragmento de ADN se transmite a una sola hija # y finalmente se pierde en la descendencia.

CONJUGACIÓN– transferencia de material genético de una célula donante a una célula receptora durante su CRUCE. Donantes – ## con plásmido F (factor sexual). Cuando F+ se cruza con F–#, el factor sexual se transmite independientemente del cromosoma del donante, y casi todos los Rec# se convierten en F+.

El plásmido F puede integrarse en B! cromosoma. En algunos casos, se libera, mientras se capturan las B vinculadas a él. genes (designados por el gen incluido: F-lac).

1) adjuntar una célula donante a Rec# usando SEX-PILES

2) la formación de un PUENTE de conjugación, a través del cual se transmiten el factor F y otros plásmidos ubicados en el citoplasma del donante.

3) rotura de una de las cadenas de ADN (en el sitio de inclusión del plásmido F) con la participación de una endonucleasa. Un extremo del ADN penetra en Rec# y se completa inmediatamente formando una estructura de 2 hebras. Durante la transferencia, se captura parte del ADN del donante: cepas Hfr (ALTA FRECUENCIA DE RECOMBINACIÓN). Al cruzar una cepa Hfr con una F–#, el factor F no se transmite (ya que el puente de conjugación está roto y el factor F se encuentra en la parte distal del cromosoma). ¡Sólo se transmiten los genes B! cromosomas ubicados cerca del inicio de la transferencia (punto O (origen)).

4) En la cadena de ADN RESTANTE #, se sintetizan 2 cadenas.

22. Esporas y esporulación en microorganismos, propiedades de las esporas, métodos para detectar esporas.

La esporulación ocurre en condiciones desfavorables para formas vegetativas. Las bacterias tienen 3 tipos de esporas:

– ENDOSPORAS (esporas verdaderas): ubicadas en el interior#, tienen un alto índice de refracción.

– ARTOSPORES – ¡¡se organizan en respuesta a la fragmentación del B vegetativo!!

– CLAMIDIOSPORA (microquistes) – se forman como resultado del engrosamiento de las paredes del # vegetativo y la acumulación de nutrientes de reserva.

Sólo un pequeño grupo de eubacterias es capaz de esporular, y entre las patógenas de la pamplina, sólo Clostridium y Bacillus. Cada # vegetativo forma 1 endospora. Las esporas son RESISTENTES a la temperatura, la desecación, la radiación y los productos químicos (incluido el etanol a 70°). se puede conservar mucho tiempo. Presumiblemente, las esporas pueden almacenarse en suelo seco hasta por 1000 años, pero de hecho, después de 50 años, el 90% de las esporas pierden viabilidad.

Morfológicamente, las esporas pueden ser redondos, ovalados, elípticos, algunos equipados con “costillas de refuerzo”.

EL PROCESO DE ESPORULACIÓN comienza inmediatamente cuando ocurre una deficiencia ingredientes nutritivos y dura aproximadamente 8 horas, y no se requieren fuentes de alimentación ni energía externas. Estimular - glucosa, P y NH 4, inhibir - peptona, lactosa, NaCl, CaCl 2. Se destacan los siguientes PASOS:

1) Etapa preparatoria: se detiene la división, comienza la acumulación de inclusiones lipídicas.

2) Etapa de preespora: aparece una membrana elíptica que rodea una sección del citoplasma con densidad y propiedades tintóreas alteradas.

3) formación de conchas

4) Etapa de maduración de las esporas: se compacta y cesan todos los movimientos en el #-esporangio.

5) Destrucción del número de padre.

6) B condiciones optimas Se produce la germinación de las esporas. Primero, absorbe agua activamente y se hincha, aumenta la respiración, aumenta la actividad enzimática, se libera AA: se activa el metabolismo (durante este período la espora PIERDE RESISTENCIA TÉRMICA). Luego, la espora estalla y emerge una forma vegetativa.

infección por digestión microbiana

La recombinación es el proceso de intercambio de material genético rompiendo y uniendo diferentes moléculas. La recombinación se produce para reparar roturas de doble hebra en el ADN y continuar la replicación cuando la bifurcación de replicación se detiene en eucariotas, bacterias y arqueas. Los virus pueden recombinarse entre las moléculas de ARN de sus genomas.

La recombinación en eucariotas generalmente ocurre durante el entrecruzamiento durante el proceso de meiosis, particularmente durante la formación de espermatozoides y óvulos en animales. La recombinación, junto con la replicación del ADN, la transcripción del ARN y la traducción de proteínas, es una de las primeras recombinaciones homólogas fundamentales.

Recombinación homóloga

Clasificación de tipos de recombinación homóloga: alélica, ectópica y homeóloga; recíproco (entrecruzamiento) y no recíproco (conversión genética).

Recombinación recíproca. Primeras ideas sobre la naturaleza del entrecruzamiento: las hipótesis de “romper y unir” y de “copia selectiva”. Los experimentos de Meselson para demostrar el mecanismo de “romper y unir”. Desarrollo de enfoques metodológicos para el estudio de mecanismos moleculares de recombinación. Dos etapas de formación del ADN recombinante: moléculas recombinantes “conjuntas” y primarias.

Control genético de la recombinación homóloga en bacteriófagos. El sistema rojo en el bacteriófago l. Exonucleasa l. Sistema Orf. Bacteriófago T4: el papel de los genes 30, 32, 43, 46, 47, 49 y uvsX. Enzimología de reacciones de recombinación: endo y exonucleasas, ADN polimerasa, ADN ligasa, proteína UvsX, proteína SSB y otras proteínas. Procesos de “desplazamiento de hebras”, formación de bucles D, “migración de ramas”, corrección heterodúplex. Las principales etapas del cruce son: presinapsis, sinapsis y postsinapsis. Patrones de entrecruzamiento en bacteriófagos. Los puntos en común de los procesos de recombinación y reparación del ADN.

Modelos básicos de recombinación homóloga. Modelo de vacaciones. Requisitos previos del modelo, esencia, significado. Desarrollo del modelo en estudios posteriores, su estado actual. Modelo de Meselson-Reading. Modelo de reparación de rotura de doble hebra (DSB) del ADN en levadura (Zhostak et al.) con respecto al entrecruzamiento y la conversión.

Recombinación durante la transformación del ADN cromosómico en bacterias. Parámetros de recombinación. Tamaños de fragmentos de ADN de donantes integrados. Cinética y eficiencia de transformación. Evidencia de integración de fragmentos monocatenarios de ADN donante. Control genético y principales etapas del proceso de transformación en Bacillus subtilis y Streptococcus pneumoniae. Complejo donante-receptor. Control genético y mecanismo de recombinación durante la transformación en Haemophilus influenzae. Transformosoma.

Recombinación durante la conjugación en Escherichia coli. Características de la transferencia conjugativa de ADN. Mecanismos de integración del ADN del donante en el cromosoma de la célula receptora.

Control genético de la recombinación homóloga en E. coli. Genes implicados en la presinapsis: recA, recB, recC, recD, recE, recJ, etc. Efecto pleiotrópico de las mutaciones recB y recC. Nucleasa RecBCD dependiente de ATP, sus actividades, mecanismos de acción y funciones en diversos procesos genéticos. Sitio de Chi como punto de acceso a la recombinación. La versatilidad de las nucleasas dependientes de ATP para bacterias. Genes que controlan el proceso de sinapsis: recA, recF, recO, recR, ssb, etc. Propiedades de los mutantes recA. Proteína RecA, sus características. Reacciones catalizadas por la proteína RecA, su papel clave en las primeras etapas del proceso de entrecruzamiento: presinapsis y sinapsis. La naturaleza de la sinapsis durante la recombinación homóloga. Filamentos de ADN RecA, su estructura y funciones en recombinación. Esquema de entrecruzamiento en E. coli con la participación de la nucleasa RecBCD y la proteína RecA. Homólogos de RecA en otros organismos procarióticos y eucariotas. El papel de la proteína SSB. Genes postsinápsis: ruvA, ruvB, ruvC, recG y sus productos. Papel en la migración del hemiquiasma de Holliday y su resolución.

Mutaciones supresoras sbcA, sbcB, sbcC y sbcD. Exonucleasas I y VIII. Nucleasa SbcCD. Tres vías de recombinación del ADN cromosómico en E. coli K-12 según Clark: RecBCD, RecF y RecE, sus características. El papel de las vías RecF y RecE en la recombinación homóloga de plásmidos.

Características del proceso de entrecruzamiento en eucariotas. Cruce meiótico. El papel del complejo sinaptonémico. Control genético de la recombinación meiótica. Diversidad de proteínas similares a RecA (recombinasas) en eucariotas.

Cruce mitótico: la relación entre recombinación recíproca y no recíproca. Cruce en celdas G1. Diferencias en el control genético del cruce meiótico y mitótico en la levadura Saccharomyces.

Puntos de recombinación en eucariotas. El papel del ADN DNR en el inicio del entrecruzamiento meiótico y mitótico.

Reparación por recombinación de DNR en ADN cromosómico y plásmido en levadura. Control genético y diversidad de mecanismos: modelo de Zhostak et al. y sus modificaciones, mecanismos de “rotura y copia”, “recocido de cadenas de ADN complementarias” (“recocido de cadena única”), “ligadura dependiente de homólogos”.

Recombinación ectópica, su control genético, mecanismos moleculares y significado biológico.

Conversión genética (corrección de recombinación heterodúplex). No reciprocidad de la recombinación intragénica. Hipótesis de corrección de bases no apareadas (Halliday). Vías de control y corrección genética de heterodúplex en E. coli. Sistemas para la reparación de bases no apareadas con formación y construcción de huecos extendidos en el heterodúplex. Sistema Mut HLSU, sus características. Modelo molecular de corrección heterodúplex que involucra el sistema MutHLSU. Conservación evolutiva de las proteínas MutL y MutS. El papel de las proteínas MutL y MutS en los procesos de corrección de bases desapareadas y en la regulación de la recombinación homeóloga. Sistemas de corrección de bases desapareadas en E. coli con formación y construcción de huecos cortos. Corrección de heterodúplex durante la transformación bacteriana, su control genético (sistema Hex), influencia en los resultados del mapeo genético. Corrección y alta interferencia negativa.

Conversión genética en eucariotas. Análisis de tétradas de cruces interalélicos. Tipos de cuadernos. Polaridad de conversión, sus motivos. Cococonversión. Longitud de la sección de conversión. La cuestión de la conexión entre la conversión meiótica y la recombinación recíproca de marcadores flanqueantes. Conversión de genes alélicos mitóticos. Conversión meiótica y mitótica ectópica. Cambio de loci MAT en levadura homotálica. Control genético de la conversión de genes en ekariotes utilizando los ejemplos de levaduras y humanos. Homólogos eucariotas de proteínas bacterianas MutL y MutS: familias de proteínas PMS, MHL, MHS, etc., sus funciones en la recombinación y otros procesos celulares. La complejidad de los sistemas de corrección de desajustes en eucariotas, basados ​​en la participación de diversos homólogos de las proteínas bacterianas MutL y MutS.

El papel de la conversión en la evolución y la ontogénesis. La relación entre los procesos de entrecruzamiento y conversión en varios sistemas genéticos. Procesos de conversión que ocurren independientemente del entrecruzamiento.

Procesos de recombinación que no requieren homología para la sinapsis.

Recombinación específica del sitio. Distribución de sistemas de recombinación específicos de sitio en procariotas y eucariotas, sus funciones. Topoisomerasas específicas de sitio tipo I como proteínas clave de recombinación específica de sitio en bacteriófagos, bacterias y levaduras. Dos familias de topoisomerasas I específicas de sitio son integrasas y resolvasas.

Recombinación específica de sitio durante la integración y escisión del fago l. El plan de Campbell. Diferencias entre los mapas genéticos de fagos vegetativos y profagos. Estructura de los sitios attP y attB. Sistema Int. Proteína int como representante de la familia de las integrasas. Proteína IHF de E. coli. Intasoma. Modelo molecular de integración y escisión del fago l. Alineación antiparalela de sitios att durante la sinapsis. La naturaleza de la sinapsis durante la recombinación específica de sitio.

Inversiones de ADN específicas de sitio en bacteriófagos y bacterias (sistema Din) y en levaduras. Las proteínas de recombinación clave son las invertasas como miembros de la familia de las resolvasas. Potenciadores de recombinación para inversiones específicas de sitio. Proteína Fis de E. coli. Invertasoma. Modelo molecular de recombinación realizada por resolvasas. El papel de las inversiones específicas de sitio en la regulación de la expresión génica.

Transposiciones de elementos genéticos móviles. Transposiciones en procariotas. Elementos genéticos móviles: elementos IS, transposones (Tn), fago Mu. Estructura de elementos móviles. Funciones controladas por varios elementos móviles. Transposasa. Participación de proteínas de la célula huésped en la transposición. La cuestión de la especificidad de la integración del elemento móvil en el ADN objetivo. La comunidad de reacciones que conforman los procesos de transposición en diferentes tipos Elementos móviles de procariotas y eucariotas.

Organización genética de transposones simples de la familia Tn3. Genes tnpA y tnpR, sus productos. Transposición replicativa, dos etapas del proceso. Modelo molecular de Shapiro. Control genético y mecanismo molecular de transposición no replicativa en transposones complejos Tn5, Tn9 y Tn10. Control genético y mecanismos de transposición en el fago Mu. Transpososoma.

Transposones conjugativos de bacterias grampositivas y gramnegativas, su clasificación. Control genético y mecanismos de transposición. Importancia biológica.

Elementos genéticos móviles de eucariotas (levaduras, plantas, Drosophila, mamíferos). Clasificación de elementos móviles eucariotas. Elementos con estructura de tipo procariota. Retrotransposones tipo I en levaduras, plantas y animales, su estructura, control genético y mecanismo de transposición, clasificación. Retrotransposones tipo II: características estructurales, distribución, mecanismo de transposición.

Efectos genéticos provocados por elementos móviles en procariotas y eucariotas: cambios en la expresión genética, mutaciones genéticas, reordenamientos cromosómicos, disgenesia híbrida. Participación de elementos móviles en la organización de la estructura cromosómica. Papel en la ontogénesis de los organismos vivos y en la evolución del material genético. Elementos móviles como herramienta para la investigación genética.

Recombinación ilegal. La gama de fenómenos atribuidos a la recombinación ilegal. Recombinación no homóloga en bacterias catalizada por la ADN girasa. Modelo molecular (Ikeda). Recombinación no homóloga que involucra a la proteína quinasa dependiente de ADN en vertebrados. Papel en la reparación de roturas de doble hebra, integración de ADN exógeno en cromosomas y reordenamientos de secuencias de ADN de inmunoglobulinas.

Reordenamientos de recombinación programada del material genético en la ontogénesis.

Unión de partes desconectadas de genes mediante recombinación específica de sitio durante la esporulación en Bacillus subtilis y durante la formación de heterocistos en cianobacterias filamentosas. Reordenamiento del material genético durante la formación de un macronúcleo en ciliados ciliados. Disminución de la cromatina en varios representantes de invertebrados.

Recombinación de sitio específico en vertebrados implicada en reordenamientos de secuencias de ADN de inmunoglobulinas. Estructura de las moléculas de inmunoglobulina. Organización y estructura de secuencias de ADN implicadas en la formación de genes que codifican inmunoglobulinas. El papel de los productos de los genes RAG1 y RAG2. El mecanismo de recombinación específica de sitio durante la unión de segmentos codificantes de genes de inmunoglobulinas. Participación de otros procesos genéticos en la formación de genes de inmunoglobulinas: recombinación homóloga (entrecruzamiento mitótico ectópico, conversión mitótica ectópica), recombinación ilegal, hipermutagénesis, empalme alternativo. La asociación de estos procesos con determinadas etapas de diferenciación de los linfocitos B.

La transformación es el proceso de absorción por una célula de un organismo de una molécula de ADN libre del medio ambiente y su integración en el genoma, lo que conduce a la aparición en dicha célula de nuevas características hereditarias características del organismo donante de ADN. En ocasiones se entiende por transformación cualquier proceso de transferencia horizontal de genes, incluyendo la transducción, conjugación, etc.

Transformación de procariotas

En cualquier población, sólo una porción de bacterias es capaz de absorber moléculas de ADN del medio ambiente. El estado de las células en el que esto es posible se llama estado de competencia. Normalmente, el número máximo de células competentes se observa al final de la fase de crecimiento logarítmico.

En un estado de competencia, las bacterias producen una proteína especial de bajo peso molecular (factor de competencia) que activa la síntesis de autolisina, endonucleasa I y proteína de unión al ADN. La autolisina destruye parcialmente la pared celular, lo que permite que el ADN la atraviese y también reduce la resistencia de las bacterias al shock osmótico. En un estado de competencia, la tasa metabólica general también disminuye. Es posible llevar células artificialmente a un estado de competencia. Para ello, utilice medios con un alto contenido de calcio, cesio, iones de rubidio, electroporación o reemplace las células receptoras con protoplastos sin paredes celulares.

La eficiencia de la transformación está determinada por el número de colonias cultivadas en una placa de Petri después de agregar 1 μg de ADN plasmídico superenrollado a las células y sembrar las células en un medio nutritivo. Métodos modernos permiten alcanzar la eficiencia 106--109.

El ADN absorbido debe ser bicatenario (la eficiencia de transformación del ADN monocatenario es mucho menor, pero aumenta ligeramente en ambiente ácido), su longitud es de al menos 450 pares de bases. El pH óptimo para el proceso es aproximadamente 7. Para algunas bacterias (Neisseria gonorrhoeae, Hemophilus), el ADN absorbido debe contener determinadas secuencias.

El ADN se adsorbe irreversiblemente en una proteína de unión al ADN, después de lo cual una de las hebras es cortada por la endonucleasa en fragmentos de 2 a 4 mil pares de bases de largo y penetra en la célula, la segunda se destruye por completo. Si estos fragmentos tienen un alto grado de homología con alguna sección del cromosoma bacteriano, es posible reemplazar estas secciones con ellas. Por tanto, la eficiencia de la transformación depende de la distancia evolutiva entre el donante y el receptor. tiempo total el proceso no supera varios minutos. Posteriormente, durante la división, el ADN construido sobre la base de la cadena de ADN original ingresa a una célula hija, y el ADN construido sobre la base de una cadena con un fragmento extraño incluido (escisión) ingresa a otra célula hija.

Transformación de células eucariotas utilizando cationes poliméricos sintéticos.

Entrega de ácidos nucleicos extraños a células intactas, o La transformación es la base de muchos métodos. ingeniería genética. El transporte de genes funcionales a los tejidos puede hacer posible corrección deficiencia genética y mutaciones, que resultan en graves patologías hereditarias o tumores cancerosos. Actualmente, se han desarrollado una serie de técnicas para introducir ADN en las células, entre las cuales las más comunes son la precipitación con fosfato cálcico o dietilaminoetil-dextrano (DEAE-dextrano), electroporación, microinyección, incrustación de ADN en una cubierta viral reconstruida o liposomas (artificiales). vesículas lipídicas de membrana).

A pesar de la diversidad de estos métodos, continúa la búsqueda de nuevas formas de transformar células pro y eucariotas. Por un lado, esto se debe a la necesidad de aumentar la eficiencia de la transformación; por otro lado, los métodos enumerados anteriormente son aplicables sólo a un número limitado de líneas celulares y son ineficaces cuando se intenta introducir ARN en las células. Finalmente, la mayoría de estos enfoques no pueden usarse para la transformación genética in vivo.

Como soportes de ADN se utilizan vectores retrovirales, vectores basados ​​en virus que contienen ADN y VIH, liposomas basados ​​en lípidos catiónicos y cationes poliméricos que se unen al ADN. El uso de polímeros sintéticos como portadores de ADN tiene una serie de ventajas: facilidad de almacenamiento y purificación, facilidad para realizar pruebas de toxicidad y seguridad y, lo más importante, de terapia genética, reduciendo el riesgo de complicaciones patogénicas e inmunológicas.

Al mezclar soluciones de policationes lineales y ADN, se forman complejos interpolielectrolíticos (IPEC) debido a la formación de un sistema cooperativo de enlaces electrostáticos entre cadenas. En este caso, cadenas policatiónicas rodean la molécula de ADN formando esferas o toroides, según el tipo de polímero. La inclusión en IPEC conduce a la compactación del ADN, aumenta su resistencia a la acción de las nucleasas, mejora su interacción con la membrana celular y aumenta la actividad transformadora en relación con las células procarióticas y eucariotas. Combinando moléculas de policatión con ligandos capaces de unirse específicamente a la membrana celular, es posible asegurar la penetración de IPEC en la célula a través de la vía del receptor y, en el cuerpo, su entrega dirigida a las células diana.

Los sistemas de administración de ADN para uso en terapia génica deben garantizar la penetración del ADN en el órgano, tejido o grupo específico de células deseado y luego en el núcleo celular. Los oligonucleótidos antisentido, que son los más utilizados en terapia génica, deben encontrar el ARNm o región del ADN cromosómico contra el que se dirigen. El gen introducido debe ser parte de una construcción capaz de expresarlo.

Sin embargo, este es un problema bastante complejo. Cuando un ácido nucleico u oligonucleótido se introduce en el cuerpo, preferentemente no llegará al tejido o tejido deseado. a la autoridad adecuada, y aquella parte de ellos que acabe en el lugar adecuado sólo podrá atravesar la membrana celular hidrófoba en pequeña medida. Además, durante la evolución, se desarrollaron mecanismos para proteger las células del cuerpo de la invasión de factores ambientales, incluido el ADN extraño. Una vez dentro de la célula, el ADN extraño puede no localizarse donde es necesario y, además, puede acabar en los lisosomas, donde será destruido por las nucleasas.

La penetración en la célula y el transporte intracelular de IPEC se produce, posiblemente, debido a la formación y destrucción secuencial de endosomas. En cada etapa de este proceso se pierde una porción importante del material. La escasa liberación de vectores de los endosomas al citoplasma y su transporte ineficaz al núcleo conducen a una baja eficacia de la expresión transgénica.

Mapa de restricción del plásmido pBR 322:

los números indican la numeración de nucleótidos;

líneas finas: sitios únicos reconocidos por las enzimas de restricción;

flechas grises gruesas en la parte superior: dirección de transcripción;

Pbla - promotor del gen Ampr - resistencia a la ampicilina;

Ptet - promotor del gen Tetr - resistencia a la tetraciclina;

TT1: terminador de transcripción independiente de Rho (posición 3140-3160); TT2 - posición 3080-3110; ROP es una proteína que promueve la formación de dúplex entre ARN 1 y ARN 2 (regulador negativo del número de copias); ARN 1: ARN de control (controla el número de copias del plásmido); ARN 2: ARN "cebador" (sirve como cebador para la replicación); flechas negras gruesas: dirección de transcripción del ARN 1 y ARN 2

Vectores basados ​​en el fago M13

Hay tres formas de aumentar la eficiencia de la transferencia de ADN a células eucariotas utilizando policationes sintéticos. En primer lugar, aumenta la especificidad de la transfección gracias a los ligandos conectados a una molécula de policatión y asegurando la interacción selectiva de los complejos con células de un determinado fenotipo. En segundo lugar, aumentar la eficiencia de la transformación mediante la selección de genes u oligonucleótidos introducidos en la célula. En tercer lugar, un aumento en la frecuencia de transfección, que se logra mediante el uso de ligandos que interactúan más efectivamente con la membrana celular y sustancias que desestabilizan la membrana. Además, es posible la síntesis de nuevos policationes.

El Laboratorio de Virología Molecular e Ingeniería Genética del Instituto de Investigación de la Gripe de la Academia de Ciencias Médicas de Rusia en San Petersburgo estudia la forma de introducir ADN y partículas virales en las células. Este trabajo utiliza un conjunto de soportes poliméricos sintetizados por empleados del Instituto de Compuestos Macromoleculares de la Academia de Ciencias de Rusia. Como vectores de expresión se utilizaron los siguientes plásmidos: pUC 18, que contiene el promotor del citomegalovirus y el gen de la b-galactosidasa, y pBR 322, que contiene el promotor del citomegalovirus y el gen de la proteína fluorescente verde de algas.

Como resultado de los estudios, se descubrió que los IPEC de poli(2-(dimetilamino)etil)metacrilato (PDMAEMA) con pesos moleculares bajos tienen la mayor actividad de transfección. La investigación adicional nos permitirá desarrollar nuevos enfoques para resolver los problemas actuales en virología, molecular y biología celular, ingeniería genética, terapia génica.

La transducción (del latín transductio - movimiento) es el proceso de transferencia de ADN bacteriano de una célula a otra mediante un bacteriófago. La transducción general se utiliza en genética bacteriana para el mapeo del genoma y la ingeniería de cepas. Tanto los fagos templados como los virulentos son capaces de transducción; estos últimos, sin embargo, destruyen la población bacteriana, por lo que la transducción con su ayuda no es de gran importancia ni en la naturaleza ni en la investigación.

Transducción general (no específica)

Se lleva a cabo por el fago P1, que existe en la célula bacteriana en forma de plásmido, y por los fagos P22 y Mu, que se integran en cualquier parte del cromosoma bacteriano. Después de la inducción del profago, con una probabilidad de 10?5 por célula, es posible un empaquetado erróneo de un fragmento de ADN bacteriano en la cápside del fago, en este caso no hay ADN del fago en ella; La longitud de este fragmento es igual a la longitud del ADN del fago normal, su origen puede ser cualquier cosa: una parte aleatoria del cromosoma, un plásmido u otros fagos templados.

Una vez en otra célula bacteriana, un fragmento de ADN puede incorporarse a su genoma, normalmente mediante recombinación homóloga. Los plásmidos transferidos por el fago pueden cerrarse formando un anillo y replicarse en una nueva célula. En algunos casos, un fragmento de ADN no se integra en el cromosoma receptor y no se replica, sino que se almacena en la célula y se transcribe. Este fenómeno se llama transducción abortiva.

Transducción específica

La transducción específica se ha estudiado mejor utilizando el ejemplo del fago L. Este fago está integrado en una sola región (sitio att) del cromosoma de E. coli con una secuencia de nucleótidos específica (homóloga al sitio att en el ADN del fago). Durante la inducción, su exclusión puede ocurrir con un error (probabilidad 10?3--10?5 por célula): se corta un fragmento del mismo tamaño que el ADN del fago, pero con el comienzo en el lugar equivocado. En este caso, algunos de los genes del fago se pierden y algunos de los genes de E. coli son capturados por este. La probabilidad de transferencia de genes en este caso disminuye al aumentar la distancia desde él hasta el sitio att.

Cada fago templado específicamente integrado en el cromosoma se caracteriza por su propio sitio att y, en consecuencia, genes ubicados junto a él que es capaz de transmitir. Varios fagos pueden integrarse en cualquier lugar del cromosoma y transferir cualquier gen a través de un mecanismo de transducción específico. Además, el cromosoma suele contener secuencias que son parcialmente homólogas a la región att del ADN del fago. Si se daña un sitio att completamente homólogo, es posible lograr la inclusión del fago en el cromosoma a lo largo de estas secuencias y la transferencia de genes adyacentes a ellas durante la transducción específica.

Cuando un fago templado que porta genes bacterianos se integra en el cromosoma de una nueva bacteria huésped, ya contiene dos genes idénticos: el suyo propio y los traídos del exterior. Dado que el fago carece de parte de sus propios genes, a menudo no puede ser inducido ni reproducirse. Sin embargo, cuando la misma célula se infecta con un fago “colaborador” de la misma especie, se hace posible la inducción de un fago defectuoso. Tanto el ADN del fago “colaborador” normal como el ADN del fago defectuoso emergen del cromosoma y se replican, junto con los genes bacterianos que porta. Por lo tanto, aproximadamente el 50% de las partículas de fagos resultantes transportan ADN bacteriano. Este fenómeno se llama transducción. frecuencia alta(HFT del inglés transducción de alta frecuencia).

Conjugación (del latín conjugatio - conexión), proceso parasexual - transferencia unidireccional de parte del material genético (plásmidos, cromosoma bacteriano) mediante el contacto directo de dos células bacterianas. Descubierto en 1946 por J. Lederberg y E. Taitem. Es de gran importancia en la naturaleza porque promueve el intercambio de características útiles en ausencia de un verdadero proceso sexual. De todos los procesos de transferencia horizontal de genes, la conjugación permite la transferencia mayor numero información genética.

Mecanismo

Para establecer con éxito un contacto entre dos células, debe estar presente un plásmido conjugativo (sexual, transmisible) en la célula donante. El primero de ellos fue el descubrimiento del plásmido F: un episoma (capaz de integrarse en el cromosoma bacteriano), de unos 100 mil pares de bases de longitud. El plásmido porta genes que codifican una serie de funciones. Uno de ellos es la formación de pili sexuales, que son los responsables de la adhesión a la célula receptora.

Los plásmidos conjugativos también codifican proteínas que impiden la unión de los pili de otras bacterias a la pared celular de una determinada. Por lo tanto, las células que ya contienen plásmidos transmisibles tienen varios órdenes de magnitud menos probabilidades de actuar como receptores de la conjugación.

El plásmido codifica una endonucleasa que corta una de las hebras de su ADN en un punto determinado (oriT). Luego, la hebra cortada se desenrolla y el extremo de 5" se transfiere a la célula receptora. Se ha sugerido que el ADN se transfiere a través de canales en los pili sexuales, pero ahora se ha demostrado que la transferencia se produce a través de los poros de la pared celular. Primer segmento del hilo que entra en la célula receptora. Los genes antirestricción se encuentran en el ADN. Estos genes deben transcribirse en el receptor inmediatamente después de su llegada allí para asegurar la acumulación de proteínas que bloquean el proceso de destrucción del ADN por las enzimas de restricción. , la cadena transferida se cierra formando un anillo y sobre su base se restaura la estructura bicatenaria del ADN plasmídico.

El plásmido conjugativo puede integrarse en el cromosoma mediante recombinación homóloga que involucra elementos IS. La conjugación sigue el mismo mecanismo, pero no solo se transfiere el plásmido al receptor, sino también el material cromosómico del donante. En este caso, el proceso se prolonga durante horas y la cadena de ADN transmitida a menudo se rompe. Al detener artificialmente la transferencia de ADN en diferentes momentos y observar qué genes se transfirieron, se obtuvo un mapa del cromosoma de E. coli y se mostró su estructura circular.

Cuando se escinde de un cromosoma, el plásmido puede capturar su fragmento y transferirlo consigo a otra célula (analogía con la transducción). Este proceso se llama sexducción.

Algunos plásmidos pequeños, llamados plásmidos movilizables, se pueden transferir durante la conjugación utilizando el aparato de transferencia de plásmidos transmisible "auxiliar". Para ello, deben contener secuencias similares a la oriT del plásmido conjugativo y reconocidas por sus endonucleasas.

Recombinación en bacterias: transformación, transducción, conjugación.

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Tema del artículo:	Recombinación en bacterias: transformación, transducción, conjugación.
Rúbrica (categoría temática)	Cultura

Recombinación (intercambio de material genético) en bacterias.diferente de las recombinaciones eneucariotas:

‣‣‣ las bacterias tienen varios mecanismos de recombinación;

‣‣‣ durante la recombinación en bacterias, no se forma un cigoto, como en los eucariotas, sino merocigoto(lleva toda la información genética del receptor y parte de la información genética del donante en forma de complemento);

‣‣‣ en una célula bacteriana recombinante, no solo cambia la calidad, sino también cantidad de información genética.

Transformación- Este intercambio de información genética en bacterias mediante la introducción de una preparación de ADN terminada en la célula bacteriana receptora(especialmente preparado o aislado directamente de la célula del donante). Muy a menudo, la transferencia de información genética se produce cuando el receptor se cultiva en un medio nutritivo que contiene ADN del donante. Para percibir el ADN del donante durante la transformación, la célula receptora debe encontrarse en un determinado estado fisiológico. (competencia),ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ se logra mediante métodos especiales de procesamiento de la población bacteriana.

Durante la transformación, se transmiten características únicas (generalmente 1). La transformación es la evidencia más objetiva de la conexión del ADN o sus fragmentos con un rasgo fenotípico particular, ya que se introduce una preparación de ADN puro en la célula receptora.

Transducción- intercambio de información genética en bacterias transfiriéndola del donante al receptor mediante bacteriófagos templados (transductores).

Los fagos transductores pueden transferir 1 o más genes (rasgos).

La transducción ocurre:

‣‣‣ específico: siempre se transfiere el mismo gen;

‣‣‣ inespecífico: se transmiten diferentes genes.

esta relacionado con localización de fagos transductores en el genoma del donante:

‣‣‣ en el caso de transducción específica, siempre se ubican en un lugar del cromosoma;

‣‣‣ con localización no específica es inconsistente.

Conjugación- intercambio de información genética en bacterias transfiriéndola del donante al receptor durante su contacto directo. Después de la formación de un puente de conjugación entre el donante y el receptor, una hebra de ADN del donante ingresa a la célula del receptor a través de él. Cuanto más largo sea el contacto, más ADN del donante deberá transferirse al receptor.

Sobre la base de la interrupción de la conjugación en ciertos intervalos, es posible determinar el orden de los genes en el cromosoma bacteriano: construcción mapas cromosómicos de bacterias (producir mapeo de bacterias).

Las células F+ tienen una función donante.

Recombinación en bacterias: transformación, transducción, conjugación. - concepto y tipos. Clasificación y características de la categoría "Recombinación en bacterias: transformación, transducción, conjugación". 2017, 2018.

Recombinaciones genéticas– redistribución del material genético de los padres en la descendencia, provocando variabilidad combinativa de los organismos. Ocurren con la participación de enzimas dentro de genes individuales.

Conjugación – transferencia de material genético de una célula donante a una célula receptora a través de un contacto cercano. Los donantes de material genético son células portadoras del plásmido F. Células bacterianas que no tienen el plásmido F son receptores.

La primera etapa de la conjugación es la unión de la célula del donante al receptor mediante las vellosidades genitales. Se forma un puente de conjugación entre las células, a través del cual se transfiere el plásmido F de la célula donante a la célula receptora.

Si el plásmido F se inserta en el cromosoma bacteriano, una cadena de ADN se rompe con la participación de la endonucleasa. El extremo proximal del ADN ingresa a la célula receptora a través de un puente de conjugación e inmediatamente se completa hasta formar una estructura bicatenaria. La cadena que queda en la célula donante es la matriz para la síntesis de la segunda cadena.

Transformación– transferencia directa del material genético del donante a la célula receptora. La transformación ocurre efectivamente sólo entre bacterias de la misma especie que tienen diferentes genotipos.

Las células que pueden aceptar el ADN de un donante se denominan competentes. El estado de competencia se produce durante el crecimiento celular y coincide con el final de la fase logarítmica.

Fragmentos de ADN bicatenario con actividad transformadora tienen peso molecular no menos de 0,5-1x10 6

El proceso de transformación consta de fases:

1) adsorción del ADN del donante en la célula receptora,

2) penetración del ADN en la célula receptora seguida de desspiralización,

3) conexión de una cadena de ADN con una región homóloga del cromosoma receptor.

Transducción – Transferencia de material genético de una bacteria a otra mediante fagos. Hay:

1) transducción inespecífica– cuando cualquier gen donante se transfiere a la célula receptora junto con el ADN del fago. El fragmento de ADN de la bacteria donante transferido por el fago es capaz de incorporarse a la región homóloga del ADN de la célula receptora mediante recombinación. El fago transductor es sólo un portador de material genético de una bacteria a otra, y el ADN del fago en sí no participa en la formación de recombinantes.

2) transducción específica - el fago transfiere genes específicos de la bacteria donante a la bacteria receptora. Cuando los fagos transductores interactúan con las células de la cepa receptora, el gen de la bacteria donante se inserta junto con el ADN del fago defectuoso en el cromosoma de la bacteria receptora.

3) abortivo– cuando el fragmento de ADN de la bacteria donante traído por el fago no está incluido en el cromosoma de la bacteria receptora, sino que se encuentra en su citoplasma y puede funcionar de esta forma. Durante la división de una célula bacteriana recombinante, el fragmento de ADN del donante traído se transfiere solo a una de las células hijas y desaparece con el tiempo.

Tema 6: La doctrina de la infección. Medicamentos de quimioterapia. Antibióticos.

Preguntas para el autoestudio:

1. Infección. Condiciones de aparición y vías de transmisión del patógeno.

2. Formas de infección y sus características.

3. Periodos de enfermedad infecciosa.

4. Características de las toxinas bacterianas.

5. Antibióticos: clasificación, aplicación, complicaciones al tomar antibióticos.

6. Métodos para determinar la sensibilidad de los microorganismos a los antibióticos.

7. Los grupos más importantes de fármacos quimioterapéuticos y sus mecanismos de acción.

Material teórico para el autoaprendizaje. :

Fecha agregada: 2015-09-03 | Vistas: 888 | Infracción de derechos de autor

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Transformación - un cambio en las propiedades hereditarias de una célula como resultado de la penetración o introducción artificial de ADN extraño en ella. La naturaleza del factor transformador fue establecida por Avery y McLeod en 1944. Sólo aquellas bacterias pueden transformarse en células en las que pueda penetrar ADN bicatenario (intacto) de alto peso molecular. La capacidad de absorber ADN es una competencia y depende del estado fisiológico de la célula. El ADN puede absorberse durante una fase corta específica de alteración de la superficie celular. Con la ayuda del ADN, se pueden transmitir características como la formación de cápsulas, la síntesis de sustancias, la actividad enzimática, la resistencia a los venenos y los antibióticos. Cualquier ADN puede penetrar en una célula competente, pero la recombinación se produce solo con el ADN de una especie relacionada. Conjugación - transferencia de material genético por contacto directo entre 2 células. Investigado por Lederberg y Tatum en 1946 sobre mutantes. Escherichia coli. Un mutante se encontró en los aminoácidos A y B, pero fue capaz de sintetizar C y D, el segundo era competente para ello (A-B-C+D+). Estos mutantes no crecieron ni formaron colonias en un medio nutritivo mínimo, pero si se le agregaba una suspensión de ambos mutantes, aparecían colonias. Las células de estas colonias tenían la capacidad hereditaria de sintetizar todos los aminoácidos (A+B+C+D+). En este caso, la conjugación sirve como requisito previo para la recombinación. Al estudiar las bacterias, se encontró que la capacidad de una célula para ser donante está asociada con la presencia del factor F (células F + que no contienen factor – F- y pueden funcionar como receptoras) – un plásmido circular. , molécula de ADN de doble cadena. Eso. Las células receptoras se convierten en donantes como resultado de la conjugación, pero las características cromosómicas no se transfieren. El plásmido F provoca la formación de fimbrias sexuales/pilos F en la célula, que sirven para el reconocimiento en caso de contacto entre una célula donante y una célula receptora y posibilitan la formación de un puente a través del cual el ADN pasa a la célula. La conjugación es común en enterobacterias y procariotas. Transducción - transferencia pasiva de genes bacterianos de una célula a otra mediante partículas de bacteriófagos, lo que conduce a un cambio en las propiedades hereditarias de la célula. Hay 2 tipos de transducción: a) no específica: en la que se puede transferir cualquier fragmento del ADN del huésped (el ADN de la célula huésped ingresa en la partícula del fago / a su propio gen / en lugar de él); b) Específico: se puede transferir un fragmento de ADN estrictamente definido; algunos genes del fago se reemplazan por genes del huésped). En ambos casos, los fagos son defectuosos, es decir. perder la capacidad de lisar las células.

38. Factores de resistencia (factores r). Propiedades de los plásmidos. Transposones.

1. Resistencia– organismos resistentes a cualquier antígeno. Se han descubierto bacterias resistentes a algunos antibióticos. En los años 50 en Japón (los agentes causantes de la disentería. Hay muchas infecciones bacterianas y esto puede transmitirse a otras bacterias. Los factores R contienen genes que hacen que la célula sea resistente a ciertos antibióticos. Algunos factores R causan resistencia inmediatamente a 8 antibióticos , y otros R-f dan resistencia a los metales pesados ​​(mercurio, níquel, cadmio). El plásmido R porta 2 grupos de genes: 1) el gen responsable de la transferencia del plásmido por conjugación (genes tra) y son así. llamados “factores de transferencia de resistencia (RTF), 2) genes que determinan la resistencia real y su composición. Consta sólo de una pequeña parte del plásmido.

RTF incluye todos los genes responsables de la transferencia del factor R de una célula a otra, que se lleva a cabo mediante conjugación. Es decir, el factor R, al igual que el factor F, es infeccioso. Es posible transferir el factor R entre varios géneros diferentes de bacterias, lo que contribuye a su mayor distribución. La modificación química fermitativa de los antibióticos es la principal razón de la resistencia a ellos debido a los plásmidos. Por ejemplo, la kanamicina y la neomicina estaban fosforelacionadas y la pinpicina fue inactivada por la penicilinasa. pos. En stock Dado que los factores R son posibles, la recombinación genética es posible, entonces puede surgir una nueva combinación de genes que proporcionará propiedades adicionales al órgano. Los factores R son de gran importancia para la quimioterapia.

2. Bacteriocinas. Muchas proteínas bacterianas sintéticas, Yukotor. Mata especies o cepas relacionadas o inhibe su crecimiento. Estas proteínas se llaman bacteriocinas. Son codificadores. Plásmidos especiales llamados factores bacteriocinógenos. Se han aislado bacteriocinas de Escherichia coli (colicinas) y otras bacterias. El nombre de bacteriocinas viene dado por la forma de producción de las bacterias; por ejemplo, los estafilococos producen estafilocinas. Sustancias inorgánicas que matan las bacterias, llamadas antisépticos.

3. Otros reconocimientos, definidos por plásmidos. Los plásmidos pueden contener genes que proporcionan una serie de propiedades biológicas específicas que, bajo determinadas condiciones, crean una ventaja selectiva. En los plásmidos se pueden encontrar genes de enzimas necesarias para la descomposición de campyphora, salicy y otros sustratos necesarios. La lista de propiedades heredadas de los plásmidos incluye: fijación de nitrógeno, formación de nódulos, absorción de azúcares, síntesis de hidrogenasa, etc. Algunas de estas propiedades pueden estar determinadas por los genes de la bacteria. Cromosomas (intercambio de genes entre cromosomas y plásmidos). Los plásmidos jugaron un papel importante en la evolución de los procariotas.

4. Incompatibilidad. Muchas bacterias contienen plásmidos de diferentes tamaños. La coexistencia de diferentes plásmidos en una célula indica que dichos plásmidos son compatibles entre sí. Pero dos plásmidos relacionados no pueden coexistir en una célula; son incompatibles. Todos los plásmidos pertenecen al grupo de inconsistencias: los plásmidos pertenecen al mismo grupo de inconsistencias.

Transposones – Se trata de secuencias de ADN que pueden integrarse en muchas partes del genoma y pueden “transportarse” desde un plásmido a un cromosoma bacteriano o a otro plásmido. Los transpasones contienen genes que determinan las características externas, a saber, la resistencia a antibióticos como la pinicona, la tetraciclina, etc. En este sentido, son más fáciles de detectar que IS - El-ty (ADN extraño, representativo .es una inserción.después de reuniones en bacterias cromosomas y plásmidos). A ambos lados de la boca, los genes que se encuentran dentro del transposón, la ubicación de 2 es la misma en secuencia, y pueden ir en la misma dirección o en direcciones opuestas. Estas secuencias repetidas de bases de ADN son parcialmente idénticas a IS - Els.

41. Evolución de m/oov.

Las células de todos los seres vivos, desde las formas primitivas hasta las altamente organizadas, constan de los mismos elementos estructurales y utilizan los mismos mecanismos para obtener energía y crecimiento. Ésta es la unidad bioquímica de todos los organismos vivos. En el proceso de evolución, tuvo lugar la formación y formación de diversas formas de seres vivos. Para el proceso de evolución de la vida, es necesario imaginar qué condiciones existían en la Tierra en las que resultó posible la generación espontánea de vida. En el período posterior a la formación de la Tierra, se produjeron en ella procesos biológicos activos que cambiaron su apariencia y llevaron a la formación de la corteza terrestre, la hidrosfera y la atmósfera. Cuando las sustancias orgánicas en la Tierra se acumularon en grandes cantidades => surgieron las condiciones bajo las cuales pudo tener lugar la transición de la evolución química al surgimiento de los primeros seres vivos que se reproducen a sí mismos. Es característico de las células vitales que siempre aparezcan en forma de estructuras definidas, que están espacialmente aisladas del entorno externo, pero que interactúan constantemente con él según el tipo de sistemas abiertos. Se suponía que la siguiente etapa de la evolución en el camino hacia el surgimiento de la vida era la formación de una determinada organización estructural: compuestos orgánicos sintetizados abiogénicamente. Tenían una forma esférica, un diámetro de 0,5 a 7 micrones, se parecían a formas cocoides de bacterias, contenían proteinoides y tenían cierta estabilidad. La tinción de Gram reveló que las microesferas formadas a partir de proteinoides ácidos eran gr- y las formadas a partir de proteinoides básicos eran gr+. Esta etapa es una etapa de transición de la evolución química a la biológica y el patrón emergente puede definirse como selección natural prebiológica. Posteriormente, se asumió que los primeros procariotas podrían haber aparecido en reservorios donde había muchas sustancias orgánicas. Había organismos que existían debido a la fermentación y tenían las funciones principales del metabolismo anaeróbico. Si asumimos que en ese momento había sulfatos en los depósitos, entonces la siguiente etapa de la evolución fue el transporte efectivo de electrones con la creación de un potencial de protones como fuente de energía para la regeneración de ATP. Además, se demostró experimentalmente que en la etapa inicial de la evolución, los procariotas podían reproducirse y transmitir información a la descendencia sin la participación de ácidos nucleicos. Para una mayor evolución de los procariotas, fue necesario crear un aparato especial que asegurara la reproducción precisa de los polipéptidos. Esto condujo a la formación de un nuevo mecanismo de síntesis: la síntesis de plantillas, que se basa en el uso de las propiedades de los polinucleótidos. La propiedad de las moléculas polinucleicas es la capacidad de reproducirse con precisión, basándose en el principio de complementariedad estructural.

El principal acontecimiento de la evolución: la transición de la atmósfera reductora primaria a una atmósfera que contiene oxígeno. Las bacterias han desarrollado un nuevo tipo de metabolismo: la respiración aeróbica, que fue posible como resultado de la transformación de los citocromos en oxidasas terminales, utilizando moléculas de O 2 como aceptor de electrones. Se supone que hace 2 mil millones de años ya existían todos los procariotas fototróficos, y todavía existen hoy. Los procariotas inicialmente ocuparon muchos nichos ecológicos diferentes, que luego gradualmente dieron paso a los eucariotas. El desarrollo de varios tipos de metabolismo en procariotas se debió a una célula estructural simple, un sistema regulador altamente desarrollado, un crecimiento rápido y la presencia de varios mecanismos de transferencia de genes.

42.MICRORGO PATÓGENO E INMUNIDAD.

La inmunidad nos protege de agentes infecciosos: bacterias, virus y protozoos, es decir, protege al organismo de todo lo extraño.

La infección es un proceso biológico complejo que surge como resultado de la penetración de microbios patógenos en el cuerpo y la alteración de la constancia de su entorno interno.

La patogenicidad es la capacidad de un microbio de cierto tipo, en condiciones adecuadas, de provocar una enfermedad infecciosa característica. Por tanto, la patogenicidad es una característica de la especie.

Los contaminantes biológicos que causan diversas enfermedades en los seres humanos se encuentran en el entorno natural. Estos son microorganismos patógenos, virus, helmintos y protozoos. Se pueden encontrar en la atmósfera, el agua, el suelo y en el cuerpo de otros organismos vivos, incluida la propia persona.

Los patógenos más peligrosos son las enfermedades infecciosas. Tienen diferente estabilidad en ambiente. Algunos son capaces de vivir fuera del cuerpo humano sólo unas pocas horas; al estar en el aire, en el agua, sobre varios objetos, mueren rápidamente. Otros pueden vivir en el medio ambiente desde unos pocos días hasta varios años. Para otros, el medio ambiente es su hábitat natural. Para otros, otros organismos, como los animales salvajes, proporcionan un lugar para la conservación y la reproducción.

A menudo, la fuente de infección es el suelo en el que viven constantemente los patógenos del tétanos, el botulismo, la gangrena gaseosa y algunas enfermedades fúngicas. Pueden ingresar al cuerpo humano si se dañan. piel, con alimentos sin lavar, en violación de las normas de higiene.

Antibióticos típicos	productores	¿A quién afecta?	Mecanismo de acción	Dificultades en el uso terapéutico.
Penicilinas, cefalosporinas	Géneros de hongos Renicilio, Cefalosporum	Bacterias Gram positivas y Gram negativas.	Violación de síntesis pared celular	Reacciones alérgicas
Estreptomicina, gentamicina, kanamicina, tobramicina, amikacina	Género actinomicetos estreptomices, géneros de bacterias Micromonospora. bacilo­ lus		Inhibición irreversible de la síntesis de proteínas.	Efecto tóxico sobre nervio auditivo y riñones
Antibióticos del mismo nombre.	Género actinomicetos estreptomices	Bacterias Gram positivas y Gram negativas, rickettsia, clamidia, protozoos.	Inhibición reversible de la síntesis de proteínas.	Propagación de cepas resistentes.
Antibacteriano: eritromicina Antifúngico y antiprotozoario: polienos	Género actinomicetos estreptomices Mismo	Bacterias Gram positivas Hongos, algunos protozoos	Rotura de la membrana plasmática	Toxicidad
Polimixinas, gramicidinas, bacitracinas.	Varios microorganismos	Principalmente bacterias gramnegativas.	El mecanismo de acción es diferente.	Alta toxicidad