Genetica Bacteriana04.11.2014

Dr. Alexandru Muntean

(Introducere f. sumara in)Genetica Bacteriana

04.11.2014Dr. Alexandru Muntean

Structura ADN ADN-ul este un macropolimer de dezoxirbonucleotide

ADN-ul apare ca o macromolecul format din doucatene polinucleotidice antiparalele i complementarersucite n dublu helix.

Elemente Componente (1)Baze azotate

Elemente Componente (2)(Deoxi)Ribonucleotide

Perechi de baze

Cromozomul bacterian

Ioanna Pagani et al. Complete genome sequence of Marivirga tractuosa type strain (H-43T). Stand Genomic Sci. 2011. 29;4(2):154-62.

Microscopie Electronica

Cromozomul bacterian

Bazeleistoricealegeneticiibacteriene

Griffith 1930

Denaturarea si Renaturarea termica

65 CLegaturile ionice incep sa slabeasca

90 CDenaturarea este completa

Doar in cazul prezentei uneiconcentratii corespunzatoare deioni (taria ionica)

Continutul C+G (%) vs A+T

Replicarea semiconservativaa ADN-ului bacterian

1. Replicarea incepe pe baza unui fragmentscurt de ARN numit amorsa (primer)

In vivo acest primer este sintetizat de oenzima speciala (ARN-polimeraza ADNdependenta) Primaza

Observam astfel ca cele 2 catene de ADN potfi impartite in:- O catena fruntasa (leading)- O catena codasa (lagging)

2. ADN Polimeraza III are rol de polimerizare3-5 (folosim pentru notare referinta)

- Forma nativa de polimerizare pentrucatena leading

- Mai dificil de realizat pentru catena lagging

3. Pe masura ce Topoizomeraza desfacedublul helix de ADN, se demasca, noiregiuni ale fragmentului lagging, pe carese sintetizeaza noi

4. Atunci cand ADN Polimeraza III intalnesteprimer-ul ARN, actiunea sa inceteaza si sedesprinde

5. ADN Polimeraza I are rol de indepartare aprimer-ului de ARN si de completare anucleotidelor lipsa

6. Ligaza reface continuitatea ADN-ului, in timpce in amonte, noi primeri sunt sintetizati

Extractie ADN

PCR (1)Polymerase Chain Reaction

PCR (2)

PCR (3)

Protocol PCR

Electroforeza ampliconi in gel

qPCR real time / quantitative

qPCR real time / quantitative

MicroarrayHibridizarea Acizilor Nucleici

Secventierea genetica

Tehnica SangerSequencing by synthesis

Folosirea de dNTP STOP (1/10) fata de dNTP

Blocheaza elongarea

Electroforeza in gel pe mai multe benzi

Secventierea genetica

Aplicatii: Clonare secventa ADNExpresie proteica

Secventierea - costuri

Scheme of thespa-gene with annealing sites for the novel spaT3-F primer and standard primers. Notes: black arrowsindicate five annealing sites for spaT3-F primer; grey arrow indicates annealing site for 1095 F standard primer; whitearrow indicates annealing site for 1517R standard primer; figures represent distance between the beginning ofspaT3-F primer and the beginning of Xr region. Spa-gene: s signal sequence, E, D, A, B, C IgG-binding domains, X region which lacks IgG-binding activity and consists of repetitive region (Xr) and C-terminal region (Xc).Votintseva et al. BMC Microbiology 2014 14:63

Tipaj bacterian cazul spa

Tipaj bacterian cazul emm

TEMA: Tipare emmalex.muntean@umf.ro

Avem un cromozom.. Ce facem cu el?

Genom = GeneGenotip = Gene + Elemente reglatoareFenotip = f(Gene + Elemente reglatoare + mediu)

Genom .. Genotip .. Fenotip ..

TEMA: Operonul triptofanalex.muntean@umf.ro

Exista ADN sub alte forme in celula bacteriana ?

Plasmide (+ Profagi) Elemente genetice transpozabile

Plasmidele

1. elemente genetice extracromozomale

2. capabile de replicare fizic independent de cromozom

3. conin informaie genetic neesenial

4. unele plasmide (episomi) pot exista alternativ n stareautonom (libere n citoplasm) sau integrate ncromosomul celulei gazd (ex. factorul F, bacteriofagultemperat etc).

Clasificarea plasmidelor:

1. plasmide care codific rezistena la ageni antibacterieni: factoriiR; plasmidele de rezisten la UV

2. plasmide care codific sinteza unor ageni antimicrobieni:factorii Col etc.

3. plasmide de patogenitate care codific sinteza de:- hemolizine;- factorii de colonizare;- enterotoxine etc.4. plasmide care codific enzime ale unor ci metabolice

particulare;5. plasmide criptice

Plasmidele R

Au o structur genetic complex, fiind alctuite din:- gene care asigur proprietatea de rezisten la

antibiotice;- gene care formeaz factorul de transfer al rezistenei(RTF)

Transferul plasmidelor R se poate face prin- conjugare bacterian sau- transducia mediat de fagi.

Factorul F (factorul de sex, factorul de fertilitate)

1. Bacteriile F-

2. Bacteriile F+

3. Bacteriile Hfr (cu mare frecven de recombinare) deinfactorul F integrat n cromozomul bacterian.

4. Bacteriile F dein o structur plasmidic de tip special(factor de fertilitate recombinant) care a fost anteriorintegrat n structura unui cromozom i s-a desprins dinacesta, ncorpornd n structura sa unele genecromozomale.

Ciclul Litic

Ciclul Lizogen

Lizotipia

Mutatii Bacteriene

Mutaia spontan

Mutaia indus

Mutaiile regressive Regresia fenotipica

Mutaiile supresoare Supresia intragenica Supresia extragenica

Aplicatii: Plex Id

Aplicatii: MTB/RIF

Aplicatii: Hain MTBDR plus