10 Transducción

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Genética Microbiana
10
Transferencia genética en
bacterias:
Transducción
Un fago virulento: T4
El ciclo replicativo lítico del bacteriófago T4 de E. coli
Las proteínas tempranas
replican el DNA viral e
inducen la expresión de los
genes tardíos
Las proteínas tardías incluyen las
de la cápsida y su ensamblaje y
las enzimas que degradan el DNA
del hospedador
Ensamblaje del fago T4
Cinética de la replicación lítica de T4
Genoma de T4: 168.800 pb (160 genes)
DNA empaquetado en la cápsida: lineal, con 3 kb
de redundancia terminal y permutación circular
ABCD.....
AB
CDEFG.......
EFGHI...
HIJKL...
CD
EF
HI
Genoma de T4: Replicación
Genoma de T4: Replicación asociada a transcripción
Replicación de T7
Genes “básicos” del fago T4
Genes de replicación
Genes estructurales de la cápsida
Genes de lisis
40-50 genes son suficientes para la
propagación del virus
“Módulos” de genes virales
Genes “especiales” del fago T4
rIIa, rIIb
Afectan a la ATPasa de membrana de E. coli
60, 39
Subunidades de la DNA topoisomerasa de T4
goF
Anti-Rho
cef
Modificación de tRNA
mod
Modificación de la RNA polimerasa de E. coli
42
dCMP hidroximetilasa
pin
Inhibidor de proteasas de E. coli
tRNAs
Arg, Ile, Thr. Ser. Pro, Gly, Leu, Gln
46
Degradación del DNA del hospedador
(etc.)
El sistema anti-fago por metilación-restricción
Interacciones evolutivas entre los fagos T y E. coli
Restricción
Nucleasa Mrc
Nucleasa Prr
????????
DNA con
HMC
RNA ligasa,
Polinucleótidokinasa
Descubrimiento de
la transducción:
N. Zinder y J. Lederberg
Transferencia genética
mediada por el fago P22
en Salmonella enterica
Norton Zinder y Joshua Lederberg, 1952
1. En Salmonella enterica se detecta transferencia
genética, igual que en E. coli
2. En el tubo en U de Davis hay transferencia; por
tanto, no parece conjugación
3. La transferencia es resistente a nucleasas: por
tanto, no es transformación
4. La estirpe donadora es lisogénica para el fago
P22
5. Suero anti-P22 inhibe la transferencia
6. Un lisado de P22 es suficiente para la transferencia
Conclusión de Zinder y Lederberg:
Los fagos son capaces de transferir genes bacterianos
(TRANSDUCCIÓN)
Ensayos con auxótrofos múltiples
A diferencia de la conjugación, no suelen aparecer
recombinantes múltiples
Los fagos transducen fragmentos pequeños
del genoma
Ciclo lítico del fago P22
Replicación del fago P22
La transducción: errores en el empaquetamiento del genoma viral
Transducción generalizada
Cualquier marcador del genoma donador puede
transducirse
En P22 silvestre, la frecuencia de transducción de
un marcador cualquiera es de 10-6 por fago
En un mutante HT, la frecuencia aumenta hasta
10-4 por fago
Causa de la transducción generalizada: error de
empaquetamiento
Ejemplos de fagos que hacen transducción generalizada
Capacidad de la
cápsida (kb)
P22 (Salmonella enterica)
43
P1 (E. coli)
90
SPP1 (Bacillus subtilis)
250
16-3 (R. meliloti)
180
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