Centro de Bachillerato Tecnológico Industrial y de Servicios No. 128

Módulo: Ejecuta métodos de análisis cualitativos químicos y microbiológicos con base en las normas

Submódulo: Ejecuta técnicas de identificación de microorganismos con base a las normas

Genética BacterianaFacilitadora: Acosta Bezada Jessica Alicia

Integrantes:

Chavira Ruiz Teresa Edith Mercado Galaviz Diana Laura Mercado Portillo Saira Nayeli Morales Cardona Andrea Isabel Picasso Aguirre Aldair Portillo Robles Javier Armando

Cd. Juárez, Chihuahua

30 de Octubre de 2014

Índice:INTRODUCCIÓN...........................................................................................................................................3

DESARROLLO...............................................................................................................................................4

Tipos........................................................................................................................................................4

Tipo esférico o cocos...................................................................................................................4

Forma de varilla o bacilo..............................................................................................................4

Forma espiralda...........................................................................................................................5

Tipo vibrio....................................................................................................................................5

Enzimáticas:.........................................................................................................................................5

Patogénicas:........................................................................................................................................5

Sensibilidad a antibióticos:..................................................................................................................5

Elementos Genéticos Esenciales..............................................................................................................6

Características del genoma bacteriano....................................................................................................6

Replicación del ADN bacteriano..............................................................................................................7

Transferencia de genes entre bacterias...................................................................................................7

CONCLUSIÓN...............................................................................................................................................8

BIBLIOGRAFÍA..............................................................................................................................................9

INTRODUCCIÓNLas bacterias son microorganismos con una capacidad extraordinaria de adaptación a diferentes condiciones ambientales. Para poder comprender esta capacidad es importante conocer sus bases genéticas, es decir cómo está organizada la información genética, como realizan y regulan su expresión y que mecanismos de variación genética poseen. Entre otras, la capacidad infecciosa de las bacterias patógenas, radica en que poseen la información génica necesaria para colonizar los tejidos de un huésped, invadirlos y/o producir sustancias tóxicas que en definitiva causarán la enfermedad.

Cualquier organismo está determinado por su material genético y su interacción con el medio ambiente que selecciona, activa, reprime o cambia el material genético.

Las bacterias poseen un genotipo que transmiten por herencia y un fenotipo que depende de las circunstancias que les rodean. Las bacterias sufren variaciones en sus caracteres y son de dos tipos; fenotípicas o adaptaciones y genotípicas (mutaciones, fenómenos de transferencia, elementos transponibles, integrones).

El estudio de la genética bacteriana, atendiendo a los dos aspectos anteriores, permite entender mejor las funciones esenciales de su material genético y las características que rigen su comportamiento, su capacidad de adaptación al medioambiente, la expresión de mecanismos de virulencia que les permite colonizar, invadir, y dañar células eucariotas, y como consecuencia, el desarrollo de un gran espectro de enfermedades clínicas.

Se producen por la presión ambiental sobre las bacterias, pero no afecta al genoma.

Son de alta frecuencia. Afectan a toda la población bacteriana sometida a la modificación ambiental. Son reversibles; cuando cesa la causa, retornan al estado primitivo. No son hereditarias, porque no se modifica el ADN.

En el caso de las bacterias existen una gran cantidad de información generada en los últimos 50 años sobre la genética bacteriana que permite entender mejor las funciones esenciales de este material genético y como sus características rigen el comportamiento de una bacteria comensal, su capacidad de adaptación al medio ambiente en su búsqueda de nutrientes o aun mas como esto le permite expresar mecanismos de virulencia que confieren la capacidad de colonizar, invadir, diseminarse y dañar células cucarióticas y, como resultado, producir un gran espectro de enfermedades clínicas, a veces solo conviviendo sin más problemas o hasta el extremo de producir desenlaces fatales.

DESARROLLOToda la información genética esencial para la vida de la bacteria está contenida en una única molécula de ácido desoxirribonucleico (ADN) de doble cadena y circular, cerrado por enlace covalente. Dicha molécula se denomina cromosoma bacteriano. Muchas bacterias poseen además ADN extracromosómico, también circular y cerrado, denominado ADN plasmídico por estar contenido en los plásmidos. Éstos, portan información génica para muchas funciones que no son esenciales para la célula en condiciones normales de crecimiento.

En términos bioquímicos la composición y estructura de los ácidos nucleicos bacteria- nos, es la misma que para cualquier célula. Conviene recordar brevemente, que los ácidos nucleicos son macromoléculas compuestas de nucleótidos unidos en forma covalente por medio de enlaces fosfodiester entre los carbonos de las posiciones 3´ y 5´ de dos residuos de azúcares adyacentes. Esta estructura forma un esqueleto de azúcares y fosfatos constante en toda la macromolécula. La variación entre los nucleótidos que constituyen la cadena de ácido nucleico, esta dada por sus bases nitrogenadas; para el ADN son: adenina (A), timina (T), citocina (C) y guanina (G) y para el ácido ribonucleico (ARN) son en lugar de timina, el uracilo (U)

Las bacterias poseen un genotipo que transmiten por herencia y un fenotipo que depende de las circustancias que les rodean.Las bacterias sufren variaciones en sus caracteres y son de dos tipos ; fenotípicas o adaptaciones y genotípicas ( mutaciones,fenómenos de transferencia, elementos transponibles, integrones).

Tipos Morfológicas: Hay alrededor de 1.650 especies conocidas de bacterias; de éstas, alrededor de 900 constituyen "verdaderas bacterias" o eubacterias, mientras que el resto constituye un grupo llamado "bacteria superior". Las verdaderas bacterias son las más simples y las más comunes. Son esféricas, ovoides o en forma de barra (es decir, la varilla siendo recta, curva o en espiral). La mayoría de las verdaderas bacterias son microorganismos que causan enfermedades en los seres humanos. Las bacterias superiores se agrupan en cinco órdenes (a) actinomicetos y bacterias similares a los hongos, (b) chlamydobacteriales o bacterias similares a las algas, (c) bacterias myxobacteriales o limo, (d) Spirochaetales o similares a los protozoos, y (e) ricketsiales o bacterias en forma de minutos y de varilla. Las bacterias verdaderas son las más simples y más pequeñas estructuralmente de todos los organismos vivos. Son estrictamente unicelulares y solitarias. En algunas formas, el grupo de células está incrustada en una capa de mucílago. Las células bacterianas unicelulares varían en forma y fundamentalmente son de cuatro grupos: (a) de tipo esférico o cocos, (b) tipo bacilo o forma de barra, (c) espirilo tipo o forma de espiral, y (d) vibrio o en forma de coma.

Tipo esférico o cocos. Las bacterias cocos son esféricas o elipsoidales y dichas

células se denominan "cocci" pueden ser de diferentes formas Cuando la cocos (singular) se producen por separado, se las llama micrococos, pero normalmente se producen en colonias "cocci". Si existen en pares, el organismo se denomina diplococo (es decir, Diplococcus pneumoniae) que causa neumonía. Cuando se produce en una cadena, es conocido como estreptococo. Si la colonia se produce en forma de racimo de uvas, se llaman estafilococos (por ejemplo, Staphylococcus aureus, que causan forúnculos). Las colonias que se forman en paquetes capacidad cúbica de ocho o más se llaman sarcina (por ejemplo, el saprofito transmitido por el aire, Sarcina lutea). Todos estos tipos de asociación se deben a las diferencias en el plano de las divisiones celulares y a la no separación de las células hijas.

Forma de varilla o bacilo. Las bacterias de tipo bacilo son alargadas y de forma cilíndrica o de varilla recta y dichas células se denominan bacilos. Incluyen géneros importantes tales como: Bacillus, Salmonella, Clostridium y Pseudomonas.

Los bacilos pueden ser de diferentes tipos: solos, diplobacilli (cuando en pares de células), y streptobacilli (cuando en grupos de células que forman una cadena).

Forma espiralda. Las bacterias de tipo espirilo son en espiral enrolladas o largas en

forma de sacacorchos, células espirales conocidas como espirilos. Los géneros importantes de este son: Spirillum, Microspira, Rhodospirillum y Leptospira.

Tipo vibrio. En las bacterias de tipo comas o vibrio, las células en forma de varilla son

simplemente curvadas para que se vean como coma. Las especies importantes de este tipo incluyen Vibrio comma.

Enzimáticas: Las enzimas bacterianas desempeñan por otra parte una función esencial para su tipificación y detección, de gran utilidad en el establecimiento de diagnósticos clínicos. Existen determinadas enzimas que son características de géneros bacterianos concretos. En virtud de ello, las bacterias son sometidas a diversas pruebas bioquímicas con las que se puede medir la presencia o ausencia de estas enzimas, y así diferenciar unos agentes infecciosos de otros.

Cabe citar entre estas enzimas la catalasa, propia de géneros como Staphylococcus, Bacillus y Lysteria y ausente en las bacterias del género Streptococcus; la oxidasa, presente en Pseudomonas, Legionella y Neisseria y ausente en la familia de las Enterobacteriaceae; o la lactasa, propia de E. coli, Enterobacter y Klebsiella y no de Salmonella o Shigella. Algunas bacterias producen enzimas en presencia de determinados sustratos, por ejmplo, penicinilasa en presencia de penicilina.

Patogénicas: Los microorganismos, y en concreto las bacterias, son la principal causa de enfermedades causadas por el consumo de alimentos contaminados. Se habla de cómo evitar su presencia, de sus consecuencias sanitarias y socioeconómicas, pero a menudo no se conocen lo suficiente.

Al contrario de lo que se cree de los miles de bacterias que se han descubierto cerca de unas 200 especies son patógenas, es decir, causantes de enfermedades para el ser humano, algunas de las bacterias más dañinas son causantes de enfermedades como el cólera, la gangrena, la tuberculosis entre otras.

Las bacterias patógenas son aquellas que producen enfermedades, es decir, que provocan daño en el hospedero. Generalmente, las bacterias patógenas son específicas, ya que un tipo de bacteria origina un tipo de enfermedad. Los efectos patógenos provocados por las bacterias en los tejidos pueden agruparse en las cuatro clases siguientes:

1. Efectos provocados por la acción directa local de la bacteria sobre los tejidos, como en la gangrena gaseosa causada por Clostridium perfringens

2. Efectos mecánicos, como cuando un grupo de bacterias bloquea un vaso sanguíneo y causa un émbolo infeccioso.

3. Efectos de respuesta del organismo ante ciertas infecciones bacterianas en los tejidos, como las cavidades formadas en los pulmones en la tuberculosis, o la destrucción de tejido en el corazón por los propios anticuerpos del organismo en las fiebres reumáticas

4. Efectos provocados por toxinas producidas por las bacterias, sustancias químicas que resultan tóxicas en algunos tejidos. Las toxinas son, en general, específicas de cada especie; por ejemplo, la toxina responsable de la difteria es diferente de la responsable del cólera.

Bacterias que producen toxinas según el ambiente en el que crecen.así Corynebacterium sólo lo hace si dispone de hierro en el medio.

Sensibilidad a antibióticos: La determinación de la Concentración Inhibidora Mínima (CIM) es la base de la medida de la sensibìlidad de una bacteria a un determinado antibiótico. La CIM se define

como la menor concentración de una gama de diluciones de antibiótico que provoca una inhibición de cualquier crecimiento bacteriano visible. Es el valor fundamental de referencia que permite establecer una escala de actividad del antibiótico frente a diferentes especies bacterianas.

Hay diferentes técnicas de laboratorio que permiten medir o calcular de rutina, y de manera semicuantitativa, las CIM (métodos manuales y métodos automatizados o semiautomatizados). Estos diferentes métodos de rutina permiten categorizar una cierta cepa bacteriana en función de su sensibilidad frente al antibiótico probado. Esta cepa se denomina Sensible (S), Intermedia (I) o Resistente (R) al antibiótico.

Para un determinado antibiótico, una cepa bacteriana es, según la NCCLS:

Sensible, si existe una buena probabilidad de éxito terapéutico en el caso de un tratamiento a la dosìs habitual.

Resistente, si la probabilidad de éxito terapéutico es nula o muy reducida. No es de esperar ningún efecto terapéutico sea cual fuere el tipo de tratamiento.

Intermedia, cuando el éxito terapéutico es imprevisible. Se puede conseguir efecto terapéutico en ciertas condiciones (fuertes concentraciones locales o aumento de la posología).

Ciertas moléculas son representativas de un grupo de antibióticos. Los resultados (S, I, R) obtenidos con estas moléculas pueden ser ampliados a los antibióticos del grupo, que en ese caso no es necesario ensayar (Ejemplo: Equivalencia entre la cefalotina que se ensaya y las restantes cefalosporinas de 1ª generación que no es necesario probar, ya que el resultado puede deducirse del obtenido en la cefalotina).

Este hecho permite ensayar un número reducido de antibióticos, sin limitar por ello las posibilidades terapéuticas. Hay bacterias que son sensibles en determinadas condiciones pero no lo serán en otras.

Elementos Genéticos Esenciales El material genético bacteriano está formado por ADN, una molécula compuesta por unidas repetitivas de nucleótidos.

Este ADN conforma el genoma bacteriano, pero también posee elementos extracromosómicos como plásmidos, transposones e integrones.

Las dos funciones del material genético son replicación( duplicar su material genético para posterior herencia a su progenie) y expresión ( determina las carácterísticas observables, el fenotipo).

Poseen ARN de tranferencia y ribosomal también.

Características del genoma bacteriano El tamaño del genoma bacteriano es variable de una bacteria a otra.

La mayoria de las bacterias tienen un solo cromosoma circular con ADN de doble cadena.

Aunque hay bacterias con ADN lineal( Borrelia, Streptomices) y bacterias con ADN lineal y circular ( Agrobacterium).

El cromosoma es cientos de veces más largo que el diámetro de la célula,aún así se acomoda al citoplasma gracias al "superenrollamiento" que sufre.

Hay excepciones, como el micoplasma, cuyo cromosoma es una cuarta parte del de otras bacterias.

Las bacterias son haploides, sólo poseen una copia de su cromosoma.

Replicación del ADN bacterianoEl genoma completo de una célula, sea procariota o eucariota, debe replicarse con exactitud una vez por cada división celular. Por lo tanto, la iniciación de la replicación compromete a la célula a una división posterior. Si se inicia la replicación, la división consiguiente no debe ocurrir hasta que se haya completado la replicación y, de hecho el final de la replicación puede disparar la división celular.

Las bacterias, a diferencia de las células eucariotas, son capaces de replicar su ADN a lo largo de todo su ciclo celular.

Se denomina replicón a cada unidad de replicación del ADN que contiene todos los elementos requeridos para regular este proceso.

El cromosoma bacteriano se replica a partir de un único origen que se mueve linealmentehasta completar la duplicación total de la molécula, por lo que constituye un replicón. Estofacilita la regulación que está centrada en la etapa de iniciación; una vez que la replicación del cromosoma se inicia en su origen, todo el cromosoma será duplicado. Los plásmidos, constituyen replicones independientes del cromosoma, generando una replicación por ciclo celular que se coordina con la replicación genómica (plásmidos unicopia) o permitir varias replicaciones por ciclo (plásmidos multicopia).

El sitio de ADN que se está duplicando, se llama horquilla de replicación. La replicación puede ser unidireccional o bidireccional, según se formen una o dos horquillas en el origen.

Generalmente, los cromosomas bacterianos tienen replicación bidireccional, mientras que algunos plásmidos pueden replicarse unidireccionalmente. En la replicación unidireccional una horquilla sale del origen y progresa a lo largo del ADN. En la bidireccional, se forman dos horquillas que se alejan del origen en direcciones opuestas hasta que se encuentran completando la duplicación. Esto permite a la bacteria duplicar su ADN más rápido que si el proceso fuera unidireccional, pudiendo replicar mas de mil pb por segundo. Es importante destacar que, aunque la velocidad de replicación es muy elevada, la fidelidad de la misma también es grande, siendo la frecuencia de mutaciones espontáneas del orden de una cada 107a 1011 pb replicados.

La replicación es semi conservativa porque cada molécula de ADN posee una cadena del ADN original y una nueva. Esto resalta la importancia de la complementariedad de bases en la estructura del ADN.

Transferencia de genes entre bacteriasLa recombinación genética es el proceso mediante el cual los elementos genéticos contenidos en el genoma de diferentes individuos se combina. Esto permite que el individuo origine alguna nueva función que pueda dar como resultado una adaptación a los cambios en el medio ambiente. Este es un evento evolutivo importante y las células tienen mecanismos específicos que aseguran que dicha recombinación se efectúe. A diferencia de los eucariotas donde la recombinación genética ocurre en asociación a la reproducción sexual, en los procariotas comprende una serie de mecanismos independientes del evento de reproducción celular.

Estos mecanismos son llamados transformación, transducción y conjugación.

La transformación es el proceso por el cual ciertas bacterias (llamadas competentes), son capaces de incorporar ADN exógeno proveniente de otras bacterias, que está libre en el medio.

CONCLUSIÓNChavira Ruiz Teresa Edith.

Las bacterias tienen un genotipo que transmiten por herencia y un fenotipo que depende de las circunstancias que les rodean. Las bacterias son microorganismos con una capacidad extraordinaria de adaptación a diferentes condiciones ambientales. Para comprender la esencia de esta capacidad es importante conocer sus bases genéticas, es decir cómo está organizada la información genética, como realizan y regulan su expresión y que mecanismos de variación génica poseen. La capacidad infecciosa de las bacterias patógenas radica en que poseen la información génica necesaria para colonizar los tejidos del huésped, invadirlos y/o producir sustancias tóxicas que causarán la enfermedad.

Mercado Galaviz Diana Laura.

Las bacterias se pueden encontrar en grandes cantidades, totalmente diferentes una de la otra.

La lograr diferenciarlas se hace una morfología colonial, esta nos ayuda a identificarla; así como diferenciar un bacilo de un cocos. Si la colonia se produce en forma de racimo de uvas, se llaman, Staphylococcus.

Sin embargo no todo lo que logramos nota son diferencias sino también similitudes así como el carácter enzimático.

Las bacterias pueden ser patógenas es decir dañinas para la salud de humano y normalmente trasmitida por alimentos. Es importante investigarse para tener control de sanidad en alimentos así como también conocer sus consecuencias.

Mercado Portillo Saira Nayeli.

Como conclusión yo creo que al hablar de la genética se habla de un tema con mucha extensión, porque como ya sabemos existen muchos tipos de bacterias y a la vez, cada una cuenta con sus propios genes que la caracterizan. Lo mismo sucede con los seres humanos, ya que la genética es muy compleja.

La información que contienen los genes es vital para la vida de una bacteria, ya que está contenida en una molécula de ADN de doble cadena y circular, que al mismo tiempo es cerrado por un enlace covalente. Ésa molécula que contiene el ADN se llama “cromosoma bacteriano”.

Los genes portan información genética que son esenciales para muchas funciones de la célula, cuando simultáneamente se encuentra en etapa o también se puede decir que se encuentra en condiciones normales de crecimiento o desarrollo.

Morales Cardona Andrea Isabel.

En conclusión se puede decir que la genética bacteriana es un tema de gran extensión, es una de las bases más importantes de la bacteria ya que gracias a la genética se obtienen todos los rasgos físicos, la información que contienen es vital para la vida de una bacteria ya que contiene ADN , los genes portan información genética que son esenciales para muchas funciones .También se puede decir que gracias a la genética siempre será de gran ayuda para la humanidad y la ciencia.

Portillo Robles Javier Armando.

Mi conclusión de la genética bacteriana es que las bacterias son microorganismos que se adaptan a diferentes condiciones ambientales todo eso es gracias a sus genes ya que todas las bacterias tienen un genotipo que se pasa por la herencia y un fenotipo que depende de lo que les pase. También las

bacterias van cambiando caracteres y son de dos tipos fenotípicas y genotípicas .También están los elementos genéticos esenciales y es que todas tienen ADN, el ADN conforma el genoma bacteriano.

BIBLIOGRAFÍAEHOW Tipos de bacterias morfológicas México, 1999 a 2014 Por: Contributing Writer Traducido por: María Florencia Lavorato Recuperado por:

http://www.ehowenespanol.com/tipos-bacterias-morfologicas-sobre_148132/

Peybur Enzimas bacterianas México 2014 Recuperado por:

http://www.peybur.com/enzimas-bacterianas.html

Pelayo, Maite; 24 de julio de 2007; "Bacterias patógenas en alimentos". En: http://www.consumer.es/seguridad-alimentaria/ciencia-y-tecnologia/2007/07/24/28327.phpç. Disponible en: www.consumer.es

Vásquez, Iván; 19 de marzo de 2009; "Bacterias patógenas en alimentos". En: http://contaminacionalimentaria.blogspot.com/. Disponible en: www.blogger.com

Microinmuno Bacterias sensibles a antibióticos Anónimo Recuperado por:

http://www.microinmuno.qb.fcen.uba.ar/SeminarioAntibioticos.htm