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