ADN de una célula bacteriana. Bacterias. Frotis de limpieza

Las bacterias son el grupo de organismos más antiguo que existe actualmente en la Tierra. Las primeras bacterias aparecieron, probablemente hace más de 3.500 millones de años, y durante casi mil millones de años fueron los únicos seres vivos de nuestro planeta. Dado que estos fueron los primeros representantes de la naturaleza viva, su cuerpo tenía una estructura primitiva.

Con el tiempo, su estructura se ha vuelto más compleja, pero hasta el día de hoy las bacterias se consideran los organismos unicelulares más primitivos. Curiosamente, algunas bacterias aún conservan las características primitivas de sus ancestros. Esto se observa en bacterias que viven en manantiales de azufre caliente y limos anóxicos en el fondo de los embalses.

La mayoría de las bacterias son incoloras. Solo unos pocos son de color violeta o verde. Pero las colonias de muchas bacterias tienen un color brillante, que se debe a la liberación de una sustancia coloreada al medio ambiente o la pigmentación de las células.

El pionero del mundo de las bacterias fue Anthony Leeuwenhoek, un naturalista holandés del siglo XVII, quien fue el primero en crear un microscopio de lupa perfecto que amplía objetos entre 160 y 270 veces.

Las bacterias se clasifican como procariotas y se aíslan en un reino separado: las bacterias.

Forma del cuerpo

Las bacterias son organismos numerosos y variados. Varían en forma.

Nombre de la bacteria	Forma de bacterias	Imagen de bacterias
Cocci		Esférico
Bacilo		En forma de varilla
Vibrio		Coma curvada
Spirillum		Espiral
Estreptococos		Cadena Cocci
Estafilococos		Racimos de cocos
Diplococos		Dos bacterias redondas encerradas en una cápsula viscosa

Modos de movimiento

Entre las bacterias hay formas móviles e inmóviles. Los móviles se mueven debido a contracciones onduladas o con la ayuda de flagelos (filamentos helicoidales retorcidos), que consisten en una proteína flagelina especial. Puede haber uno o varios flagelos. Se encuentran en algunas bacterias en un extremo de la célula, en otros, en dos o en toda la superficie.

Pero el movimiento es inherente a muchas otras bacterias, que carecen de flagelos. Entonces, las bacterias cubiertas de moco en el exterior son capaces de deslizarse.

Algunas bacterias acuáticas y del suelo desprovistas de flagelos tienen vacuolas de gas en el citoplasma. Puede haber 40-60 vacuolas en una celda. Cada uno de ellos está lleno de gas (presumiblemente nitrógeno). Al regular la cantidad de gas en las vacuolas, las bacterias acuáticas pueden sumergirse en la columna de agua o subir a su superficie, y las bacterias del suelo pueden moverse en los capilares del suelo.

Habitat

Debido a la simplicidad de la organización y la sencillez, las bacterias están muy extendidas en la naturaleza. Las bacterias se encuentran en todas partes: en una gota incluso del agua de manantial más pura, en granos de tierra, en el aire, en las rocas, en las nieves polares, en las arenas del desierto, en el fondo del océano, en el aceite extraído de grandes profundidades e incluso en aguas termales. con una temperatura de unos 80 ° C. Viven en plantas, frutas, en varios animales y en humanos en los intestinos, la cavidad bucal, en las extremidades, en la superficie del cuerpo.

Las bacterias son los seres vivos más pequeños y numerosos. Debido a su pequeño tamaño, penetran fácilmente en cualquier grieta, hendidura o poro. Son muy resistentes y se adaptan a diversas condiciones de existencia. Toleran el secado, el frío extremo, el calentamiento hasta 90 ° C, sin perder su viabilidad.

Prácticamente no hay lugar en la Tierra donde no se encuentren bacterias, sino en diferentes cantidades. Las condiciones de vida de las bacterias son diversas. Uno de ellos necesita oxígeno en el aire, otros no lo necesitan y pueden vivir en un ambiente libre de oxígeno.

En el aire: las bacterias se elevan hasta 30 km hacia la atmósfera superior. y más.

Especialmente hay muchos de ellos en el suelo. Un año de suelo puede contener cientos de millones de bacterias.

En agua: en las capas superficiales de agua en depósitos abiertos. Las bacterias acuáticas beneficiosas mineralizan los residuos orgánicos.

En organismos vivos: las bacterias patógenas ingresan al cuerpo desde el ambiente externo, pero solo en condiciones favorables causan enfermedades. Simbiótico vive en los órganos digestivos, ayudando a descomponer y asimilar los alimentos y sintetizar las vitaminas.

Estructura externa

La célula bacteriana está vestida con una membrana densa especial: la pared celular, que realiza funciones protectoras y de apoyo, y también le da a las bacterias una forma característica permanente. La pared celular de una bacteria se parece a la membrana de una célula vegetal. Es permeable: a través de él, los nutrientes pasan libremente a la célula y los productos metabólicos salen al medio ambiente. A menudo, las bacterias desarrollan una capa protectora adicional de moco, una cápsula, en la parte superior de la pared celular. El grosor de la cápsula puede ser muchas veces mayor que el diámetro de la propia celda, pero puede ser muy pequeño. La cápsula no es una parte obligatoria de la célula, se forma en función de las condiciones en las que entran las bacterias. Evita que las bacterias se sequen.

En la superficie de algunas bacterias hay flagelos largos (uno, dos o muchos) o vellosidades cortas y delgadas. La longitud de los flagelos puede ser muchas veces mayor que las dimensiones del cuerpo bacteriano. Con la ayuda de flagelos y vellosidades, las bacterias se mueven.

Estructura interna

Dentro de la célula bacteriana hay un citoplasma denso e inmóvil. Tiene una estructura en capas, no hay vacuolas, por lo tanto, varias proteínas (enzimas) y nutrientes de reserva se encuentran en la propia sustancia del citoplasma. Las células bacterianas no tienen núcleo. En la parte central de sus células se concentra una sustancia que porta información hereditaria. Bacterias, - ácido nucleico - ADN. Pero esta sustancia no se forma en un núcleo.

La organización interna de una célula bacteriana es compleja y tiene sus propias características específicas. El citoplasma está separado de la pared celular por la membrana citoplasmática. En el citoplasma, una sustancia básica o matriz, se distinguen los ribosomas y una pequeña cantidad de estructuras de membrana que realizan una variedad de funciones (análogos de las mitocondrias, retículo endoplásmico, aparato de Golgi). El citoplasma de las células bacterianas a menudo contiene gránulos de diversas formas y tamaños. Los gránulos pueden estar compuestos por compuestos que sirven como fuente de energía y carbono. Las gotas de grasa también se encuentran en la célula bacteriana.

En la parte central de la célula, se localiza una sustancia nuclear: el ADN, no delimitado del citoplasma por una membrana. Este es un análogo del núcleo, un nucleoide. El nucleoide no tiene membrana, nucleolo y un conjunto de cromosomas.

Comidas

Las bacterias tienen diferentes formas de alimentarse. Entre ellos se encuentran autótrofos y heterótrofos. Los autótrofos son organismos que pueden formar de forma independiente materia orgánica para su nutrición.

Las plantas necesitan nitrógeno, pero ellas mismas no pueden asimilar el nitrógeno del aire. Algunas bacterias combinan moléculas de nitrógeno en el aire con otras moléculas para poner sustancias a disposición de las plantas.

Estas bacterias se instalan en las células de las raíces jóvenes, lo que produce engrosamientos llamados nódulos en las raíces. Estos nódulos se forman en las raíces de plantas de la familia de las leguminosas y algunas otras plantas.

Las raíces proporcionan carbohidratos a las bacterias y las bacterias proporcionan a las raíces sustancias que contienen nitrógeno que pueden ser absorbidas por la planta. Su convivencia es mutuamente beneficiosa.

Las raíces de las plantas secretan muchas sustancias orgánicas (azúcares, aminoácidos y otras) de las que se alimentan las bacterias. Por lo tanto, una gran cantidad de bacterias se asienta en la capa de suelo que rodea las raíces. Estas bacterias convierten los residuos de plantas muertas en sustancias disponibles para la planta. Esta capa de suelo se llama rizosfera.

Existen varias hipótesis sobre la penetración de bacterias nódulos en el tejido radicular:

• por daño al tejido epidérmico y cortical;
• a través de los pelos de la raíz;
• solo a través de la membrana celular joven;
• gracias a las bacterias satélites que producen enzimas pectinolíticas;
• estimulando la síntesis de ácido B-indolacético a partir del triptófano, que siempre está presente en las secreciones radiculares de las plantas.

El proceso de introducción de bacterias nódulos en el tejido de la raíz consta de dos fases:

• infección del pelo de la raíz;
• el proceso de formación de nódulos.

En la mayoría de los casos, la célula invadida se multiplica activamente, forma los llamados filamentos infecciosos y, ya en forma de tales filamentos, se mueve hacia el tejido vegetal. Las bacterias de los nódulos liberadas por el hilo de la infección continúan multiplicándose en el tejido del huésped.

Las células vegetales llenas de células de bacterias nódulos que se multiplican rápidamente comienzan a dividirse rápidamente. La conexión de un nódulo joven con la raíz de una leguminosa se realiza gracias a los haces vasculares-fibrosos. Durante el período de funcionamiento, los nódulos suelen ser densos. En el momento de la manifestación de la actividad óptima, los nódulos adquieren un color rosado (debido al pigmento leghemoglobina). Solo las bacterias que contienen leghemoglobina son capaces de fijar nitrógeno.

Las bacterias de los nódulos crean decenas y cientos de kilogramos de fertilizantes nitrogenados por hectárea de suelo.

Metabolismo

Las bacterias se diferencian entre sí en su metabolismo. En algunos, va con la participación del oxígeno, en otros, sin su participación.

La mayoría de las bacterias se alimentan de materia orgánica preparada. Solo algunos de ellos (azul verdoso o cianobacterias) son capaces de crear sustancias orgánicas a partir de sustancias inorgánicas. Desempeñaron un papel importante en la acumulación de oxígeno en la atmósfera terrestre.

Las bacterias absorben sustancias del exterior, desgarran sus moléculas, de estas partes recogen su caparazón y reponen su contenido (así es como crecen), y se eliminan las moléculas innecesarias. La cáscara y la membrana de la bacteria le permiten absorber solo las sustancias necesarias.

Si el caparazón y la membrana de las bacterias fueran completamente impermeables, ninguna sustancia entraría en la célula. Si fueran permeables a todas las sustancias, el contenido de la célula se mezclaría con el medio ambiente, la solución en la que vive la bacteria. Para la supervivencia de las bacterias, se necesita un caparazón que permita el paso de las sustancias necesarias, pero no las innecesarias.

Las bacterias absorben los nutrientes cercanos. ¿Qué pasa después? Si puede moverse de forma independiente (moviendo el flagelo o empujando el moco hacia atrás), entonces se mueve hasta que encuentra las sustancias necesarias.

Si no puede moverse, espera hasta que la difusión (la capacidad de las moléculas de una sustancia para penetrar en medio de las moléculas de otra sustancia) le traiga las moléculas necesarias.

Las bacterias, junto con otros grupos de microorganismos, realizan una enorme cantidad de trabajo químico. Al transformar varios compuestos, reciben la energía y los nutrientes necesarios para su vida. Los procesos metabólicos, los métodos de obtención de energía y la necesidad de materiales para construir sustancias en sus cuerpos son variados en las bacterias.

Otras bacterias satisfacen todos los requisitos de carbono, necesarios para la síntesis de sustancias orgánicas en el cuerpo, a expensas de los compuestos inorgánicos. Se llaman autótrofos. Las bacterias autótrofas son capaces de sintetizar sustancias orgánicas a partir de inorgánicas. Entre ellos se distinguen:

Quimiosíntesis

El uso de energía radiante es la forma más importante, pero no la única, de crear materia orgánica a partir de dióxido de carbono y agua. Se sabe que las bacterias no utilizan la luz solar como fuente de energía para dicha síntesis, sino la energía de los enlaces químicos que se producen en las células de los organismos durante la oxidación de ciertos compuestos inorgánicos: sulfuro de hidrógeno, azufre, amoníaco, hidrógeno, ácido nítrico, compuestos ferrosos de hierro y manganeso. Usan la materia orgánica formada con el uso de esta energía química para construir las células de su cuerpo. Por lo tanto, este proceso se llama quimiosíntesis.

El grupo más importante de microorganismos quimiosintéticos está formado por bacterias nitrificantes. Estas bacterias viven en el suelo y llevan a cabo la oxidación del amoníaco formado durante la descomposición de los residuos orgánicos en ácido nítrico. Este último, reacciona con compuestos minerales del suelo, se convierte en sales de ácido nítrico. Este proceso tiene lugar en dos fases.

Las bacterias del hierro convierten el hierro ferroso en óxido. El hidróxido de hierro formado se deposita y forma el llamado mineral de hierro de pantano.

Algunos microorganismos existen oxidando el hidrógeno molecular, lo que proporciona una forma autótrofa de alimentación.

Un rasgo característico de las bacterias del hidrógeno es la capacidad de cambiar a un estilo de vida heterótrofo cuando se les proporcionan compuestos orgánicos y en ausencia de hidrógeno.

Por lo tanto, los quimioautótrofos son autótrofos típicos, ya que sintetizan de forma independiente los compuestos orgánicos necesarios a partir de sustancias inorgánicas, y no los toman preparados a partir de otros organismos, como los heterótrofos. Las bacterias quimioautótrofas se diferencian de las plantas fotótrofas por su total independencia de la luz como fuente de energía.

Fotosíntesis bacteriana

Algunas bacterias de azufre que contienen pigmentos (púrpura, verde), que contienen pigmentos específicos, bacterioclorofilas, son capaces de absorber energía solar, con la ayuda de la cual el sulfuro de hidrógeno en sus organismos se descompone y libera átomos de hidrógeno para restaurar los compuestos correspondientes. Este proceso tiene mucho en común con la fotosíntesis y solo se diferencia en que en las bacterias violetas y verdes, el sulfuro de hidrógeno es el donante de hidrógeno (ocasionalmente, ácidos carboxílicos) y en las plantas verdes, el agua. En esos y otros, la eliminación y transferencia de hidrógeno se realiza debido a la energía de los rayos solares absorbidos.

Esta fotosíntesis bacteriana, que tiene lugar sin la liberación de oxígeno, se llama fotorreducción. La fotorreducción de dióxido de carbono está asociada con la transferencia de hidrógeno no del agua, sino del sulfuro de hidrógeno:

6СО 2 + 12Н 2 S + hv → С6Н 12 О 6 + 12S = 6Н 2 О

La importancia biológica de la quimiosíntesis y la fotosíntesis bacteriana a escala planetaria es relativamente pequeña. Solo las bacterias quimiosintéticas juegan un papel esencial en el ciclo del azufre en la naturaleza. Absorbido por las plantas verdes en forma de sales de ácido sulfúrico, el azufre se reduce y forma parte de las moléculas de proteínas. Además, cuando los residuos de plantas y animales muertos son destruidos por bacterias putrefactoras, el azufre se libera en forma de sulfuro de hidrógeno, que es oxidado por bacterias de azufre para liberar azufre (o ácido sulfúrico), que forma sulfitos disponibles para la planta en el suelo. Las bacterias quimio y fotoautótrofas son esenciales en el ciclo del nitrógeno y el azufre.

La formación de esporas

Las esporas se forman dentro de la célula bacteriana. En el proceso de esporulación, una célula bacteriana se somete a una serie de procesos bioquímicos. La cantidad de agua libre en ella disminuye, la actividad enzimática disminuye. Esto asegura la resistencia de las esporas a condiciones ambientales desfavorables (alta temperatura, alta concentración de sal, secado, etc.). La esporulación es característica solo de un pequeño grupo de bacterias.

Las esporas son opcionales en el ciclo de vida de las bacterias. La formación de esporas comienza solo con la falta de nutrientes o la acumulación de productos metabólicos. Las bacterias en forma de esporas pueden permanecer inactivas durante mucho tiempo. Las esporas bacterianas pueden soportar una ebullición prolongada y una congelación muy prolongada. Con el inicio de condiciones favorables, la espora germina y se vuelve viable. La espora bacteriana es una adaptación a la supervivencia en condiciones adversas.

Reproducción

Las bacterias se multiplican al dividir una célula en dos. Habiendo alcanzado un cierto tamaño, la bacteria se divide en dos bacterias idénticas. Luego, cada uno de ellos comienza a alimentarse, crece, se divide, etc.

Después del alargamiento celular, se forma gradualmente un tabique transversal y luego las células hijas divergen; en muchas bacterias, bajo ciertas condiciones, las células después de la división permanecen unidas en grupos característicos. En este caso, según la dirección del plano de división y el número de divisiones, surgen diferentes formas. La reproducción por gemación ocurre en bacterias como una excepción.

En condiciones favorables, la división celular de muchas bacterias se produce cada 20 a 30 minutos. Con una reproducción tan rápida, la descendencia de una bacteria en 5 días puede formar una masa que puede llenar todos los mares y océanos. Un cálculo simple muestra que se pueden formar 72 generaciones en un día (720,000,000,000,000,000,000 de células). Si se traduce en peso - 4720 toneladas. Sin embargo, esto no sucede en la naturaleza, ya que la mayoría de las bacterias mueren rápidamente bajo la influencia de la luz solar, durante el secado, la falta de alimento, el calentamiento a 65-100 ° C, como resultado de la lucha entre especies, etc.

La bacteria (1) que ha absorbido suficiente alimento aumenta de tamaño (2) y comienza a prepararse para la reproducción (división celular). Su ADN (en las bacterias, la molécula de ADN está cerrada en un anillo) se duplica (la bacteria produce una copia de esta molécula). Ambas moléculas de ADN (3,4) resultan estar adheridas a la pared de la bacteria y, cuando las bacterias se alargan, divergen hacia los lados (5,6). Primero se divide el nucleótido, luego el citoplasma.

Después de la divergencia de dos moléculas de ADN, aparece una constricción en la bacteria, que gradualmente divide el cuerpo de la bacteria en dos partes, cada una de las cuales contiene una molécula de ADN (7).

Sucede (en el caso de un bacilo del heno), dos bacterias se unen y se forma un puente entre ellas (1,2).

A través del puente, el ADN se transporta de una bacteria a otra (3). Una vez en una bacteria, las moléculas de ADN se entrelazan, se pegan en algunos lugares (4), después de lo cual intercambian secciones (5).

El papel de las bacterias en la naturaleza.

El ciclo

Las bacterias son el eslabón más importante en la circulación general de sustancias en la naturaleza. Las plantas crean sustancias orgánicas complejas a partir del dióxido de carbono, el agua y las sales minerales del suelo. Estas sustancias regresan al suelo con hongos muertos, plantas y cadáveres de animales. Las bacterias descomponen las sustancias complejas en otras simples, que las plantas vuelven a utilizar.

Las bacterias destruyen la materia orgánica compleja de plantas muertas y cadáveres de animales, excreciones de organismos vivos y diversos productos de desecho. Al alimentarse de estas sustancias orgánicas, las bacterias saprofitas en descomposición las convierten en humus. Son una especie de ordenanzas de nuestro planeta. Por lo tanto, las bacterias participan activamente en el ciclo de sustancias de la naturaleza.

Formación de suelo

Dado que las bacterias están muy extendidas en casi todas partes y se encuentran en grandes cantidades, determinan en gran medida los diversos procesos que tienen lugar en la naturaleza. En otoño, las hojas de los árboles y los arbustos caen, los brotes aéreos de las hierbas mueren, las ramas viejas se caen y, de vez en cuando, caen los troncos de los árboles viejos. Todo esto se convierte gradualmente en humus. En 1 cm 3. La capa superficial del suelo forestal contiene cientos de millones de bacterias saprofitas del suelo de varias especies. Estas bacterias convierten el humus en varios minerales que las raíces de las plantas pueden absorber del suelo.

Algunas bacterias del suelo pueden absorber nitrógeno del aire, utilizándolo en los procesos de la vida. Estas bacterias fijadoras de nitrógeno viven de forma independiente o se asientan en las raíces de las leguminosas. Habiendo penetrado las raíces de las leguminosas, estas bacterias provocan el crecimiento de las células de las raíces y la formación de nódulos en ellas.

Estas bacterias liberan compuestos nitrogenados que utilizan las plantas. Las bacterias reciben carbohidratos y sales minerales de las plantas. Por tanto, existe una estrecha relación entre la planta leguminosa y las bacterias nódulos, lo que es beneficioso tanto para uno como para el otro organismo. Este fenómeno se llama simbiosis.

Gracias a su simbiosis con las bacterias de los nódulos, las leguminosas enriquecen el suelo con nitrógeno, lo que ayuda a aumentar el rendimiento.

Distribución en la naturaleza

Los microorganismos son ubicuos. Las únicas excepciones son los cráteres de volcanes activos y pequeñas áreas en los epicentros de las bombas atómicas explotadas. Ni las bajas temperaturas de la Antártida, ni los chorros hirvientes de los géiseres, ni las soluciones saturadas de sales en los charcos de sal, ni la fuerte insolación de los picos de las montañas, ni la severa irradiación de los reactores nucleares, interfieren con la existencia y desarrollo de la microflora. Todos los seres vivos interactúan constantemente con los microorganismos, siendo a menudo no solo sus repositorios, sino también distribuidores. Los microorganismos son los aborígenes de nuestro planeta, asimilando activamente los sustratos naturales más increíbles.

Microflora del suelo

La cantidad de bacterias en el suelo es extremadamente alta: cientos de millones y miles de millones de individuos por gramo. Hay muchos más en el suelo que en el agua y el aire. El número total de bacterias en los suelos varía. La cantidad de bacterias depende del tipo de suelo, su condición, la profundidad de las capas.

En la superficie de las partículas del suelo, los microorganismos se encuentran en pequeñas microcolonias (20-100 células en cada una). A menudo se desarrollan en gruesos coágulos de materia orgánica, en raíces de plantas vivas y moribundas, en capilares delgados y en bultos internos.

La microflora del suelo es muy diversa. Existen diferentes grupos fisiológicos de bacterias: bacterias en descomposición, nitrificantes, fijadoras de nitrógeno, bacterias azufradas, etc. entre ellas hay aerobios y anaerobios, formas de esporas y no esporas. La microflora es uno de los factores de formación del suelo.

El área de desarrollo de microorganismos en el suelo es el área adyacente a las raíces de las plantas vivas. Se llama rizosfera y el conjunto de microorganismos que contiene se llama microflora de la rizosfera.

Microflora de embalses

El agua es un entorno natural donde los microorganismos crecen en grandes cantidades. La mayoría de ellos ingresan al agua desde el suelo. Un factor que determina la cantidad de bacterias en el agua, la presencia de nutrientes en ella. Los más limpios son los pozos artesianos y las aguas de manantial. Los embalses abiertos y los ríos son muy ricos en bacterias. La mayor cantidad de bacterias se encuentra en las capas superficiales del agua, más cerca de la costa. Con el aumento de la distancia de la costa y el aumento de la profundidad, el número de bacterias disminuye.

El agua pura contiene 100-200 bacterias en 1 ml. Y agua contaminada: 100-300 mil y más. Hay muchas bacterias en el lodo del fondo, especialmente en la capa superficial, donde las bacterias forman una película. Esta película contiene una gran cantidad de bacterias de azufre y hierro, que oxidan el sulfuro de hidrógeno a ácido sulfúrico y, por lo tanto, evitan la muerte de los peces. El limo contiene más formas portadoras de esporas, mientras que las formas no portadoras de esporas prevalecen en el agua.

En términos de composición de especies, la microflora del agua es similar a la del suelo, pero también hay formas específicas. Destruyendo diversos desechos que han llegado al agua, los microorganismos llevan a cabo gradualmente la denominada depuración biológica del agua.

Microflora del aire

La microflora del aire es menos abundante que la microflora del suelo y el agua. Las bacterias se elevan al aire con polvo, pueden permanecer allí durante algún tiempo y luego asentarse en la superficie de la tierra y morir por falta de nutrición o bajo la influencia de los rayos ultravioleta. La cantidad de microorganismos en el aire depende de la zona geográfica, el terreno, la estación, la contaminación del polvo, etc. Cada mota de polvo es portadora de microorganismos. La mayoría de las bacterias se encuentran en el aire por encima de las plantas industriales. El aire en el campo es más limpio. El aire más limpio sobre bosques, montañas, espacios nevados. Las capas superiores del aire contienen menos gérmenes. La microflora del aire contiene muchas bacterias pigmentadas y portadoras de esporas, que son más resistentes que otras a los rayos ultravioleta.

Microflora del cuerpo humano

El cuerpo humano, incluso uno completamente sano, es siempre un portador de microflora. Cuando el cuerpo de una persona entra en contacto con el aire y el suelo, varios microorganismos se depositan en la ropa y la piel, incluidos los patógenos (varillas antitetánicas, gangrena gaseosa, etc.). Muy a menudo, las partes expuestas del cuerpo humano están contaminadas. Escherichia coli, estafilococos se encuentran en las manos. Hay más de 100 tipos de microbios en la cavidad bucal. La boca con su temperatura, humedad, residuos de nutrientes es un excelente ambiente para el desarrollo de microorganismos.

El estómago tiene una reacción ácida, por lo que muere la mayor parte de los microorganismos que contiene. Comenzando en el intestino delgado, la reacción se vuelve alcalina, es decir amigable con los microbios. En el colon, la microflora es muy diversa. Cada adulto excreta alrededor de 18 mil millones de bacterias todos los días, es decir, más individuos que personas en el mundo.

Los órganos internos que no se conectan con el entorno externo (cerebro, corazón, hígado, vejiga, etc.) suelen estar libres de microbios. Los microbios ingresan a estos órganos solo durante la enfermedad.

Bacterias en el ciclo

Los microorganismos en general y las bacterias en particular juegan un papel importante en los ciclos biológicamente importantes de sustancias en la Tierra, llevando a cabo transformaciones químicas que son completamente inaccesibles tanto para las plantas como para los animales. Organismos de diferentes tipos llevan a cabo diferentes etapas del ciclo de los elementos. La existencia de cada grupo individual de organismos depende de la transformación química de elementos llevada a cabo por otros grupos.

El ciclo del nitrógeno

La transformación cíclica de compuestos nitrogenados juega un papel primordial en el suministro de las formas necesarias de nitrógeno a los organismos de la biosfera para diferentes necesidades nutricionales. Más del 90% de la fijación total de nitrógeno se debe a la actividad metabólica de determinadas bacterias.

El ciclo del carbono

La transformación biológica del carbono orgánico en dióxido de carbono, acompañada de la reducción del oxígeno molecular, requiere la actividad metabólica conjunta de varios microorganismos. Muchas bacterias aeróbicas realizan una oxidación completa de la materia orgánica. En condiciones aeróbicas, los compuestos orgánicos se degradan inicialmente por fermentación y los productos orgánicos finales de la fermentación se oxidan aún más como resultado de la respiración anaeróbica, si hay aceptores de hidrógeno inorgánico (nitrato, sulfato o CO 2).

El ciclo del azufre

El azufre está disponible para los organismos vivos principalmente en forma de sulfatos solubles o compuestos orgánicos reducidos de azufre.

Ciclo de hierro

Algunos cuerpos de agua dulce contienen sales de hierro reducidas en altas concentraciones. En tales lugares, se desarrolla una microflora bacteriana específica: bacterias de hierro que oxidan el hierro reducido. Participan en la formación de minerales de hierro de los pantanos y fuentes de agua ricas en sales de hierro.

Las bacterias son los organismos más antiguos, aparecieron hace unos 3.500 millones de años en el Arcaico. Durante aproximadamente 2.5 mil millones de años, dominaron la Tierra, formando la biosfera, participaron en la formación de una atmósfera de oxígeno.

Las bacterias son uno de los organismos vivos más simples (además de los virus). Se cree que fueron los primeros organismos que aparecieron en la Tierra.

Las bacterias son microorganismos procariotas, cuyo material genético está representado principalmente por un único ADN circular de doble hebra, llamado cromosoma por los genetistas. En casos relativamente raros, un cromosoma está representado por una molécula de ADN lineal.

Este ADN es mucho más grande que la propia célula bacteriana. Entonces, por ejemplo, en E. coli la longitud del ADN cromosómico es de 1300 micrones (1,3 mm - 4,6 x 106 pb) y el tamaño de las células es de 1,1-1,5 x 2,0-6,0 micrones. Además, el ADN no llena toda la célula, sino que está contenido solo en un área limitada, que es, muy aproximadamente, un tercio del volumen celular.

Figura 1. El genoma bacteriano y el diagrama de los niveles de su compactación.

De ello se deduce que el ADN existe en la célula en un estado altamente ordenado (condensado) en forma de estructura compacta. Esta estructura, que se asemeja vagamente al núcleo de los eucariotas, fue nombrada nucleoide y es visible bajo un microscopio solo después de tinciones específicas de ADN (Fig. 1). En un microscopio electrónico, parece una formación que consta de numerosos bucles que se extienden desde una región central densa. La formación de un gran número (hasta 140 por genoma) bucles, denominados dominios, es uno de los niveles de compactación del ADN. Cada dominio está fijado en la base por una molécula de ARN y consta de aproximadamente 40 kb. El ADN de los bucles no tiene la forma de un dúplex alargado libremente, sino que tiene un segundo nivel de compactación debido a la torsión en formaciones superenrolladas al unirse a las proteínas HLP.

Estas proteínas son pequeñas, muy básicas y se unen fuertemente al ADN. En términos de composición de aminoácidos, se parecen a las histonas eucariotas.

El nucleoide no está separado del citoplasma por la membrana nuclear y está unido a mesosomas- invaginaciones específicas de la membrana citoplasmática en la célula. La conexión del ADN con una región específica de la membrana es necesaria para el funcionamiento del genoma.

La molécula circular de ADN de las bacterias (cromosoma) es una molécula genética autorreplicante - replicón... La replicación comienza con puntos de inicio de replicación (ori- orign ) , localizado, por regla general, en el sitio de unión del ADN a la membrana. Desde el punto de inicio, la replicación ocurre secuencialmente, bidireccionalmente, de acuerdo con un mecanismo semiconservador. La replicación termina en área de terminación de replicación (ter) ubicado en la sección de ADN circular opuesta al origen de replicación (Fig. 2).

Arroz. 3. Distribución de copias hijas de ADN y división celular de bacterias.

El número de cromosomas en una célula bacteriana depende de la etapa de desarrollo y las condiciones fisiológicas del crecimiento del cultivo. En la etapa logarítmica de crecimiento, E. coli hay 2,8 equivalentes de ADN de un genoma por 1 nucleoide, debido a la segregación retardada de dos cromosomas hijos o al reinicio de nuevos ciclos de replicación del ADN incluso antes de la división celular (Fig. 4).

Figura 4. El número de cromosomas en una célula en las etapas estacionaria (A) y logarítmica (B) del crecimiento del cultivo.

En algunas bacterias, las células normalmente contienen no uno, sino muchos cromosomas. Pueden formar uno o más nucleoides. También existe una dependencia del contenido de ADN en una célula de su tamaño, aunque esto no significa un cambio correspondiente en la cantidad de información genética.

El ADN bacteriano se caracteriza por una alta densidad de genes (1 gen por 1 kb). Las proteínas que codifican el ADN constituyen aproximadamente el 85-90% de todo el ADN. El tamaño medio de las secuencias de ADN entre genes es de solo 110-125 pb. El ADN bacteriano no codificante ocupa menos del 1% y generalmente se presenta en forma de transposones. Entonces, en el ADN de la cepa Escherichia coli La línea K12 MG 1655 encontró 41 copias de varios transposones (IS), que están involucrados en los procesos de introducción y exclusión de plásmidos. Muchos fagos, al no estar completamente excluidos del genoma bacteriano, dejan algunos de sus genes allí como rastro. Estos remanentes, incapaces de movimiento y desarrollo independientes, se denominan fagos "crípticos".

Los intrones son extremadamente raros en los genomas bacterianos. Hay casos de superposición de genes en los que un gen se encuentra dentro de otro en la misma cadena de ADN. Los operones son característicos de los genomas bacterianos: E. coli El 27% de las unidades transcripcionales predichas son operones.

La célula bacteriana puede contener otros replicones que pueden existir por separado del cromosoma bacteriano. Se les llama plásmidos... Los plásmidos son moléculas de ADN bicatenarias circulares (en algunas especies, lineales) de varios tamaños desde 1000 pb. hasta casi un tercio del tamaño del cromosoma bacteriano en sí. El número y espectro de plásmidos en las células bacterianas puede variar. A menudo se observan diferencias en el espectro de plásmidos incluso entre células de diferentes cepas de la misma especie bacteriana. Algunos plásmidos se pueden insertar en el cromosoma bacteriano, formando parte del replicón bacteriano, y se pueden volver a excluir de él, restaurando la forma de un replicón autónomo. Tales plásmidos se llaman episomas.

Los profagos también se pueden incluir en el material genético de las bacterias.

Los virus que contienen ADN tienen sus propias enzimas de replicación (en la cápside) o su genoma codifica información sobre la síntesis de enzimas virales que aseguran la replicación del ácido nucleico viral. La cantidad de estas enzimas es diferente cuando se aplica a diferentes virus. Por ejemplo, el genoma del virus bacteriano T4 codifica información sobre la síntesis de aproximadamente 30 enzimas virales. Además, el genoma de virus grandes codifica nucleasas que destruyen el ADN de la célula huésped, así como proteínas, cuyo efecto sobre la ARN polimerasa celular se acompaña del hecho de que “la ARN polimerasa procesada de esta manera transcribe diferentes genes virales en diferentes etapas de la infección viral. Por el contrario, los virus de ADN pequeños son más dependientes de las enzimas de las células huésped. Por ejemplo, la síntesis de ADN de adenovirus es proporcionada por enzimas celulares. [...]

El ADN bacteriano es un compuesto de alto contenido polimérico que consta de una gran cantidad de nucleótidos, polinucleótidos con un peso molecular de aproximadamente 4 millones Una molécula de ADN es una cadena de nucleótidos, donde su ubicación tiene una secuencia específica. En la secuencia de la disposición de las bases nitrogenadas, se codifica la información genética de cada especie. La violación de esta secuencia es posible con mutaciones naturales o bajo la influencia de factores mutagénicos. En este caso, el microorganismo adquiere o pierde alguna propiedad. Sus rasgos se modifican hereditariamente, es decir, aparece una nueva forma de microorganismo. En todos los microorganismos, procariotas y eucariotas, los portadores de información genética son los ácidos nucleicos: ADN y ARN. Solo unos pocos virus son una excepción: no tienen ADN y la información hereditaria se registra o refleja solo en el ARN. [...]

En las células bacterianas, la cantidad total de bases de ADN es 32-65% en moles de guanina y citosina.

El núcleo de una célula bacteriana. Aproximadamente el 1-2% de la masa seca de microorganismos está constituida por el ADN, que contiene la información genética del organismo. La mayoría de los microorganismos tienen áreas (o varias áreas) en las que se concentra la mayor parte del ADN, que tienen una estructura específica (u orgánulo) y se denominan núcleo. El núcleo (o sustancia nuclear) está asociado con la membrana citoplasmática, independientemente de si está rodeado por membranas elementales (como en una ameba) o no (como en bacterias y algas verdiazules). La sustancia nuclear se activa durante el período de reproducción y con la aparición de cambios relacionados con la edad asociados con el envejecimiento celular. [...]

Un segmento de ADN (gen), que está destinado a la clonación molecular, debe ser capaz de replicarse cuando se transfiere a una célula bacteriana, es decir, debe ser un replicón. Sin embargo, no tiene esta habilidad. Por tanto, para asegurar la transferencia y detección de genes clonados en las células, se combinan con los denominados vectores genéticos. Este último debe tener al menos dos propiedades. Primero, los vectores deben poder replicarse en células y en múltiples copias. En segundo lugar, deben proporcionar la posibilidad de seleccionar células que contienen el vector, es decir, poseer un marcador para el que sea posible contraseleccionar las células que contienen el vector junto con el gen a clonar (moléculas de ADN recombinante). Los plásmidos y fagos cumplen estos requisitos. Los plásmidos son buenos vectores por ser replicones y pueden contener genes de resistencia a cualquier antibiótico, lo que permite la selección de bacterias para resistencia a este antibiótico y, por tanto, una fácil detección de moléculas de ADN recombinante.

En las bacterias, el ADN está menos denso que en los núcleos verdaderos; un nucleoide no tiene una membrana, un nucleolo y un conjunto de cromosomas. El ADN bacteriano no está unido a las proteínas principales, las histonas, y el nucleoide se encuentra en forma de un haz de fibrillas. [...]

El uso de técnicas de ADN recombinante para la producción de agentes biológicos para el control de la contaminación se encuentra en una etapa temprana, pero existe un método que puede resultar útil en un futuro previsible: el sondeo genético. La selección de organismos capaces de transformar un nuevo compuesto se basa a menudo en la capacidad de utilizar la sustancia como sustrato de crecimiento. Si el crecimiento es débil o el sustrato solo está bolizado por cometa, los métodos de selección no serán adecuados para identificar la capacidad degradativa. Por lo tanto, sería útil desarrollar un sondeo genético para determinar secuencias específicas en plásmidos y cromosomas, esto es necesario para determinar el potencial catabólico, incluso si este potencial no se expresa. Estas sondas están diseñadas para plásmidos TOL. El método puede identificar una colonia bacteriana que contiene el plásmido TOL entre 106 colonias de Escherichia coli. Una herramienta tan poderosa contribuiría en gran medida a aislar las funciones catabólicas latentes. [...]

El desarrollo de una técnica elegante para "clonar" ADN para obtener un gran número de copias exactas de fragmentos de ADN específicos (Fig. 13.4) ha abierto recientemente nuevos horizontes en el estudio de la estructura, organización y función del genoma. Si una DIC de doble hebra se escinde con una de las enzimas de "restricción" (una de las nucleasas) que reconocen y escinden específicamente secuencias cortas de nucleótidos (4-6 pares), aparecen fragmentos de ADN altamente reproducibles. Los extremos de dos cadenas de ADN suelen estar desplazados entre sí debido a la especificidad de los sitios de corte de una molécula bicatenaria, cuyas cadenas son complementarias en la composición básica. El ADN generalmente se inserta en un gen plásmido importante para la selección, como un gen de resistencia a antibióticos, que permite que las bacterias que contienen dicho plásmido crezcan en presencia de un antibiótico.

En las bacterias, durante la replicación, se forman muchas copias de plásmidos y, por lo tanto, se pueden "cultivar" grandes cantidades de fragmentos de ADN insertados y luego simplemente volver a aislarlos mediante digestión con la misma enzima de restricción, y los productos resultantes se separan mediante electroforesis en gel. El uso de este método de recombinación de ADN ha revolucionado el estudio de los genes. [...]

Recientemente, se encontró que el efecto mutagénico sobre virus de ADN bacteriano lo ejercen rayos con una longitud de onda de 320-400 nm (la región cercana a la zona de luz visible), que tienen una intensidad baja. Aún no se ha detectado el posible efecto de la radiación en este rango de longitud de onda sobre los virus de las plantas. [...]

Las curvas de dependencia de la reasociación de la SOT, obtenidas para el ADN bacteriano, carecen de inflexiones y la CID de los eucariotas se reasocia según un tipo diferente (fig. 13.2). A bajas concentraciones de ADN y un tiempo de incubación corto, se reactiva una fracción notable de ADN monocatenario, y con un aumento de COT, se forma una cantidad adicional de moléculas bicatenarias, de modo que se obtiene una curva de dos fases. La reaturación rápida a valores bajos de COT muestra que algunas secuencias en eucariotas se repiten muchas veces, es decir, hasta 10.000 veces o más. [...]

La ausencia de CXS también puede imitarse en los casos en que el ADN de los fagos de prueba no contenga sitios reconocidos por la endonucleasa de restricción existente en la cepa en estudio. Este fenómeno es una de las variantes de cambios adaptativos evolutivos en virus bacterianos diseñados para ayudarlos a superar la barrera CXS. El efecto de la presión de selección en este caso particular se expresa en una disminución estadísticamente significativa en el número o incluso en la eliminación completa de las secuencias de nucleótidos en el ADN del fago, que son el sustrato de las endonucleasas de restricción características de las células hospedadoras del virus bacteriano. [.. .]

Lindegren describió las posibles etapas de la formación de un bacteriófago a partir del ADN de un profago, sugiriendo que un profago surge como un fragmento de ADN bacteriano extraño que ingresó accidentalmente a la célula, que se divide en las primeras etapas sincrónicamente con el ADN bacteriano. La siguiente etapa importante en el desarrollo del virus sería tal cambio en el profago, como resultado de lo cual sería posible su reproducción independiente del ADN de la célula huésped; como resultado, el profago usaría. todos los nucleótidos disponibles, interrumpiendo así el crecimiento de la célula huésped. Finalmente, en alguna etapa posterior, se podría formar una capa protectora de proteína y surgieron otras proteínas, que deberían haber asegurado la supervivencia del ADN fuera del organismo huésped y la infección efectiva de nuevas células. El fragmento de ADN bacteriano desprendido al principio aparentemente codificaba proteínas adaptadas a funciones bacterianas. Se requieren cambios muy significativos en el ADN para que surjan objetos tan complejos y especializados como, por ejemplo, el fago T2 de E. coli, que contienen, además, bases que están ausentes en la CID bacteriana.

La información genética de las bacterias no se limita al ADN ubicado en el nucleoide de la célula bacteriana. Como se señaló en las secciones anteriores del libro, los elementos extracromosómicos, que han recibido el nombre general de plásmidos, también sirven como portadores de propiedades hereditarias. A diferencia del ADN de equivalentes nucleares, nucleoides, que son orgánulos de una célula bacteriana, los plásmidos son elementos genéticos independientes. La pérdida de plásmidos o su adquisición no afecta la biología de la célula (la adquisición de plásmidos tiene un efecto positivo solo en la población en su conjunto, aumentando la viabilidad de la especie). Los plásmidos transmisores son aquellos que inician las propiedades del donante en las células huésped. Al mismo tiempo, estos últimos reciben una nueva cualidad: la capacidad de conjugarse con las células receptoras y darles sus plásmidos. Recibiendo células, adquiriendo plásmidos durante la conjugación, ellas mismas se convierten en donantes. [...]

La ausencia de adsorción no agota la variedad de variantes de interacción entre virus bacterianos y células microbianas. Ilustran solo una cara de este fenómeno, a saber, la manifestación de mecanismos de defensa celular que fenotípicamente (por el criterio de ausencia de crecimiento) imitan la restricción. Sin embargo, existe otra variante de la interacción célula-bacteriófago, que puede imitar la ausencia de CXS. Ejemplos de tales mecanismos son la síntesis de inhibidores y metilasas codificadas por genes de fagos que protegen el ADN viral de la acción de las endonucleasas de restricción de tipo II. [...]

El mecanismo de la acción desinfectante del cloro está asociado con un trastorno metabólico de la célula bacteriana en el proceso de desinfección del agua. Al mismo tiempo, se reveló el efecto sobre la actividad enzimática de las bacterias, en particular, sobre las deshidrogenasas, que catalizan las reacciones redox en una célula bacteriana. AM Skidalskaya (1969) estudió el efecto del cloro en el proceso de descarboxilación de aminoácidos bacterianos en presencia de enzimas estrictamente específicas, descarboxilasas, y también determinó la composición de nucleótidos del ADN de E. coli después del final del proceso de desinfección en varios niveles. de efecto bactericida. [. ..]

Los bacteriófagos del grupo T se encuentran en forma de baquetas que miden 100 x 25 nm. Su genoma es el ADN. Son fagos virulentos, ya que tras la infección de las células bacterianas con ellos, estas últimas son lisadas con la liberación de una gran cantidad de partículas de fagos recién sintetizados. [...]

Los plásmidos bacterianos son estructuras genéticas que se encuentran en el citoplasma y son moléculas de ADN que varían en tamaño de 2.250 a 400.000 pares de bases. Existen aparte de los cromosomas en una cantidad de una a varias decenas de copias por célula bacteriana. [...]

Cepa Pseu.dom.onas vug1 aeri. pkaSeoIcola posee un plásmido con una longitud de 150 kb, que puede replicarse de forma autónoma o integrarse en el cromosoma bacteriano. La posterior escisión inexacta permitió obtener una familia de plásmidos con una longitud de 35 a 270 kpb, algunos de los cuales contenían grandes segmentos de ADN cromosómico.

En el curso de la evolución, las bacterias han desarrollado la capacidad de sintetizar las llamadas enzimas de restricción (endonucleasas), que se han convertido en parte del sistema celular (bacteriano) de modificación de restricción. En las bacterias, los sistemas de modificación de restricción son un sistema de defensa inmunitaria intracelular contra el ADN extraño. A diferencia de los organismos superiores, en los que el reconocimiento y la destrucción de virus, bacterias y otros patógenos ocurre extracelularmente, en las bacterias la protección contra el ADN extraño (ADN de plantas y animales en los que viven) ocurre extracelularmente, es decir, cuando el ADN extraño penetra en el citoplasma de las bacterias. . Para proteger a las bacterias durante la evolución, también han desarrollado la capacidad de "etiquetar" su propio ADN con bases de metilación en ciertas secuencias. Por esta razón, el ADN extraño, debido a la ausencia de grupos metilo en él en las mismas secuencias, es fundido (cortado) en fragmentos por diferentes enzimas de restricción bacteriana y luego degradado por exonucleasas bacterianas a nucleótidos. Podemos decir que de esta forma las bacterias se protegen del ADN de plantas y animales, en cuyo cuerpo viven de forma temporal (como patógenos) o permanentemente (como saprófitos). [...]

Las propiedades hereditarias de las bacterias o los rasgos individuales están codificadas en unidades de herencia: genes ubicados linealmente en el cromosoma a lo largo de la cadena de ADN. En consecuencia, un gen es un fragmento de una cadena de ADN. Cada rasgo corresponde a un gen determinado y, a menudo, un fragmento de ADN aún más pequeño es un codón. En otras palabras, la información sobre todas las propiedades de las bacterias se ubica en un orden lineal en una hebra de ADN. Al mismo tiempo, las bacterias tienen una característica más. Los núcleos de los eucariotas suelen contener varios cromosomas, su número en el núcleo es constante para cada especie. El nucleoide bacteriano contiene solo un anillo de la cadena de ADN, es decir, un cromosoma. Sin embargo, la cantidad de características hereditarias de una célula bacteriana no se agota por la cantidad de información contenida en un cromosoma o en una hélice de ADN bicatenaria circularmente cerrada. Los plásmidos contienen ADN, que también lleva información genética, transmitida de la célula madre a la hija. [...]

Las mutaciones son cambios en el aparato genético de una célula, que van acompañados de cambios en los rasgos controlados por estos genes. Distinguir entre macro y microdaños al ADN, lo que lleva a un cambio en las propiedades de la célula. Los macro cambios, a saber: la pérdida de una sección de ADN (división), el movimiento de una sección separada (translocación) o la rotación de una determinada sección de la molécula en 180 ° (inversión), se observan relativamente raramente en las bacterias. las mutaciones son mucho más características de ellos, es decir, cambios cualitativos en genes individuales, por ejemplo, reemplazo de un par de bases nitrogenadas. Las mutaciones pueden ser hacia adelante y hacia atrás o hacia atrás. Las directas son mutaciones en organismos de tipo salvaje, por ejemplo, la pérdida de la capacidad de sintetizar de forma independiente factores de crecimiento, es decir, la transición de proto a auxotrofia. Las mutaciones inversas representan un retorno o reversión al tipo salvaje. La capacidad de revertir es característica de las mutaciones puntuales. Como resultado de las mutaciones, cambian características tan importantes como la capacidad de sintetizar de forma independiente aminoácidos y vitaminas (mutantes auxotróficos) y la capacidad de formar enzimas. Estas mutaciones se denominan mutaciones bioquímicas. También son bien conocidas las mutaciones que alteran la sensibilidad a los antibióticos y otras sustancias antimicrobianas. Por origen, las mutaciones se dividen en espontáneas e inducidas. Los espontáneos surgen espontáneamente sin intervención humana y son de naturaleza aleatoria. La frecuencia de tales mutaciones es muy baja y varía de 1 X 10 "4 a 1 X 10-10. Los inducidos surgen cuando los microorganismos están expuestos a factores mutagénicos físicos o químicos. Los factores físicos con efectos mutagénicos incluyen la radiación ultravioleta e ionizante, así como la temperatura. Varios compuestos son mutágenos químicos y, entre ellos, los más activos son los llamados supermágenos. En condiciones naturales y experimentalmente, los cambios en la composición de las poblaciones bacterianas pueden ocurrir como resultado de la acción de dos factores: mutaciones y autoselección, que ocurre como resultado de la adaptación de algunos mutantes a las condiciones ambientales. Evidentemente, este proceso se observa en un entorno en el que la fuente de alimento predominante es una sustancia sintética, por ejemplo, un tensioactivo o caprolactama. [...]

Una sola célula de E. coli está rodeada por una pared celular de tres capas de aproximadamente 40 nm de grosor, que es una "bolsa" o "envoltura", que contiene el contenido celular en forma de aproximadamente 2 x 10 1 N g de proteína, 6 x 10 16 g de ADN y 2 x 10 14 g de ARN (principalmente ARN ribosómico). Una célula bacteriana sintetiza alrededor de 2000 proteínas diferentes, la mayoría de las cuales están contenidas en el citoplasma. La concentración de algunas proteínas es de 10 "® M, mientras que otras son del orden de 2 x 10" 4 M (de 10 a 200.000 moléculas por célula). [...]

En los organismos unicelulares, la reproducción sexual adopta varias formas. La conjugación también se encuentra en los ciliados, en los que, durante este proceso, los núcleos pasan de un individuo a otro, seguido de la división de este último. [...]

Bacterias: organismos unicelulares procariotas ("prenucleares"). Sus células no tienen un núcleo separado del citoplasma. Sin embargo, el programa genético, como todos los organismos vivos, está codificado como una secuencia de nucleótidos en el ADN y transporta información sobre la estructura de las proteínas. Las células bacterianas no contienen orgánulos como los cloroplastos (especializados para la fotosíntesis) y las mitocondrias (especializados para la respiración celular y la síntesis de ATP). Estos procesos bioquímicos ocurren en bacterias en el citoplasma. [...]

Los tamaños de células extremadamente pequeños son característicos, pero no la característica principal de las bacterias. Todas las bacterias están representadas por un tipo especial de células, desprovistas de un núcleo verdadero, rodeadas por una membrana nuclear. El análogo del núcleo en las bacterias es el nucleoide - plasma que contiene ADN, no delimitado del citoplasma por una membrana. Además, las células bacterianas se caracterizan por la ausencia de mitocondrias, cloroplastos, así como una estructura y composición especial de estructuras de membrana y paredes celulares. Los organismos cuyas células carecen de un núcleo verdadero se denominan procariotas (prenucleares) o protocitos (es decir, organismos con una organización primitiva de células). [...]

Las células de micoplasma son de forma ovalada y su tamaño es de aproximadamente 0,1 a 0,25 nm de diámetro (Fig. 43). Se caracterizan por la presencia de una membrana plasmática externa delgada (grosor - aproximadamente 8 nm), que rodea el citoplasma que contiene una molécula de ADN suficiente para codificar aproximadamente 800 proteínas diferentes, ARN de diferentes tipos, ribosomas con un diámetro de aproximadamente 20 nm. Su citoplasma contiene diversas inclusiones en forma de proteínas, gránulos lipídicos y otros compuestos. Debido a la rigidez insuficiente de la célula, las membranas de micoplasma pasan a través de filtros bacterianos.

Se encontró que los aminoácidos activados se unen a los ribosomas y se pliegan en una cadena polipeptídica de acuerdo con la información genética recibida del núcleo a través del ARN informativo (matriz) (ARNm), que, por así decirlo, lee la información correspondiente del ADN y transmite a los ribosomas. Se han sintetizado varias proteínas en ribosomas aislados y se ha observado la inclusión de aminoácidos marcados en ellos. El papel de la matriz en la síntesis de proteínas lo desempeña el ARNm, que está unido al ribosoma. En la superficie de este último, se produce una interacción entre un complejo de aminoácidos, un ARN de transporte que lleva el siguiente aminoácido y la secuencia de nucleótidos del ARN mensajero, que funciona una vez en el ribosoma y después de que se rompe la síntesis de la cadena polipeptídica. y la proteína recién sintetizada se acumula en los ribosomas. En una célula bacteriana, con un período de regeneración de 90 minutos, la tasa de renovación del ARNm alcanza los 4-6 segundos. [...]

El citoplasma es una solución coloidal, cuya fase dispersa son compuestos proteicos complejos y sustancias cercanas a las grasas, y el medio de dispersión es el agua. Algunas formas de bacterias en el citoplasma contienen inclusiones: gotitas de grasa, azufre, glucógeno, etc. Los componentes constantes de las células bacterianas son excrecencias especiales de la membrana citoplasmática: mesosomas, que contienen sistemas redox enzimáticos. En estas formaciones, existen principalmente procesos asociados con la respiración de bacterias. En pequeñas inclusiones: ribosomas que contienen ácido ribonucleico, se lleva a cabo la biosíntesis de proteínas. La mayoría de los tipos de bacterias no tienen un núcleo separado. La sustancia nuclear, representada por el ADN, no se separa del citoplasma y forma un nucleoide. El transporte de sustancias necesarias para la actividad vital de la célula y la remoción de productos metabólicos se realiza a través de canales y cavidades especiales, separados del citoplasma por una membrana que tiene la misma estructura que la citoplasmática. Esta formación estructural se llama retículo endoplásmico (retículo). [...]

La idea de la variabilidad y herencia de las bacterias no puede formarse sin el conocimiento de algunas disposiciones de la genética molecular de la célula procariota. Los procesos de adaptación de los cultivos microbianos a las condiciones ambientales cambiantes se basan en la variabilidad y la herencia, que son secciones de la genética bacteriana. Al presentar la citología de una célula bacteriana, ya se ha considerado la estructura del ADN y el ARN y su papel en la vida de la célula. La estructura característica del ADN se conserva en cada especie y se transmite a la descendencia de generación en generación, al igual que otros rasgos. El ADN bacteriano es una hélice de doble hebra que se cierra en un anillo. La hebra anillada de ADN bacteriano ubicada en el nucleoide no contiene proteína. Dicho anillo de ADN corresponde al cromosoma de una célula eucariota. Se sabe que el cromosoma de las células eucariotas, además del ADN, siempre contiene un componente proteico. De ello se deduce que el concepto de cromosoma en eucariotas es algo diferente del concepto de cromosoma de bacteria. La cadena de ADN, que es el cromosoma de las bacterias, por supuesto, difiere de una especie a otra. El componente azúcar-fosfato del ADN es el mismo para todos los tipos de bacterias; la disposición de las bases nitrogenadas y su combinación, por el contrario, difieren en diferentes especies. [...]

El creciente uso indiscriminado de antibióticos en el ganado, que se utilizan en dosis bajas como promotores del crecimiento y como medida preventiva contra las molestias gastrointestinales inducidas por el estrés en los animales de granja, está dando lugar a una prevalencia cada vez mayor del factor R de resistencia a los antibióticos en las poblaciones microbianas transmitidas. de una célula bacteriana a otra durante la conjugación. La transmisión se produce a través de un plásmido, que es un ADN extracromosómico circular capaz de replicarse.

A diferencia de los fagos virulentos, se conocen los denominados fagos de acción moderada, o simplemente fagos moderados. Un representante típico de tales fagos es el fago X, que también se ha utilizado y se utiliza como modelo experimental para aclarar muchas cuestiones de genética molecular. El fago X tiene dos propiedades importantes. Al igual que los fagos virulentos, puede infectar células bacterianas, multiplicarse vegetativamente, producir cientos de copias en las células y lisar células con la liberación de partículas de fagos maduros. Sin embargo, el ADN de este fago puede incorporarse al cromosoma bacteriano, convirtiéndose en un profago. En este caso, se produce la llamada lisogenización de bacterias y las bacterias que contienen un profago se denominan lisogénicas. Las células bacterianas lisogénicas pueden poseer un profago durante un tiempo infinitamente largo sin ser lisadas. La lisis con la liberación de nuevas partículas de fagos se observa después de la exposición de bacterias lisogénicas a algún factor, por ejemplo, la radiación UV, que induce el desarrollo de un profago en un fago. El estudio de las bacterias lisogénicas permitió obtener una serie de nuevos datos sobre el papel de diversas proteínas en la acción de los genes de los fagos. [...]

El genoma del cloroplasto de varias plantas superiores consta de 120 genes. El genoma del cloroplasto es muy similar al genoma bacteriano tanto en organización como en función. Es probable que los intrones estén ausentes en el genoma mitocondrial humano, pero los intrones se encuentran en el ADN de los cloroplastos de algunas plantas superiores, así como en el ADN de las mitocondrias fúngicas. Se cree que los genomas del cloroplasto de las plantas superiores permanecen sin cambios durante aproximadamente varios millones de años. Es posible que tal antigüedad también sea característica de los genomas mitocondriales de los mamíferos, incluidos los humanos.

Los esquemas modernos que ilustran el trabajo de los genes se construyen sobre la base de un análisis lógico de datos experimentales obtenidos mediante métodos bioquímicos y genéticos. El uso de métodos de microscopía electrónica fina le permite ver literalmente el trabajo del aparato hereditario de la célula. Recientemente se han obtenido imágenes de microscopía electrónica, que muestran cómo en la matriz del ADN bacteriano, en aquellas áreas donde las moléculas de ARN polimerasa (una enzima que cataliza la transcripción del ADN en ARN) se unen al ADN, se produce la síntesis de moléculas de i-ARN. . Las hebras de m-ARN, ubicadas perpendicularmente a una molécula de ADN lineal, se mueven a lo largo de la matriz y aumentan de longitud. A medida que las hebras de ARN se alargan, se les unen ribosomas que, a su vez, moviéndose a lo largo de la hebra de ARN hacia el ADN, llevan a cabo la síntesis de proteínas.

La transducción es la transferencia de material genético de una bacteria donante a una bacteria receptora usando un fago. Por primera vez, el fenómeno de la transducción fue descubierto en 1951 por Lederberg y sus colegas en Salmonella typhimurium. Ahora distinga entre transducción específica y no específica. Con la transducción inespecífica, es posible la transferencia de fagos de cualquier rasgo de una bacteria donante a una bacteria receptora. La transferencia se lleva a cabo solo por fagos moderados (no virulentos). Los fagos moderados son capaces de infectar bacterias, pero no se multiplican en ellas y no causan lisis, sino que están incluidos en el ADN de una célula bacteriana y en este estado no infeccioso en forma de un llamado profago se transmiten desde célula a célula durante la reproducción. Los cultivos bacterianos que contienen profago se denominan lisogénicos. En estos cultivos, con una frecuencia baja (en una de 102-105 células), se observa la multiplicación espontánea de fagos y se produce la lisis celular con la liberación de partículas de fagos, que se detectan utilizando bacterias indicadoras para las que dicho fago es virulento. [. ..]

Los experimentos se llevaron a cabo en una celda de tres cámaras, que consta de una cámara de trabajo central y dos cámaras de electrodos. En una cámara de trabajo de 25 x 7 x 37 mm (largo x ancho x alto), separada del electrodo por membranas de celofán, se colocaron 750 mg de algodón. La solución inicial de las sustancias de ensayo se introdujo de abajo hacia arriba a una velocidad constante. El contenido de compuestos en las soluciones iniciales introducidas en la cámara de trabajo (C0) y en las soluciones que salen de la cámara (Ci) se controló mediante los máximos de absorción de proteínas y ácidos nucleicos en el rango de números de onda (35,5-38) X 103 cm. -1 con un espectrofotómetro Specord UV-VIS UV. Las cámaras de electrodos se llenaron con carbón activado granular y se pasó agua destilada a través de ellas con un flujo separado.

El principal secreto de la vida orgánica radica en la capacidad de reproducir y transferir información hereditaria de generaciones anteriores a los descendientes a través de un mecanismo bastante simple de autocopia de la macromolécula de ADN de cada célula viva. Cada uno, independientemente de si un organismo consta de una gran cantidad de células, o se trata del ADN que se encuentra en las células de las bacterias, estos organismos protozoarios unicelulares que no siempre son capaces de reunirse incluso en una gran colonia.

Como todos los representantes de la vida orgánica, la información hereditaria (genética) de las bacterias se almacena en su ADN. ¿Qué es la información genética? ¿Qué estructura almacena información hereditaria?

1. La información genética es una secuencia específica de nucleótidos. No hay otro secreto en el núcleo. Al copiar esta secuencia, la célula sintetiza una amplia variedad de proteínas. También resuelven todos los demás problemas del cuerpo, comenzando por los organizativos y terminando con el suministro de material de construcción a la célula.
2. ADN macromolécula: cuatro bases nucleicas (adenina, guanina, timina y citosina), combinadas en una doble hélice por residuos de azúcar desoxirribosa y ácido fosfórico. Son las bases nucleicas las que codifican la secuencia de ensamblaje de proteínas, independientemente de si hay un núcleo formado en la célula o no.

El ácido desoxirribonucleico de las bacterias tiene la misma estructura que las moléculas: custodios de la información hereditaria de todos los demás seres vivos del planeta. Al igual que todas las demás células orgánicas, las bacterias forman cromosomas a partir del ADN. Pero esto no significa que no haya otras diferencias.

La diferencia fundamental entre una bacteria es que no tiene núcleo celular, la información hereditaria de la bacteria no se recoge en el núcleo celular, es solo una molécula circular que se adhiere a una de las paredes de la membrana citoplasmática.

Sin embargo, el hecho de que no exista un kernel no impide los procesos activos de replicación y traducción utilizando este custodio de información hereditario. Para comprender cómo se transmite la información, es necesario comprender qué son los cromosomas, los genes y el núcleo celular.

1. Un gen es una sección de una macromolécula en la que se registra una secuencia de nucleótidos que permite ensamblar un tipo específico de proteína. No hay otra información en los genes.
2. Un cromosoma es una combinación de una cadena de ADN con proteínas llamadas histonas que lo estructuran y le dan forma antes de que la célula comience a dividirse. En la fase en la que no se produce la división, no hay cromosomas en la célula (o en el núcleo, si hablamos de eucariotas nucleares).
3. El núcleo celular es una estructura celular que contiene información hereditaria que se estructura en un cromosoma mientras la célula se prepara para dividirse. En él se inicia el proceso de división en sí mismo. Es importante recordar que las bacterias no tienen núcleo celular.

Si en una célula eucariota, durante la división, se utilizan estructuras aisladas formadas especialmente para la conveniencia de la división, ¿cómo se multiplican las bacterias en condiciones de confusión aparente no formada en ausencia de un núcleo celular?

Ácido desoxirribonucleico de una célula bacteriana

Aunque la molécula de ADN bacteriano se representa como una estructura circular bastante voluminosa que se encuentra en el centro de la célula, de hecho es una formación bastante compacta localizada en áreas limitadas del citoplasma.

Debido a la ausencia de una membrana nuclear que aislaría la macromolécula bacteriana ensamblada de otras estructuras celulares, el aparato genético de los organismos libres de núcleos no puede asociarse con el aparato genético de los eucariotas; por lo tanto, el aparato genético de los procariotas se denominó nucleoide. .

Rasgos característicos de un nucleoide:

1. ADN que contiene varios miles de genes.
2. Los genes están dispuestos de forma lineal y se denominan cromosomas. El cromosoma de una bacteria es una colección lineal de sus genes.
3. La macromolécula también está plegada por proteínas similares a las histonas eucariotas.

El nucleoide se adhiere a la membrana citoplásmica en los puntos donde comienza y termina la replicación (autorreplicación).

Se ha establecido experimentalmente que un nucleoide y un cromosoma no son lo mismo. Un aumento en el número de cromosomas (genes lineales) es una indicación de que las bacterias se están dividiendo activamente. Un nucleoide puede constar de un cromosoma o de varias copias del mismo. Entonces, durante el período de división, el azotobacter replica hasta 20-25 cromosomas (copias del nucleoide).

Proceso de copia

En los constructos teóricos desarrollados por los microbiólogos en aquellos años en los que era muy difícil o prácticamente imposible estudiar de forma experimental procesos moleculares complejos, la copia del ácido desoxirribonucleico se puede realizar de tres formas:

1. Conservador, en el que la doble hélice principal no se desenrolla y la doble hélice secundaria está completamente formada a partir de material nuevo.
2. Dispersiva, en la que la macromolécula madre se desintegra en fragmentos y las hijas se forman en las secuencias de nucleótidos de estos fragmentos como en las plantillas.
3. Semi-conservador. Según este modelo, la doble hélice se desenrolla y cada hebra de la hélice sirve como plantilla para el ADN hijo. Se forma un llamado híbrido de una vieja macromolécula y una cadena creada a partir de nuevos componentes.

Cuando en 1957 se encontró una forma de rastrear los procesos que ocurren en el ADN bacteriano durante su replicación, se encontró que el ácido desoxirribonucleico se replica de una manera semi-conservadora, es decir, desenrollando y usando regiones desenrolladas como plantillas para la síntesis de nuevas macromoléculas. .

El mismo proceso de replicación del ADN bacteriano es muy similar a la replicación del ADN de otros mecanismos orgánicos. Ocurre de acuerdo con el siguiente esquema:

1. Las helicasas de ADN se desenrollan y rompen la doble hélice, moviéndose a lo largo de la columna vertebral de azúcar-fosfato del ácido desoxirribonucleico.
2. Las enzimas polimerasas catalizan la adición de bases nucleicas complementarias a fragmentos monocatenarios de ácido desoxirribonucleico.

Después de la replicación, todas las partes principales de la célula se duplican: orgánulos, membrana citoplasmática, pared celular y la célula bacteriana se divide en dos.

Problemático

Además del interés exclusivamente científico en el estudio del ADN bacteriano, el mecanismo de replicación y transmisión de información hereditaria de una célula a otra también es de una importancia práctica excepcional.

Es un hecho bien conocido que las bacterias se adaptan muy rápidamente cuando se exponen a los antibióticos y comienzan a producir ciertas proteínas de anticuerpos que bloquean el efecto destructivo de los agentes antibióticos en la célula bacteriana. En las próximas generaciones de bacterias, esta resistencia a un grupo específico de fármacos antibacterianos permanece.

Además, debido a la transferencia horizontal de genes (no en el proceso de división, sino en el proceso de simple contacto de una bacteria con otra), dicha información genética también se transmite, lo que hace que un número cada vez mayor de especies bacterianas sean resistentes a los antibióticos.

La microbiología moderna está estudiando estas propiedades de las bacterias, determinando cómo se incluye un gen extraño en la estructura general del ácido desoxirribonucleico.

GENÉTICA DE BACTERIAS

El propósito de la conferencia: familiarizar a los estudiantes con los conceptos básicos de la genética bacteriana, con los principales métodos de diagnóstico genético.

Plan de conferencias

1. Características de la organización del aparato nuclear de las bacterias.

2. Composición del genoma bacteriano.

3. Variabilidad de bacterias.

4. Recombinaciones en bacterias y sus características.

5. Genodiagnóstico.

6. Clasificación de bacterias.

1.Características de la organización morfológica del aparato nuclear de las bacterias:

- no tiene membrana nuclear, nucléolo; se llama nucleoide;

- el portador de la información genética es el ADN. Si en eucariotas es lineal, en la mayoría de las bacterias es circular y una hebra está fijada a la membrana citoplasmática. Si el ADN se desenrolla, entonces su longitud será cientos de veces más larga que la longitud de la célula. El ADN bacteriano está superenrollado.

- una célula bacteriana contiene un cromosoma, es decir las bacterias son organismos haploides.

2. Características bioquímicas.

- El ADN bacteriano tiene la misma composición que el ADN eucariota.

- en las bacterias, el ADN puede contener bases menores, cuya presencia protege al ADN de la acción de sus propias endonucleasas.

- el genoma de las bacterias patógenas contiene regiones de ADN que difieren del genoma principal en composición Pares de bases G-C. Estos sitios son responsables de la síntesis de factores de patogenicidad: islas de patogenicidad.

- El ADN bacteriano no contiene histonas y las poliaminas desempeñan su papel. El genoma bacteriano está representado por estructuras que son capaces de

replicación fuera de línea. Hay dos estructuras de este tipo: los cromosomas, en los que se codifica toda la información vital (el cromosoma de las bacterias contiene hasta 3 mil genes diferentes) y los plásmidos.

Los plásmidos son ADN de naturaleza circular. Los plásmidos en una célula pueden estar en uno de dos estados alternativos: libres o integrados con el cromosoma.

En los plásmidos, se codifica información genética adicional que no es vital para la célula, pero la presencia de esta información le confiere ciertas ventajas selectivas. Los plásmidos incluyen:

Genes estructurales; -genes responsables de la propia replicación del plásmido.

Algunos plásmidos tienen genes que proporcionan la transmisibilidad de los genes del plásmido - tra.

Según la característica codificada, se distinguen:

- Los plásmidos R codifican la resistencia de las bacterias a los fármacos;

- Plásmidos F (sexo): determinan la capacidad de una célula para ser donante de información genética;

- Col plásmido: codifica la síntesis de bacteriocinas;

- plásmidos responsables de la síntesis de factores de virulencia(Ent-, Hly-)

y otros plásmidos.

El genoma bacteriano incluye elementos genéticos móviles: elementos IS (secuencias de inserción), transposones e integrones. Se encuentran tanto en el cromosoma bacteriano como en los plásmidos. Su replicación es una parte integral de la replicación de cromosomas y plásmidos.

Los elementos IS son secuencias de nucleótidos cortas (2000). Una característica distintiva de los elementos IS es la presencia de repeticiones invertidas en los extremos, que son reconocidas por transposasa. No portan genes estructurales; son iguales en bacterias de diferentes especies, géneros, e incluso se cree que son iguales en procariotas y eucariotas. Los elementos IS pueden moverse tanto a lo largo del cromosoma como entre cromosomas. Contienen 2 genes: el primero codifica la síntesis de transposasa; esta enzima proporciona el proceso de exclusión del elemento IS del cromosoma y su integración en el nuevo locus del cromosoma. El segundo gen codifica la síntesis de un represor que regula todo el proceso de movimiento.

Los transposones son segmentos de ADN que tienen las mismas propiedades que el elemento IS, pero tienen genes estructurales.

Los integrones son elementos genéticos móviles; contienen un gen que codifica la resistencia a los antibióticos. Los integrones son un sistema para capturar pequeños elementos de ADN llamados casetes de genes a través de la recombinación específica del sitio y su expresión.

El significado de los elementos móviles.

Moviéndose a lo largo del ADN de una célula o entre el ADN de diferentes células, provocan:

- inactivación de genes de aquellas regiones de ADN donde se incorporan, habiéndose movido;

- daño al material genético;

- inserción del plásmido en el cromosoma;

- la propagación del gen en la población de bacterias.

Las bacterias, como todos los seres vivos, se caracterizan por su variabilidad. La variabilidad en eucariotas ocurre verticalmente, en bacterias, tanto vertical como horizontalmente.

Hay dos tipos de variabilidad: - fenotípica - genotípica.

La variabilidad fenotípica se manifiesta en forma de modificaciones: este es un cambio en las propiedades de una célula bajo la influencia de influencias externas.

Las modificaciones pueden ser a corto o largo plazo. Los cambios de modificación afectan a la inmensa mayoría de las células de la población.

Genotípico es una mutación o recombinación. Las mutaciones pueden ser espontáneas o inducidas.

La recombinación es la interacción entre dos genomas con diferentes genotipos, lo que conduce a la formación de un genoma que combina los genes del donante y el receptor. En el proceso de recombinación, las bacterias se dividen convencionalmente en células donantes, que transmiten material genético, y células receptoras, que lo reciben. La recombinación en bacterias se considera análoga a la reproducción sexual.

Características de las recombinaciones en bacterias:

- no hay meiosis. No es un cigoto lo que se forma, sino un meracigoto.

- siempre dirigido de donante a receptor.

- la cantidad de material genético en un recombinante es siempre más de uno. El recombinante contiene toda la información genética del receptor y parte

información genética del donante.

En eucariotas, solo hay un mecanismo de recombinación: la meiosis; en bacterias, se distinguen tres tipos de recombinaciones:

1) La transformación es el intercambio de información genética utilizando ADN puro.

2) la transducción es una forma de transferir información genética utilizando fagos.

3) La conjugación es una forma de transferir información genética cuando se forman puentes citoplásmicos entre dos bacterias. Con conjugación

casi todo el genoma se puede transferir a la célula receptora.

Los métodos genéticos se utilizan con fines prácticos tanto para detectar un microbio en un material de prueba sin aislar un cultivo puro como para determinar la posición taxonómica de un microbio y realizar una identificación intraespecífica.

Secuenciación del genoma- Determinación de la secuencia de pares de nucleótidos del ADN.

Análisis de restricción- Este método se basa en el uso de enzimas de restricción, que son endonucleasas que escinden la molécula de ADN solo en ciertos lugares. Si el ADN aislado de un material específico se trata con una enzima de restricción específica, esto conducirá a la formación de un número estrictamente definido de fragmentos de ADN de tamaños fijos.

Ribotipado- le permite determinar el tipo de bacteria. La secuencia de bases de nucleótidos en los operones que codifican el ARNr se caracteriza por la presencia de ambas regiones conservadas, que tienen una estructura similar en varias bacterias, y secuencias variables, que son específicas de género y especie y son marcadores para la identificación genética.

Hibridación molecular- utilizado en genosistemática. Este método le permite revelar el grado de similitud de diferentes ADN.

La PCR se usa para detectar genes o secuencias de nucleótidos correspondientes que codifican una especie u otro rasgo.

El método de PCR se basa en el principio de complementariedad y le permite aumentar (amplificar) la cantidad de muestra de ADN analizada. Este método tiene una sensibilidad extremadamente alta y teóricamente permite detectar incluso moléculas de ADN individuales en el material de prueba.

Variedades de PCR:

- PCR en tiempo real; permite determinar el número de fragmentos de ADN en el material, es decir realizar análisis cuantitativos;

- PCR multiplex: la ventaja radica en el hecho de que se pueden introducir de 2 a 4 o más pares de cebadores en la mezcla de reacción. Son característicos de varios patógenos.

- PCR de transcripción inversa: le permite copiar el ARN de los patógenos.

Los chips de ADN son las últimas técnicas de hibridación para el análisis genético molecular. Son portadores de oligonucleótidos conocidos (menos de 20 bases cada uno), complementarios a las regiones del genoma estudiado (o genomas) y que ocupan un determinado sitio (célula). Si hay fragmentos del ADN deseado en la muestra de prueba, se hibridan (se combinan de acuerdo con el principio de complementariedad) con las secuencias de nucleótidos que se encuentran en el chip.

Clasificación de bacterias.

La principal unidad taxonómica de las bacterias es la especie. Para designar una especie en bacterias, se usa una nomenclatura doble (binaria)

Una especie bacteriana es una colección de bacterias relacionadas que tienen propiedades biológicas similares y un origen común. Actualmente, existen 3 enfoques para la clasificación de bacterias:

1. Clasificación de rutina.

Constituye la base de la Guía de bacterias de Bergey.

2. Taxonomía numérica.

3. Genosistemática.

Conclusión: los estudiantes están familiarizados con los fundamentos de la genética bacteriana, con los principales métodos de diagnóstico genético.