Ciclo del hierro:

 Los microorganismos utilizan el hierro ferrico como aceptor de electrones. La reducción es muy normal en suelos encharcados, turberas y sedimentos anoxicos de lagos. El precipitado de ferrico interacciona con otras sustancias no biológicas reduciendo el hierro 3 a hierro dos. En medios no ácidos, el hierro dos es oxidado por bacterias del hierro como Gallionella y Leptothrix. Se produce en la interfase de anoxica y contacto con el aire, pero es muy importante a un pH bajo donde el hierro es estable. Thiobacilus ferroxidam pasa de hierro dos a hierro 3 en un pH extremadamente bajo. Pero como se genera muy poca energía hay que oxidar gran cantidad de hierro. Estas bacterias suelen vivir en los drenajes de las minas. El ambiente predominante es el acido sulfúrico. En esta condición el hierro no precipita como hidróxido, sino formando un sulfato mineral complejo llamado jarosita. Otra forma es la pirita. La oxidación de la pirita tiene gran importancia para que aparezca la acidez en las minas. Cuando la pirita es sacada de las minas el sulfuro pasa a sulfato y el hierro tres pasa a hierro dos. Cuando hay oxigeno se oxidan ferroso formando un compuesto que precipita.

Adaptación de bacterias termofilas e hipertermofilas.

En primer lugar sus enzimas y otras proteínas son mucho más estables y el funcionamiento de sus macromoléculas es óptimo a altas temperaturas. Esto se consigue porque la secuencia difiere en unos pocos aminoácidos de una enzima que cataliza la misma reacción en mesofilas, pero esto hace que el plegamiento sea más termoestable. También hay un aumento en el número de pares iónicos presentes.

Hay un denso empaquetamiento del interior que es altamente hidrófobo lo que hace que resistan la desnaturalización.

Producen ciertos solutos en cantidades significativas como el di-inositol fosfato, diglicerol fosfato y manosilglicerato que ayuda a estabilizar las proteínas evitando su degradación térmica.

Otra de las adaptaciones es en la membrana plasmática que es muy rica en ácidos grasos permitiendo la funcionalidad y estabilidad a altas temperaturas. Estos ácidos grasos forman un ambiente hidrofobito. La membrana plasmática pasa a ser monocapa y en Archeas los lípidos se sustituyen por carbohidratos de cuarenta carbonos. En cuanto al ADN también hay variaciones en el grado de superenrollamiento.

Bacterias del acido láctico: características generales y propiedades de los distintos géneros.

Suelen ser colonias blancas. Obtienen la energía por la fermentación de azucares, son anaerobios aerotolerantes, además de peroxidasa positivos y cátalas negativo. Poseen elevados requerimientos nutricionales y existen grupos según los tipos de fermentación:

    Homofermentativos; el producto final es exclusivamente acido láctico. Poseen adolasa y producen dos ATP por glucosa.

    Heterofermentativos: carecen de aldolasa. Producen también etanol. El crecimiento es más lento debido a que solo producen un ATP por glucosa. También pueden pasar el acetil fosfato a acetato produciendo un ATP extra mediante la flavinoxidasa que regenera el NAD+.

Existen cuatro géneros que son:

o    Strectococus: forman cadenas de cocos debido a que se dividen en un solo plano. Son resistentes a la azida y producen hemólisis.

o    Leuconostoc: son heterofermentadores. Producen compuestos aromáticos y también producen dextrano.

o    Pedicocus: es homofermentativo. Produce la fermentación del vino. Realiza fermentación malo-láctica.

o    Lactobacilus: son bacilos. Muy rara vez patógenos. Poseen alta resistencia a pH bajo entre 4 y 5. Se usan en estados finales de fermentaciones industriales.

Esporulacion

Conocias que la esporulacion es a la formación de una célula nueva dentro de una célula madre con propiedades diferentes a su progenitora. Es una diferenciación que necesita síntesis y transporte de macromoléculas. La espora es un cuerpo refráctil resistente a agentes químicos, físicos, etc., carecen de metabolismo activo. La formación de una espora posee varios estadios.

            Las endosporas las forman bacterias Gram+ cuyo hábitat es el suelo, suelen formarlas quimioheterótrofos. El suelo presenta condiciones extremas y cuando las condiciones no son favorables esporulan.

Al microscopio aparecen refringentes ya que tienen gruesas cubiertas difíciles de teñir.

Las endosporas se forman dentro de la célula vegetativa y cada célula da una única endospora tras la cual existe lisis celular.

CRIPTOBIOSIS: Es el estado metabólico de las endosporas. Presenta un reposo total pero no están muertas, existe latencia.

Sistemas bioquímicos de transmisión de información

Conocias que  un sistema bioquímico de transmisión de información es un sistema regulatorio de dos componentes en bacteria: tenemos una señal recogida por un sensor y la transduce por un transmisor a una molécula efectora. Esto se puede hacerse a nivel de un promotor en el DNA (síntesis de OmpO, OmpF, esporulación y síntesis de N).

Otro sistema de dos componentes es la rotación del flagelo que es el efector final.

            Los receptores son proteínas transmembranales que se metilan (MCP), forman dímeros, reciben las señales de sustancias unidas a BP.

            El transmisor es una quinasa (Che A) y una proteína auxiliar que controla la actividad (CheW). La proteína Che A tiene diferentes dominios:

.- Dominio Che Y à es el efector

.- Dominio quinasa.

.- Dominio para unirse a MCP

.- Che W.

Che A se autofosforila en la his 48.

            El efector es Che Y que recibe el grupo fosfato de Che A (el fosfato pas de la his48 al asp57) y cuando está fosforilado induce la rotación a favor de las agujas del reloj uniéndose a la proteína fli M del motor del flagelo en el anillo C del mismo.

Cuando las MCP tienen la Che W, Che A se autofosforila y pasa el fosfato a Che Y, entonces el flagelo gira a favor de las agujas del reloj y la bacteria vira.

            Al unirse un atrayente Che A no se autofosforila y por tanto tampoco se fosforila Che Y y el flagelo gira en contra de las agujas del reloj y la bacteria va en línea recta. 

Vectores de clonación

Los vectores de clonación pueden ser de diferentes tipos. Los de Sacaromyces son todos plasmados y no están basados en virus porque no hay virus infectivos. Los vectores los podemos clasificar en no independientes, independientes y los especiales. Dentro de los no independientes tenemos el YIP. Dentro de los independientes tenemos el YRP, YCP, YEP. Los especiales son YAC, YXP, YTP y Ty. La mayoría de los especiales y los independientes no presentan un marcador especial como el gen de resistencia a antibiótico y el marcador que presenta es eucariota que complementa la auxotrofia de la levadura para su posterior selección.  Presenta origen de replicación bacteriano y origen eucariótico.

Retrotransposones

Los retrotransposones son los que poseen retrotransposasa. En un mismo organismo puede haber diferentes tipos. Alu es una excepción ya que se integra en los genes codificantes y su tamaño es poco más de 300 bases. Son muy numerosos. Dentro de los retrotransposones tenemos los LTR que presentan secuencias repetidas en sus extremos. Tanto la replicación como la transposición se hacen a través de un ARNm. Aparecen en insectos, plantas, hongos, levaduras y peces. Son fósiles en mamíferos. No se transmiten horizontalmente. No los encontramos en bacterias y no son infectivos

Fotosíntesis anoxigenica:

Se produce en ausencia de oxigeno. Posee un solo fotosistema que se compone de cuatro complejos que son: complejo colector I, complejo colector II, centro de reacción fotoquímico y complejo citocromo BC1.

Cuando la luz incide sobre el fotosistema, la enerva la capta  el pigmento antena haciéndola llegar al par especial. Al captar la energía luminosa se vuelve muy electronegativo pasando de un potencial de +0´5 a 1mV. Pierde un electrón que pasa a la bacterioclorofila y de aquí a la quinona. De la quinona los electrones entran en la membrana produciendo el ciclo de las quinonas y se bombean protones el exterior. Pasan los electrones al citocromo bc1 de aquí al complejo sulfoferrico y de aquí al citocromo C2 que pasa los electrones al par especial.

Se ha producido un cambio cíclico de electrones. Se ha creado un potencial de protones que se acopla a la síntesis de ATP. El oxigeno es quien regula negativamente la expresión de los genes. El NADH se produce se produce cuando el sulfuro de hidrogeno, hidrogeno y hierro dos ceden los electrones al citocromo C2 con el transporte inverso de electrones que reducen el NAD y consumen ATP por ser en contra de potencial redox.

Endospora

La endospora es una célula diferenciada extraordinariamente resistentes al calor y difíciles de destruir. Se compone de diferentes capas. La más externa es el exosporio que es una fina y delicada cubierta de naturaleza proteica. A continuación encontramos la cubierta de la espora que se compone de varias capas de proteínas específicas de la espora. Seguidamente encontramos el cortes que no es más que una capa de peptidoglicano con uniones laxas. Interiormente se encuentra el núcleo o protoplasto de la espora que contienen la pared celular normal, la membrana citoplasmática, el citoplasma, el nucleoide…etc. Un compuesto químico característico es el acido dipiconilico.

En la esporulación hay implicados 200 genes. Requiere el cese de la síntesis de algunas proteínas funcionales en la célula vegetativa y la síntesis de nuevas proteínas especificas. Se debe de activar diversas genes como Spo, Ssp que codifican las SASPs y muchos otros en respuesta a estímulos ambientales. En primer lugar se produce la condensación del ADN. Posteriormente hay un crecimiento del tabique de la espora y se forma la preespora. Seguidamente aparece el exosporio con la formación del cortex entre las dos membranas. Se produce la deshidratación. Incorpora el calcio produciendo la deshidratación adicional producido por las SASPs y el acido dipiconilico que forma la capa cuticular. Finalmente madura y produce la lisis celular. 

Diferencias entre bacteria, arqueas y eukaria.

Arqueas y bacteria son procariotas y presentan ADN covalentemente cerrado y circular, eukaria es eucariota y el ADN no es circular ni esta covalentemente cerrado. Bacteria no presenta histonas, pero si aparecen en arqueas y escaria.

Escaria presenta envoltura nuclear, pero no aparece en arqueas y bacteria. Bacteria presenta peptidoglicano en su pared celular, pero no esta presenta en arqueas y escaria.

El tRNA iniciador del escaria y arqueas es metionina, mientras que en bacteria es formilmetionina. Los ribosomas de escaria son de 80s, mientras que los de arqueas y bacterias son de 70s.

Puede haber plasmados en bacterias y arqueas, pero son muy raros en escaria. En bacteria los ribosomas no son sensibles a la tozina difteria, mientras que en arquea y escaria si le afecta. Aparecen intrones en escaria y poliadenilacion del mensajero en escaria. En arquea y bacteria aparecen operones, plasmidos, se produce nitrificación, desnitrificación, fijación del nitrógeno, metabolismo basado en la rodopsina, quimiolitotrofia del hierro, azufre e hidrogeno, aparecen vesículas de gas, hay síntesis de β-hidroalcanos y pueden crecer por encima de los 80ºC. En bacteria y escaria hay fotosíntesis basada en la clorofila. Las arqueas presentan metanogenesis. Solo bacteria es sensible a cloroanfenicol, estreptomicina y caramicina. El promotor de arquea y escaria es la cata tata y en bacteria es la caja pribnow.

Virus de la Hepatitis B:

Conocías que el virus de la hepatitis B es un hepadnavirus. Producen afecciones en células hepáticas. Poseen dos moléculas liniares de ADN parcialmente complementarias entre si, de manera que se disponen como una molécula circular. La capsida es icosaedrica y posee una envuelta membranosa en la que existen proteínas virales.

Tras la entrada se pierde la capsida y el ADN pasa al núcleo. En el núcleo se completan ambas moléculas de ADN dando un dsDNA. Los genes están solapados. A partir del dsDNA se obtienen dos tipos de ARNm que son:

•     Copias completas del genoma que forman el pregenoma.
•     ARNm monogenicos o monocistronicos  que son traducidos dando las diferentes proteínas del virus.

El ensamblaje se produce en el citoplasma y se forma una partícula constituida por el pregenoma, la transcriptasa inversa y las proteínas de la capsida. A partir del pregenoma de ARN se produce el ssDNA negativo y a partir de aquí el ssDNA con orientación positiva pero incompletas. Los virus salen por exocitosis y en ocasiones pueden integrarse en el genoma de la célula y producirse tumores.