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10.2: ADN genómico en procariotas
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Genomic DNA in Prokaryotes
 
TRANSCRIPCIÓN

10.2: Genomic DNA in Prokaryotes

10.2: ADN genómico en procariotas

The genome of most prokaryotic organisms consists of double-stranded DNA organized into one circular chromosome in a region of cytoplasm called the nucleoid. The chromosome is tightly wound, or supercoiled, for efficient storage. Prokaryotes also contain other circular pieces of DNA called plasmids. These plasmids are smaller than the chromosome and often carry genes that confer adaptive functions, such as antibiotic resistance.

Genomic Diversity in Bacteria

Although bacterial genomes are much smaller than eukaryotic genomes, they vary considerably in size and gene content. One of the smallest known bacterial genomes is that of Mycoplasma genitalium, a sexually transmitted pathogen that causes urinary and genital tract infections in humans. The M. genitalium genome is 580,076 base pairs long and consists of 559 (476 coding and 83 noncoding) genes. On the other end of the spectrum lies a particular strain of Sorangium cellulosum, a soil-dwelling bacterium. The S. cellulosum genome is enormous for a bacterium at 14,782,125 base pairs long, encoding 11,599 genes.

Bacteria Can Gain Antibiotic Resistance from Plasmids

Before the discovery of antibiotics, minor injuries could turn deadly due to the inability to stop simple bacterial infections. The discovery of penicillin in 1928 ushered in the antibiotic era, characterized by revolutionizing medical treatments and an increase in life expectancy. However, the overuse of antibiotics in humans and agricultural animals has caused some bacteria to evolve resistance to antibiotics, rendering them less effective or ineffective. Antibiotic resistance genes can be carried on plasmids, which is problematic because many bacteria can exchange plasmids with distantly related species through a process called bacterial conjugation. Antibiotic resistance can, therefore, spread quickly through bacterial populations, highlighting the urgent need to develop new antibiotics.

El genoma de la mayoría de los organismos procariomáticos consiste en ADN de doble cadena organizado en un cromosoma circular en una región de citoplasma llamada nucleoides. El cromosoma está herméticamente enrollado, o supercoilado, para un almacenamiento eficiente. Los prokaryotes también contienen otras piezas circulares de ADN llamadas plásmidos. Estos plásmidos son más pequeños que el cromosoma y a menudo llevan genes que confieren funciones adaptativas, como la resistencia a los antibióticos.

Diversidad genómica en bacterias

Aunque los genomas bacterianos son mucho más pequeños que los genomas eucariotas, varían considerablemente en tamaño y contenido genético. Uno de los genomas bacterianos más pequeños conocidos es el del Micoplasma genital,un patógeno de transmisión sexual que causa infecciones urinarias y genitales del tracto en humanos. El genoma del M. genitalium tiene 580.076 pares de bases de largo y consta de 559 genes (476 codificantes y 83 no codificantes). En el otro extremo del espectro se encuentra una cepa particular de Sorangium cellulosum, una bacteria que habita en el suelo. El genoma de S. cellulosum es enorme para una bacteria de 14.782.125 pares de bases de largo, codificando 11.599 genes.

Las bacterias pueden obtener resistencia a los antibióticos de los plásmidos

Antes del descubrimiento de antibióticos, las lesiones menores podrían volverse mortales debido a la incapacidad para detener infecciones bacterianas simples. El descubrimiento de la penicilina en 1928 aumentó la era de los antibióticos, caracterizada por la revolución de los tratamientos médicos y el aumento de la esperanza de vida. Sin embargo, el uso excesivo de antibióticos en humanos y animales agrícolas ha hecho que algunas bacterias evolucionen resistencia a los antibióticos, haciéndolos menos eficaces o ineficaces. Los genes de resistencia a los antibióticos se pueden transportar en plásmidos, lo cual es problemático porque muchas bacterias pueden intercambiar plásmidos con especies distantemente relacionadas a través de un proceso llamado conjugación bacteriana. Por lo tanto, la resistencia a los antibióticos puede propagarse rápidamente a través de poblaciones bacterianas, lo que pone de relieve la urgente necesidad de desarrollar nuevos antibióticos.


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