3. Laurel Hamers 2016, Why do cells’ power plants hang on to their own genomes? Science 351: 6276 903

Amanda Tovar

¿Cómo es que las plantas de poder de la célula permanecían en su propio genoma?

En el presente ensayo hablaremos acerca de la increíble mitocondria, más específicamente de la transformación de su genoma a través del tiempo

Nos resulta curioso que más de un billón de años antes de que un organismo unicelular independiente fuera tragado por células de mayor tamaño estuviera la mitocondria, este organelo que es la pequeña casa de energía de la célula permaneciera en pequeños genomas de si misma.

A través de los años el genoma de la mitocondria se ha encogido, ya que muchas células migran al gen nuclear. En humanos por ejemplo el genoma de la mitocondria contiene 37 genes solamente, mientras que el genoma nuclear contiene 20000 o más genes.

Pero eso crea un mayor acertijo pues la retención de genes de la mitocondria es importante en el aspecto de mutaciones, ya que la mutación de alguno de esos genes puede causar extrañas enfermedades que afectan gradualmente el cerebro, el corazón y el hígado de los pacientes.

Los biólogos Ian Johntson y Ben Williams le dieron un nuevo enfoque a este problema, ellos analizaron matemáticamente más de 2000 diferentes genomas de mitocondria, examinaron las diferentes combinaciones de los genes de mitocondria presentes en cada especie y crearon un algoritmo que calculara todas las probabilidades de genes y combinaciones de genes que se habían perdido en puntos específicos a lo largo de la ruta evolucionaria del genoma

Este estudio reveló ciertas características comunes en los genes de la mitocondria que se habían sido conservados. La mitocondria crea energía a través de series de reacciones químicas al pasar electrones a través de la membrana. Se especuló que ya que la mitocondria hacia su propio complejo proteico le proporcionaba a la célula una forma de controlar individualmente la mitocondria lo que significa que la célula puede regular su producción de energía de una manera más rápida.

En el caso de las proteínas mitocondriales que son hidrofóbicas es más probable que hayan sido fabricadas ahí más que en cualquier otro lugar de la célula.

Si los biólogos Johntson y Williams están en lo correcto  todo esto indica que los genes mitocondriales no son solo rarezas evolucionarias, más bien podríamos llamarlas sobrevivientes a el descargue genético que han dejado las mitocondrias a través del tiempo

Valeria Souza: Bien!

2. Robert F. Service , 2016, Synthetic microbe has fewest genes, but many mysteries Science: 351, 6280, pp 1380

Amanda Tovar

Microbio sintético, la cantidad de genes más pequeña que pueda existir, pero muchos misterios por resolver

En el siguiente ensayo hablaremos acerca de una bacteria recientemente descubierta que creció dentro de una caja de Petri en un laboratorio de California, es un hecho realmente sorprendente ya que el organismo apenas descubierto está considerado fuera de los límites que se deben cumplir para sobrevivir y reproducirse contando con 473 genes solamente

Esta nueva estructura ha despertado un gran interés en los biólogos evolucionistas y biotecnólogos, quienes ya han empezado a agregarle genes, uno por uno para estudiar sus efectos, ya que mencionan que es un paso importante crear una célula viva donde el genoma está completamente definido. Pero muchos otros mencionan que esto es inútil ya que un tercio de los genes de este permanece desconocido.

La nueva bacteria (Syn 3.0) como su nombre lo indica, no fue el primer intento de vida sintética, se había antes sintetizado cromosoma de mycoplasma mycoides, una bacteria con un genoma relativamente chico, y se había trasplantado a un mycoplasma separado, llamado M. Capricolum, al que previamente se le había extraído ADN y después de varios falsos intentos, se demostró que el organismo sintético comenzó a sintetizar proteínas normalmente sintetizadas solamente por la M. mycoides.

Los científicos trataron con otra tarea, haciendo uso de todo su conocimiento genómico, diseñar el cromosoma de un bacteria con el genoma mínimo hipotético, pero al final se llegó a la conclusión de que ni si quiera el cromosoma pudo producir un microbio vivo, esto solo significa que el conocimiento que tenemos acerca de la biología no es suficiente para diseñar un organismo vivo y construirlo

De igual modo dividieron el genoma del Syn 1.0 (que contiene 901 genes) en  ocho secciones añadiendo fragmentos idénticos de ADN de principio a fin, lo que les permitió tratar las secciones como módulos independientes y si se alteraba el genoma podían darse cuenta de que el fragmento no era viable y se tenía que restaurar el gen.

Esto les permitió organizar de una forma sistematizada a ciertos genes, agrupándolos por características en común, este trabajo resulta de gran utilidad ya que podrá facilitarles trabajo a los futuros biólogos sintetistas que trabajen con Syn 3.0

Por lo tanto podemos llegar a la conclusión de que con un total de 531000 bases, por ahora, la bacteria Syn 3.0 es el microbio con menor cantidad de genes en el planeta.

calificación
Bien

1. Leroy Cronin y Sara Imari Walker. 2016. Beyond prebiotic chemistry. Science:352, 6290.

Pongan aqui sus ensayos sobre este artículo con su nombre el el titulo.

Temario 2017.1

BIOLOGÍA DE PROCARIONTES

grupo

Semestre 2017-1

Profesora Teoría               Valeria Souza,  souza.valeria2@gmail.com

Profesor Laboratorio          Anaité Dafne Vaca Velasco, dafne.vavel@gmail.com

            vsouzaprocariontes2017.blogspot.com para postear sus ensayos de lecturas, que están en el dropbox https://www.dropbox.com/home/procariontes%202017-1

Clave: 1100                                        Modalidad: Asignatura fundamental.

Créditos: 10                                     

Horas por clase de teoría: 3               Horas Teórico-prácticas: 3

Horas por semestre teóricas: 48        Horas teórico-prácticas por semestres: 48

EVALUACIÓN

Calificación final:

50% Teoría

50% Laboratorio

Calificación de Teoría:

40% Exámenes a casa (2)

50% Tareas en equipo, Ensayos 2 cada 15 días obligatorios a partir de una colección de artículos sugeridos recientes. Los ensayos se subirán a un blog común del grupo y estarán abiertos para todo el grupo. La mayoría es material que viene en la revista Science y microbe de la ASM (American Association of Microbiology), las lecturas son en ingles, ni modo.

10% Exposiciones las bacterias y el hombre

TEMARIO

I. INTRODUCCIÓN 

11 agosto

Microbiología moderna, que estudia y como lo estudia.

Cuatro Cienegas coahuila, la paradoja del agua en el desierto.

18 de agosto

II. ORÍGEN DE LA VIDA Y EL ORIGEN DE LA DIVERSIDAD

II.1 La escala de tiempo: origen del universo, origen de la vida

II.2. Condiciones de la Tierra primitiva.

II.3. Archeano y los tapetes microbianos

II.4 La primera bola de hielo, el P y el hierro bandeado

II.5 Proteozoico un mundo de estromatolitos

II.6 Origen de los Eucariontes

II.7 Segunda bola de nieve y como cambio el mar

II.8 La explosión del Cámbrico le abre camino a los organismos grandes….y a sus parasitos y comensales…

25 de agosto entrega de lecturas.

1. Leroy Cronin y Sara Imari Walker. 2016. Beyond prebiotic chemistry. Science:352, 6290.

2. Robert F. Service
, 2016, Synthetic microbe has fewest genes, but many mysteries Science: 351, 6280, pp 1380

3. Laurel Hamers 2016, Why do cells’ power plants hang on to their own genomes? Science 351: 6276 903

III. METABOLISMO: Comida

25 agosto y 1 septiembre 

III.1 ATP

III.2 Membranas, reacciones redox  

III.3 Diversidad metabólica y la historia del erase una vez

Fermentación

Respiración anaerobia

Metanogénesis

Quimiolitotrofía

Fotosíntesis anoxigénica

III.4 El mundo ya tiene oxígeno.

Respiración aerobia y Fotosíntesis oxigénica.

Entrega de lecturas 8 septiembre

4. Thomas J. Lawton and Amy C. Rosenzweig. 2016, Methane, make it or break it. Science:352, 6288 pp 892.

5. Günter Fritz1 and Peter M. H. Kroneck  2016. Sulfate to go. Science, 350:6267 pp1476

6. Elizabeth B. Kujawinski, Mary Ann Moran, Aron Stubbins, and Rob Fatland 2016. The Ocean Microbiome: Metabolic Engine of the Marine Carbon Cycle Microbe, 11: 6 262-267.

IV. SISTEMÁTICA Y BIODIVERSIDAD

Septiembre 8

IV.1. Sistemática y Clasificaciones

IV.2. Biodiversidad de procariontes

IV.2.1 Dominio Eubacteria

IV.2.2 Dominio Archaea

Entrega de lectura 15 de septiembre

7. Emma Schwager, Chengwei Luo, Curtis Huttenhower, and Xochitl C. Morgan 2015 •Genomic Sequencing and Other Tools for Studying Microbial Communities. Microbe. 10:10, 419

8. Carol Potera 2016. Bacterial Diversity Is Dominant Feature in New Tree of Life. Microbe: 11, 7 pp 292

9. Karen Lloyd, 2015, Beyond known methanogens. Science 350:6259 pp384  

V. ECOLOGIA ¿quien se como que y cuando?

Septiembre 22 y 29

V 1. Papel de bacterias en el reciclaje de nutrientes

V 2. Biología Molecular y Metagenomica como herramienta de la ecología microbiana

V.3.Estilos de vida e interacciones con otros organismos

VI.3.1. Bacterias de vida libre.

VI.3.1 Parasitismo y Virus

VI.3.2 Mutualismo

VI.3.3 Otras interacciones

                        VI.3.4 Comunidades bacterianas

VI.3.5 Las bacterias como hospederos: bacteriófagos

VI.3.6 Depredadores de bacterias

Lecturas

Entrega de resumenes 29 de septiembre

10. Mary Ann Moran 2015.The global ocean microbiome. Science 350:6266 pp 1330

11. Marcia Stone 2016 Root and Gut Microbiomes  Are Strikingly Similar Microbe,11: 3 pp. 107

12. Eugene Rosenberg and Ilana Zilber-Rosenberg 2016. Bacterial Bleaching of Corals Leads to Hologenome Concept Microbe 11:1 pp. 27-31.

13. Shannon Weiman. 2016. Antibiotic Resistance Spreads through Diverse Species and Habitats, Part I Microbe 11:5 pp. 201-207

14. Julia K. Goodrich, Emily R. Davenport, Jillian L. Waters, Andrew G. Clark, Ruth E. Ley. 2016. Cross-species comparisons of host genetic associations with the microbiome. Science, 352: 6285 pp 532-535. 

29 septiembre Primer examen a casa entregar 6 de octubre.

GENÉTICA y Sexualidad bacteriana

6 y 13 de octubre

            III.1. Genética bacteriana

                        III.1.1. Replicación

                        III.1.2. Transcripción

                        III.1.3. Traducción

                        III.1.4. Elementos genéticos móviles

                        III.1.5. Intercambio genético. Conjugación, transducción y
                        transformación

                        III.1.6. Consecuencias de la transferencia horizontal bacteriana

Entrega de lecturas 20 de octubre junto con modelo de ADN

15. Anna Karnkowska, Vojtech Vacek, Zuzana Zuba ́ cova ́ , ..., Joel B. Dacks, Cestmır Vlcek, Vladim ́ır Hampl 2016. A Eukaryote without a Mitochondrial Organelle. Current Biology 26, 1274–1284

VI. MIGRACIÓN, ESPECIACIÓN Y EVOLUCIÓN

20 de octubre

 VI 1. Migración: todo esta en todos lados????

VI. 2. Aislamiento receta esencia de la divesificación

VI. 3. Microevolución y el origen de las especies.

VI. 4. Radiaciones adaptativas en el Archaeano, que nos dice la genómica comparada.

entrega de Lectura  27 de octubre

16. Michael Baym,* Laura K. Stone,* Roy Kishony 2016. Multidrug evolutionary strategies to reverse antibiotic resistance
 . Science 351:6268 pp 40. Si quieres saber mas lee el articulo completo y al entregar ese ensayo tienes mas puntos.

17. Meghan A. May 2016. Analyzing Evolvability To Anticipate New Pathogens. Microbe 11, 2, 75.

18. Andrew Lawler 2016. How Europe exported the Black Death. Science,352: 6285, pp 501

VII. LAS BACTERIAS Y EL HOMBRE

3 al 17 de noviembre.

discusión conjunta de los artículos

19. Frank Maixner et al., 2016. The 5300-year-old Helicobacter pylori genome of the Iceman. Science 351:6269, pp 162-165.

20. Mercedes Gomez de Agüero et al., 2016. The maternal microbiota drives early postnatal innate immune development. Science 351:6279, pp 1296-1302.

21. Jessica Miles, Jonathan F. Holt, and Jo Handelsman. 2015. Allies and Adversaries: Roles of the Microbiome in Infectious Disease. Microbe, 10: 9 pp 370-374

22. A. P. Alivisatos,
 et al., 2015,  A unified initiative to harness Earth’s microbiomes Science, 350: 6260. pp 507-508.

23. Martin J. Blaser 2016Antibiotic use and its consequences for the normal microbiome. Science 352: 6285 pp 544-545.

24. Kai Kupferschmidt 2016. RESISTANCE FIGHTERS. Science, 352: 6287 pp 758-761.

Examen a casa II, 17 octubre, 24 noviembre entrega de examen a casa y presentación de trabajo en semana de procariontes

Bibliografía:

Libros básicos:

Madigan, Martinko y Parker, 2000. Brock Biology of microorganisms. 9th edition. Prentice Hall, Inc. NJ. USA. (otras ediciones también sirven).

Staley, J.T., R.P. Gunsalus, S. Lory y J. Perry. (2007) Microbial Life. Sinauer Associates, Publishers.

Otros:

Lewin, 1998, Genes VIII.

B. Dixon, 1994, Power unseen, how microbes rules the world. W. H. Freeman, NY.

Nester, E., Anderson, D., Roberts, E., Nester, M. 2006. Microbiology a human perspective. McGraw-Hill Science. 811p

Pommerville, Jeffrey C. 2010. Alcamo's fundamentals of microbiology Sudbury, Massachusetts : Jones and Bartlett.

Wiley, J., Sherwood, L., Woolverton, C. (2009) Prescott/Harley/Klein´s Microbiology seven edition. McGraw-Hill Science. 1088p

Black, Jacquelyn G.(2008) Microbiology : Principles and explorations seven edition. Hoboken, New Jersey : J. Wiley, 422p.