9.1.1 Transformación.
En
determinadas condiciones fragmentos de ADN exógeno o ADN transformante (tamaño
superior a 3 x 105 dalton y longitud comprendida entre 5 x 106 y 15 x 106, que
equivale a 200.000 pares de bases) con estructura helicoidal intacta pueden
unirse a células bacterianas competentes y entrar en su interior. La entrada de
estos segmentos necesita de la presencia de iones de k+, Mg++ y Ca++. El ADN
entra en el espacio periplasmático, entre la pared celular y la membrana
plasmática, allí una endonucleasas corta las dobles hélices en fragmentos de
menor tamaño, posteriormente se degrada una de las dos hélices, de manera que
lo que entra en el citiplasma es ADN de una hélice (monocatenario). Estos
fragmentos de ADN monocatenario o ADN transformante pueden sustituir a fragmentos
de ADN homólogo del cromosoma principal bacteriano mediante un mecanismo
especial de recombinación. La recombinación genética tiene lugar entre el ADN
transformante y el ADN de la bacteria receptora y se detecta por la aparición
de bacterias descendientes transformadas para algún carácter. La existencia de
este mecanismo permite construir Mapas genéticos de transformación.
9.1.2 Conjugación.
una bacteria donadora F+ transmite a través de un puente o
pili, un fragmento de ADN, a otra bacteria receptora F-. La bacteria que se
llama F+ posee un plásmido, además del cromosoma bacteriano.
En la conjugación, el intercambio de material genético
necesita de un contacto entre la bacteria dadora y la bacteria receptora. La
cualidad de dador está unida a un factor de fertilidad (F) que puede ser
perdido. La transferencia cromosómica se realiza generalmente con baja
frecuencia. No obstante, en las poblaciones F+, existen mutantes capaces de
transferir los genes cromosómicos a muy alta frecuencia.
La duración del contacto entre bacteria dadora y bacteria
receptora condiciona la importancia del fragmento cromosómico transmitido. El
estudio de la conjugación ha permitido establecer los mapas cromosómicos de
ciertas bacterias. Ciertamente, la conjugación juega un papel en la aparición
en las bacterias de resistencia a los antibióticos.
Para que la recombinación dé algún cromosoma viable (que
podrá ser circular), debe producirse un número par de entrecruzamientos, puesto
que si no, no obtendremos ningún producto viable, sino un cromosoma largo
lineal y extraño, parcialmente diploide. Si se da este número par de
entrecruzamientos, obtendremos dos productos, uno que se perderá durante el
crecimiento celular y otro que será viable.
Podemos encontrar procesos relacionados con la conjugación,
tales como la sexducción, en el que se usan elementos F´ para crear diploides
parciales. El F´ es un caso de factor F modificado, encontrándose en algunas
cepas Hfr. Podemos obtener estirpes F´ con fragmentos muy grandes del cromosoma
bacteriano. Los factores F´ son más fáciles de recombinar porque poseen más
puntos para recombinar.
9.1.3 Transducción.
Se puede definir la Transduccion
como la trasferencia de ADN de célula donadora a otra receptora mediatizado por
partículas de bacteriófagos que contienen ADN genómico de la primera. En la
transducción podemos distinguir dos estapas diferenciadas:
1. Formación de la partícula fágica
transductora: un trozo de material genético de la célula donadora se introduce
en el interior de la cabeza de la cápsida de un fago. Las partículas
transductoras son en cierta manera “subproductos” anómalos del ciclo normal del
fago.
2. La partícula transductora inyecta de
forma habitual el ADN que porta a la célula receptora, donde este ADN puede
eventualmente recombinarse y expresar su información.
La transducción descubierta por
Lederberg y Zinder se llama transducción generalizada.
Mediante ella se puede transferir
cualquier marcador del genóforo del donador, con aproximadamente la misma
frecuencia relativa (de ahí el calificativo de generalizada).
La transducción generalizada se
produce sólo como consecuencia de infecciones líticas.
El ADN del genomio de la bacteria
donadora que es introducido en la partícula transductora suele ir sin
acompañamiento de ADN del propio fago. Por ello, a esta peculiar partícula
consistente en cápsida del fago que encierra sólo ADN genofórico de la bacteria
se la denomina pseudovirión.
9.1.5 Transfección.
Las
técnicas de transfección celular, que se han desarrollado fundamentalmente para
permitir la introducción de ácidos nucleicos en el interior de las células, han
permitido en gran medida ampliar los conocimientos acerca de la regulación
génica y de la función de las proteínas en los sistemas celulares. Actualmente
se emplean en gran número de aproximaciones experimentales, en la generación de
animales transgénicos, en la selección de líneas celulares modificadas, etc...
Las
técnicas de transfección actuales se pueden clasificar en los llamados métodos
físicos (se basan en el uso de sistemas mecánicos, no biológicos, para lograr
la inserción de material genético en las células) y los métodos químicos.
Las diferencias entre métodos químicos y físicos se
encuentran a nivel metodológico, no a nivel de resultados, ya que el conjunto
de métodos físicos no se basa en ningún sistema biológico, sino que pretende
una inserción a “la fuerza”, de ese material genético. También hay que decir
que este conjunto de técnicas sólo es funcional in vitro, ya que es necesaria
la exposición de las células a medios extremos.
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