9.1 MECANISMOS DE TRANSFERENCIA NATURAL

9.1.1 TRANSFORMACIÓN

La transformación como mecanismo de transferencia genética natural en bacterias es el proceso donde las bacterias toman DNA del medio circundante.

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 y una de las cadenas se degrada de manera que lo que entra en el citiplasma es ADN de una hélice (monocatenario).

Cuando se realiza el mecanismo de transformación va acompañado del proceso de Recombinación, y esta se realiza cuando:

Los fragmentos de ADN monocatenario (exógeno) pueden sustituir el lugar del DNA bacteriano cuando este encuentra fragmentos de ADN homólogo, mediante un mecanismo de corte y ligamiento donde actúan las ligasas.

En la figura se puede observar el proceso de transformacion y recombinacion.

9.1.2 CONJUGACIÓN

Proceso en donde una bacteria donadora F+ (posee un plásmido, además del cromosoma bacteriano) transmite a través de un puente o pili, un fragmento de ADN, a otra bacteria receptora F-. En donde se transmite un plásmido.

Se puede observar en la figura el proceso de conjugacion.

EN EL SIGUIENTE VIDEO SE DESCRIBE CON A MAYOR DETALLE CADA UNO DE LOS PASO DE LA CONJUGACION.

9.1.3 TRANSDUCCIÓN

En este caso la transferencia de ADN de una bacteria a otra se realiza a través de un virus bacteriófago, que se comporta como un vector intermediario entre las dos bacterias.

También podemos ver el proceso en esquema.

Sabemos que los fagos presentan dos ciclos de vida diferentes el ciclo lítico y el ciclo lisogénico.

Ciclo lítico: en este el fago introduce su material genético dentro de la bacteria, dentro de esta se van formando las estructuras de los fagos y posteriormente estas se ensamblan causando una lisis a la bacteria.

Ciclo lisogénico: ocurre el mismo proceso que en el ciclo lítico a excepción de que en este la bacteria no es lisada y el DNA del fago se une al DNA bacteriano,  a este se le llama profago. Cuando algún factor externo como pH, temperatura, etc., se altera o cambia el DNA del fago se activa lisando a la bacteria.

Es entonces ese fago resultado de la lisis en el ciclo lisogénico en que genera el proceso de transducción.

En la transducción podemos distinguir dos etapas 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.

Existen dos tipos de transducción:

ü Transducción generalizada: Se caracteriza porque en ella se puede transferir cualquier trozo de genóforo bacteriano, con tal de que tenga un tamaño compatible con la capacidad de “empaquetado” de ADN de la cápsida del fago. La partícula transductora se forma por empaquetamiento anómalo de ADN genofórico bacteriano. En el interior de la cabeza del pseudovirión sólo existe ADN bacteriano, sin ADN del fago. Las partículas transductoras sólo se forman como consecuencia de infecciones líticas del fago.

ü Transducción especializada (restringida): Recordemos que fue descubierta por el equipo de Lederberg (1956), mientras hacían experimentos de inducción de células de E. coli lisogenizadas con el fago l. Este tipo de transducción consiste en la transferencia -mediatizada por fagos moderados producidos en la inducción de un cultivo lisogénico-, de un número limitado de marcadores, correspondientes a los loci genéticos adyacentes al sitio de integración del profago. La transducción restringida nunca ocurre por infecciones líticas. El ADN transducido va unido a ADN del fago.

9.1.4 RECOMBINACIÓN

Es el proceso por el cual una hebra de material genético es rota y luego unida a una molécula de material genético diferente.

9.1.5 TRANSFECCIÓN

Las técnicas de transfección celular, que se han desarrollado 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.

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.

En la figura se rseumen tres de los mecanismos de transferencia natural.