martes, 29 de mayo de 2012

CONCLUSIÓN

Los objetivos planteados al comienzo de la unidad definieron que el estudiante entenderá las bases moleculares del intercambio del material genético entre los diferentes seres vivos para su posterior aplicación.

Para el intercambio del material genético existen diferentes mecanismos el natural y el método artificial. Para el primero existen 5 diferentes tipos: la transformación que consiste en adquirir DNA exógeno, es decir de otra bacteria que quizá fue lisada y hacerlo propio a través de la recombinación. Otro mecanismo natural es la conjugación que consiste en la combinación de DNA de una bacteria donadora (F+) a otra receptora (F-), pasándose un plásmido mediante un pili o puente. La transducción en esta actúan los fagos los cuales pasan la información genética de una bacteria a otra al introducir su material genético. Y por último de los mecanismos naturales esta la transfección la cual consiste en técnicas físicas para el intercambio del material genético.

En el mecanismo artificial  están los métodos físicos (introducción mecánica del material genético) y químicos (utilización de sustancias como: método del DEAE dextrano, método de lipofección y método del fosfato cálcico)  

REFERENCIAS


r http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Bacteria.htm

r http://www.ugr.es/~eianez/Microbiologia/17transforma.htm

r http://www.ugr.es/~eianez/Microbiologia/19transduccion.htm

9.2 MECANISMOS DE TRANSFERENCIA ARTIFICIAL


9.2.1 FÍSICOS
Basados en la introducción mecánica de las moléculas en el interior de la célula:

r MICROINYECCIÓN DIRECTA

Es una técnica muy efectiva aunque laboriosa. Es el método que se emplea en la introducción del DNA recombinante en las células embrionarias en el proceso de obtención de animales transgénicos.
se muestra el metodo de microinyeccion directa.

r ELECTROPORACIÓN 

'biolistic particle delivery'. Introducción del DNA adherido a micropartículas que se disparan sobre las células. 

Una vez introducida la molécula de DNA recombinante en el interior de las células producirá su efecto permitiendo, seleccionar células que hayan incorporado el DNA. Este sería el caso del aislamiento de clones celulares que presentaran expresión de un determinado producto.

9.2.2 QUÍMICOS

Basados en la formación de complejos que las células sean capaces de adquirir e incorporar, bien sea directamente mediante la ruta endocítica (fosfato cálcico, DEAE dextrano) o a las membranas (lipofección).    
MÉTODO DEL FOSFATO CÁLCICO
Basado en la obtención de un precipitado entre el cloruro de calcio y el DNA en una solución salina de  fosfatos. En esta situación precipitan formando unos agregados que son endocitados/fagocitados por las células. Aparentemente el agregado con calcio protege al DNA de la degradación por las nucleasas celulares. El tamaño y la calidad del precipitado es crítico para el éxito del proceso, que se ve afectado por factores tales como pequeños cambios en el pH de la solución, etc.
MÉTODO DEL DEAE DEXTRANO
Basado en la obtención de complejos entre la resina DEAE y el DNA.
Los polímeros de DEAE dextrano  o polybreno tienen una carga que les permite unirse a las muy negativamente cargadas moléculas de
DNA. El DNA acomplejado se introduce en las células mediante choque osmótico mediante DMSO o glicerol. El uso de DEAE dextrano se limita a las transfecciones transientes.
MÉTODO DE LIPOFECCIÓN
Se basa en la formación de complejos entre lípidos catiónicos y DNA.
El complejo tiene afinidad por la membrana y permite la entrada del
DNA en el citosol. Una de las posibles vías es la incorporación de liposomas a la membrana y la entrada flip-flap. Existen un gran número de lípidos que se emplean en lipofección, aunque existe una estructura consenso de un lípido catiónico sintético, a partir de la cual se han diseñado muchas variantes (por ej. DOPE). Es esencial optimizar las condiciones específicas de transfección para obtener buenas eficiencias, que suelen ser en buenas condiciones de entre el 70 y el 90% de las células de la placa.

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.

UNIDAD 9


INTRODUCCIÓN
Las bacterias son organismos unicelulares microscópicos, sin núcleo, que pueden presentarse desnudas o con una cápsula, aisladas o en grupos y que pueden tener cilios o flagelos.
La bacteria es el más simple y abundante de los organismos y puede vivir en tierra, agua, materia orgánica o en plantas y animales.

Morfología y estructura

Las bacterias son microorganismos procariontes (no poseen membrana nuclear por lo que su ADN está libre en la célula) de organización muy sencilla.
La célula bacteriana consta de:
ü Citoplasma: En su zona central aparece un nucleoide que contiene la mayor parte del ADN bacteriano, y en algunas bacterias aparecen fragmentos circulares de ADN con información genética, dispersos por el citoplasma: son los plasmidos.
ü Mesosomas: invaginaciones que presenta la membrana plasmática, donde se encuentran enzimas que intervienen en la síntesis de ATP, y los pigmentos fotosintéticos en el caso de bacterias fotosintéticas.

En el citoplasma se encuentran inclusiones de diversa naturaleza química.
Muchas bacterias pueden presentar flagelos generalmente rígidos, implantados en la membrana mediante un corpúsculo basal. Pueden poseer también fimbrias o pili muy numerosos y cortos, que pueden servir como pelos sexuales para el paso de ADN de una célula a otra
ü Poseen ARN y ribosomas característicos, para la síntesis de proteínas.
ü Pared celular, que es rígida y con moléculas exclusivas de bacterias.

Reproducción de las bacterias

Generalmente las bacterias se reproducen por bipartición.
Pero además de este tipo de reproducción asexual, las bacterias poseen unos mecanismos de reproducción sexual o parasexual, mediante los cuales se intercambian fragmentos de ADN.
Esta reproducción sexual o parasexual, puede realizarse por transformación, por conjugación o por transducción.

1.     TRANSFORMACIÓN: Consiste en el intercambio genético producido cuando una bacteria es capaz de captar fragmentos de ADN, de otra bacteria que se encuentran dispersos en el medio donde vive.

2.     CONJUGACIÓN: En este proceso, 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 plasmido, además del cromosoma bacteriano.

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.

OBJETIVO
Entenderá las bases moleculares del intercambio del material genético entre los diferentes seres vivos para su posterior aplicación.

METODOLOGÍA 

Los apuntes de esta unidad serán ordenados conforme lo marca el temario, las investigaciones,  tareas y ensayos  se anexaran de acuerdo a la fecha de entrega, exigencias del profesor o si es posible acorde al temario, la bibliografía la expondré al final de la unidad en orden cronológico a los temas, al igual las conclusiones se incorporaran al final.