Genetica Bacteriana

GENETICA BACTERIANA
La recombinación mezcla elementos genéticos (genoma o partes de un genoma) de dos células diferentes en una misma célula, dando lugar a un nuevo genotipo. Tiene como consecuencia la dispersión de la variabilidad genética entre organismos de una población, y la transmisión de caracteres genéticos entre individuos de una población. En la recombinación tiene lugar elapareamiento de moléculas de ADN, que son homólogos y el intercambio de estas cadenas de ADN. Se forma un genotipo recombinante:
En eucariotas, la recombinación tiene lugar durante la reproducción sexual. En ella se forman gametos haploides y durante la fecundación, se fusionan y forman un cigoto diploide. En bacterias no existe la reproducción sexual, pero si tenemos recombinación, tiene lugar mediante latransferencia de una porción del genoma de una bacteria dadora denominada exogenote a una bacteria aceptora o endogenote. Como consecuencia, se forma un merocigoto (zigoto parcial). Este merocigoto contiene el genoma entero de la
célula aceptora y sólo una parte de la célula dadora. En bacterias, la recombinación es ocasional (sólo de vez en cuando), fragmentaria (sólo se recombina parte delgenoma) y no es necesaria para completar el ciclo de vida de las bacterias. Lo que sí es beneficioso es para la población.
Hay tres tipos:
tRANSFORMACIÓN: la célula aceptora toma genes de una molécula de ADN (de la célula dadora) que se encuentra en el medio que rodea a la célula aceptora.
La célula dadora se fragmenta, y también lo hace la molécula de ADN. Uno de estos fragmentos es captado por lacélula aceptora, si hay segmentos homólogos tiene lugar el intercambio de cadenas de ADN RECOMBINACIÓN propiamente dicha.
El descubrimiento de la transformación fue muy importante, ya que permitió conocer cual era la naturaleza del material genético, se conoció que era el ADN.
Una primera parte del descubrimiento fue realizado por Griffith en 1924. Estaba estudiando la bacteria Streptococuspreumoniae, que causa neumonía en el hombre y en el ratón. Es patógena porque posee una cápsula de polisacáridos, que rodea a la bacteria y que permite que la bacteria escape a los sistemas de defensa de un animal hospedador vertebrado. El sistema de defensa consiste en que el animal células, que son macrófagos que fagocitan células extrañas. La cápsula de esta bacteria hace que no se una almacrófago e impide la fagocitosis. Así, da lugar a un mayor número de bacterias que se localizan en los tejidos del pulmón, provocando que éste no funcione con normalidad. Cuando esta bacteria crece en un medio sólido, forma colonias de aspecto liso, cepa S (smouth=liso). Puede ser que haya cepas mutantes que hayan perdido la cápsula, y que no sean patógenas. Esta cepa, cuando crece en un medio sólido dalugar a colonias de aspecto rugoso --> cepas R (rough=rugoso).
Griffith inoculó ratones con Streptococus preumoniae.
- Si la bacteria es de la cepa S, al cabo de un tiempo la colonia muere.
- Si la bacteria es de la cepa S, pero está muerta, el ratón vive.
- Pasa lo mismo si le inyecta bacterias de la cepa R vivas.
- Si inocula bacterias de la cepa R vivas y de la cepa S muertas, el ratónmoría al cabo del tiempo de neumonía. Además, del ratón se extraían bacterias de la cepa S vivas, que si se inyectaban a otros ratones, provocaban la neumonía.
Lo que había pasado es que las bacterias R se habían transformado en bacterias S.
Debía haber algo en las bacterias S que produjese este cambio, pero Griffith no lo descubrió.
No se pudo descubrir hasta 20 años más tarde, cuando tresinvestigadores: Avery, McLeod y McCarty (1944) completaron las investigaciones de Griffith.
Tomaron células S y las fraccionaron: obtuvieron proteínas, ácidos nucleicos, polisacáridos... que fueron añadiendo de una en una a bacterias R. Observaron que al añadir ADN de bacterias S, las bacterias R se transformaban en bacterias S, tenían cápsula y eran patógenas. De ahí sacaron la conclusión de que...