Articulo plasmidos

REB 23 (2): 71-78, 2004

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MECANISMOS DE REPLICACIÓN
DE LOS PLÁSMIDOS BACTERIANOS*
PEDRO D. LOEZA LARA, JUAN J. VALDEZ ALARCÓN,
VICTOR M. BAIZABAL AGUIRRE Y JOEL E. LÓPEZ MEZA

RESUMEN
Los plásmidos bacterianos son moléculas de ADN
extracromosómico que juegan un papel importante en la
adaptación bacteriana a diferentes ambientes, ya que
promueven la transferencia de genes entreestos microorganismos. Se conocen tres mecanismos principales de
replicación de los plásmidos circulares: a) el mecanismo
de replicación asimétrico por el círculo rodante, b) el
mecanismo tipo theta y, c) el mecanismo por desplazamiento de la cadena. Estudios recientes relacionan el
mecanismo de replicación de los plásmidos con su
capacidad para colonizar diferentes hospederos. Elestablecimiento de un plásmido en diferentes hospederos
puede tener implicaciones biotecnológicas importantes,
ya que estas moléculas con frecuencia son útiles en el
diseño de herramientas moleculares.

ABSTRACT
Bacterial plasmids are extrachromosomal DNA molecules which play important roles for bacterial environmental adaptation due to their ability to transfer genes
among bacterial populations. Threemechanisms for
circular plasmid replication have been described: a) the
rolling circle asymmetric mode, b) the theta mechanism
and, c) the strand displacement mechanism. Recent
studies have related the plasmid replication mechanism
with the enormous ability of these replicons to colonize
different hosts. Establishment of a plasmid in different
hosts may have important biotechnologyimplications,
because plasmids are often useful as molecular tools.
KEY WORDS:Plasmid, replication, rolling circle, theta
mechanism, strand displacement.

PALABRAS CLAVE: Plásmido, replicación, círculo
rodante, mecanismo theta, desplazamiento de la cadena.

INTRODUCCIÓN
Los plásmidos son elementos genéticos extracromosómicos que se han
encontrado esencialmente en todos los
tipos de bacteriasestudiadas hasta la
fecha. Dependiendo de su tamaño
pueden codificar desde unas cuantas
proteínas hasta cientos de ellas. Sin
embargo, raramente codifican productos esenciales para el crecimiento
celular, tales como ARN polimerasas o
enzimas del ciclo de los ácidos
tricarboxílicos. En cambio, los
productos de sus genes generalmente
dan a las bacterias una ventaja selectiva sólo bajo ciertascondiciones. La
resistencia a antibióticos como la
ampicilina, tetraciclina y kanamicina;
la nodulación de raíces de leguminosas; y la producción de antibióticos
* Recibido: 9 dciembre 2003

como la bacteriocina (activa contra
otras especies bacterianas), son
algunas características fenotípicas
codificadas por los plásmidos (1, 2).
Los plásmidos varían ampliamente en tamaño, desde milesa cientos
de miles de pares de bases (un tamaño
comparable al cromosoma bacteriano)
y son, con mayor frecuencia, moléculas circulares de ADN de doble cadena.
Sin embargo, algunas bacterias poseen
plásmidos de estructura lineal, la cual
no es una característica común en los
plásmidos bacterianos por lo que no
serán discutidos en esta revisión. Estos
elementos juegan un papel crucial en laevolución y adaptación bacterianas, ya
que son mediadores del intercambio de
material genético entre estas poblaciones. La transferencia de la información

genética contenida en el plásmido de
una bacteria donadora a una receptora
se conoce con el nombre de conjugación. Este proceso requiere de la
expresión de genes y de la presencia de
regiones en el ADN del plásmido
necesarios para sumovilización. El
plásmido se moviliza a través de un
puente de conjugación entre las células
(2).
La transferencia de ADN de la
bacteria tumorigénica Agrobacterium
tumefaciens a la planta hospedera
ocurre por un mecanismo semejante a
la conjugación. Además, algunos
plásmidos se recombinan de manera
dinámica entre sí o con el genoma,
constituyendo una fuente de diversidad
genética...