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TRANSFERENCIA DE ADN

El intercambio genético bacteriano está tipificado por la transferencia de fragmentos relativamente pequeños de genoma donador a una célula receptora, seguida de su recombinación genética. La recombinación genética bacteriana es muy diferente a la fusión de los gametos observados en las células eucariotas; demanda que este DNA donador se replique en el organismorecombinante. La replicación puede lograrse a través de la integración del DNA donador en un cromosoma del receptor o mediante el establecimiento de DNA donador como un replicón independiente.

MECANISMOS DE TRANSFERENCIA GÉNICA

La composición del DNA de los microorganismos puede ser notablemente fluida. El DNA puede transferirse de un organismo a otro, y dicho DNA puede incorporarse de manera estableen el receptor, modificando de manera permanente su composición genética. Este proceso se denomina transferencia génica lateral u horizontal para diferenciarla de la herencia proveniente de genes paternos, un proceso conocido como herencia vertical. Los tres mecanismos amplios que median el desplazamiento eficiente del DNA entre las células son: conjugación, transducción y transformación.

A.CONJUGACIÓN

Los plásmidos son los elementos genéticos que más a menudo setransfieren por conjugación. Las funciones genéticas necesarias para la transferencia están codificadas por los genes tra, que son transportados por plásmidos autotransmisibles. Estos últimos pueden movilizar otros plásmidos o porciones del cromosoma para su transferencia. En algunos casos se logra la movilización porquelos genes tra proporcionan las funciones necesarias para la transferencia de un plásmido por lo demás no susceptible de transmisión. En otros casos, los plásmidos autotransmisibles se integran con el DNA de otro replicón y, como una extensión de sí mismo, portan cadenas de DNA a la célula receptora.
El análisis genético de E. coli avanzó en gran medida al dilucidar los factores de fertilidad queportaban los plásmidos designados como F+. Este plásmido confiere ciertas características del donador a las células; tales características incluyen una pilosidad sexual, extrusión de proteínas multiméricas extracelulares que se unen a las células del donador al organismo receptor que carece de factor de fertilidad. Un puente entre las células permite que una cadena de plásmido F+, sintetizada por eldonador, pase hacia el receptor, donde se forma una cadena de DNA complementario. El factor de fertilidad F+ puede integrarse en numerosos loci en los cromosomas de las células donadoras. El factor de fertilidad integrado crea donadores con recombinaciones de alta frecuencia (HFR, high frequency recombination) en la cual se transfiere DNA cromosómico (del sitio de inserción) en una direccióndeterminada por la orientación de la inserción.
La tasa de transferencia cromosómica de las células Hfr es constante y la compilación de resultados de muchos experimentos de conjugación ha permitido la preparación de un mapa genético de E. coli, en el cual se mide la distancia entre los loci en el número de minutos necesarios para la transferencia en la conjugación. Se ha construido un mapa similarpara coliformes relacionadas como Salmonella typhimurium y de la comparación de los dos mapas se han mostrado patrones relacionados en la organización génica.
Los procedimientos análogos con otros plásmidos han permitido a los investigadores crear mapas de cromosomas circulares de miembros de géneros bacterianos distantes; p. ej., los plásmidos de resistencia a fármacos, conocidos como factores R,que pueden favorecer la transferencia cromosómica de diversas bacterias, lo que incluye Pseudomonas sp., la comparación de mapas cromosómicos de Pseudomonas aeruginosa y Pseudomonas putida muestra que unas cuantas disposiciones genéticas, aunque significativas, acompañan a la divergencia de estas dos especies con relación estrecha. Los mapas de Pseudomonas tienen poco en común con aquellos de...