Genetica microbiana 2

Uso de plásmidos y fagos como vectores de
clonación
Definiciones
• La modificación deliberada del genoma de un microorganismo a
través del cambio de la secuencia de nucleótidos que lo conforman
se denomina como ingeniería genética y se logra a través de la
aplicación de una serie de métodos conocidos como tecnología
del ADN recombinante.
• Biotecnología: una serie de procesos por loscuales un organismo
es manipulado, particularmente a nivel genético para la obtención
de productos de interés.
• La microbiología industrial usa microorganismos para producir
una gran diversidad de compuestos/productos de origen
microbiano y no microbiano

Ingeniería genética
Herramientas moleculares:
•
•

Llamada también
metodología del DNA
recombinante: conjunto de
herramientas ymétodos que
permiten la manipulación in
vitro —la edición
molecular— del material
genético de los organismos
vivos.

Enzimas: que modifican el DNA: de restricción,
ligasas, fosfatasas, nucleasas, etc.
Vehículos moleculares de clonación de DNA:
moléculas de DNA que permiten la replicación
de fragmentos de ácido nucleico incapaces de
hacerlo en forma autónoma.

•

Cepas hospederaspoeradoras del vehículo de
clonación. Fábrica biológica (microbial cell
factories).

•

Otras tecnologías de manipaulación de DNA:
PCR

•

Tecnologías –omicas: genómica, transcriptómica

Uso de la tecnología de DNA recombinante

Vectores de clonación: plásmidos
Capacidad de carga (DNA a insertar): hasta 10 kb.
Gran diversidad comercial: bajo, mediano y alto
número de copiasVectores de clonación: cósmidos/fósmidos
• Cósmidos (COS): sitios cos del fago
lambda para empacamiento in vitro +
plásmido
• Fósmidos (FOS): similares al los
cósmidos pero se basan el plásmido Fde E. coli
Capacidad de carga: hasta 40 kb

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Vectores de clonación: BAC
BAC (bacterial artificial
chromosome): vectores derivados
del plásmido F de E. coli
Capacidad decarga hasta 200 kb

• Producción de enzimas de origen vegetal y
animal en sistemas microbianos por
sistemas fermentación.
• Producción de enzimas de organismos
patógenos, difíciles de crecer o manipular
genéticamente en sistemas conocidos.
• Incremento en la producción de enzimas por
el uso de varias copias de genes , promotores
fuertes, secuencias señal eficientes, etc.
• Ingeniería deproteínas: mejora de la
estabilidad, actividad y/o especificidad.
• Mejoramiento de las capacidades
metabólicas de un organismo

• Ingeniería de vías metabólicas (en bacterias): Modificación directa de las
propiedades celulares a través de la modificación de reacciones
bioquímicas específicas o la introducción de otras nuevas, por medio del
uso de la tecnología del ADN recombinanteImportancia biotecnológica

Elementos transponibles:
Secuencias de inserción y transposones
•

Los elementos transponibles (Transposable elements, TEs) son fragmentos de
DNA que se pueden insertar en una ubicación cromosomal distinta y en algunas
ocasiones generan duplicados de si mismos en el proceso

•

Son los componentes genómicos más abundantes en el material genético deeucariontes:
– 45% del genoma humano
– 50 – 80% del genoma de algunos pastos

•

Fueron descubiertos por Barbara McClintock en el maíz, como los agentes
genéticos responsables de la coloración diferencial de los granos de maíz (Premio
Nobel en 1983)

•

Documentados en el genoma de Drosophila melanogaster, Saccharomyces
cerevisiae, Escherichia coli, Caenorhabditis elegans (nemátodo) y humanos.Tipos de transposones
• Retrotranaposones (Clase 1): requieren de trasncripción reversa para
transponerse.
• Transposones de DNA transposons (Clase 2)

The relative amount of retrotransposons and DNA transposons in diverse eukaryotic genomes.
This graph shows the contribution of DNA transposons and retrotransposons in percentage relative to the total number of
transposable elements...