metabolismo microbiano

Cátedra Microbiología Agrícola
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UNIVERSIDAD NACIONAL DE ENTRE RÍOS

FACULTAD DE
CIENCIAS AGROPECUARIAS

Unidad Temática 6

Genética microbiana
Benintende, S.; Pretto, G. Y Musante, C

Aspectos básicos de la genética microbiana
El genoma bacteriano está compuesto por un único cromosoma de ADN circular
cerrado. Además poseen estructuras denominadas plásmidos constituidastambién por
ADN, que se encuentran en número variable en la célula bacteriana.
Las bacterias se multiplican mediante un proceso denominado “fisión binaria-“ por
el cual, previa duplicación del cromosoma bacteriano, se produce una estrangulación del
protoplasma de modo que se originan dos células idénticas (o clones) con un cromosoma
cada una y una cantidad similar de plásmidos. Esta forma de“reproducción asexual” no
produce cambios en el genoma. Como consecuencia todos los organismos de una colonia
bacteriana son genéticamente idénticos a la célula que les dio origen (célula progenitora).
Sin embargo la variabilidad genética también se presenta en las bacterias, aunque
en una proporción muy baja. El genoma bacteriano puede sufrir variaciones debido a
procesos denominadosmutaciones, mediante los cuales se origina un cambio heredable
en la secuencia de bases del ADN. Estos cambios son pequeños pero suficientes para
generar individuos genéticamente diferentes a sus células progenitoras.
La variación en la constitución genética se puede dar por dos procesos: la
mutación y la recombinación genética. La mutación origina un cambio heredable en la
secuencia de bases del ADNbacteriano, mientras que la recombinación genética
involucra la transferencia de ADN entre una bacteria donadora y otra receptora y la
integración del material transferido al genoma de la bacteria receptora.
Mutaciones
Durante la replicación del genoma bacteriano, a veces ocurren cambios, ya sea en
forma espontánea o artificial. Estos cambios heredables en la secuencia de bases del
ADN, sedenominan mutaciones. El organismo resultante de una mutación tendrá una
constitución genética diferente a la de la cepa progenitora y se denomina “cepa mutante”.
Las mutaciones pueden implicar solamente el cambio en un solo par de bases en el
ADN de la célula o pueden producir un cambio que se extiende a un cierto número de
pares de bases o hasta genes completos. El cambio en genomabacteriano puede
modificar, o no, la apariencia o funcionalidad de la cepa mutante respecto de su
progenitora. En la mayoría de los casos las mutaciones producen individuos que no
pueden adaptarse y desaparecen.
Una mutación puede tener efectos diferentes según cómo se produzca. Por
ejemplo:
La sustitución de una base por otra en la cadena de ADN, no significa necesariamente
un cambio en elaminoácido que codificará dicha porción del genoma y por lo tanto no
producirá ningún cambio en la apariencia o funcionalidad de la bacteria. Este tipo de
mutaciones se denominan “mutaciones silenciosas”
Las mutaciones producidas por deleciones o inserciones de fragmentos de ADN
pueden afectar la capacidad de formar una proteína y por lo tanto producir una alteración
en la apariencia ofuncionalidad de la célula..
Las mutaciones se dan en forma espontánea con una frecuencia muy baja.
Normalmente una de cada 108 células de una población contiene una mutación detectable
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en un gen determinado. Sin embargo esta frecuencia puede aumentar notablemente por
acción deagentes denominados mutágenos o mutagénicos. Estos agentes pueden ser
químicos, físicos o biológicos. Los mutágenos químicos son sustancias semejantes a las
bases púricas o pirimidínicas y las reemplazan originando el cambio en la secuencia de
ADN. Dentro de los mutágenos físicos se encuentran las radiaciones ionizantes (rayos x,
rayos gamma y cósmicos) y las no ionizantes (radiación...