transformacion bacteria
Páginas: 8 (1762 palabras)
Publicado: 17 de octubre de 2013
En biología molecular, transformación es la alteración genética de una bacteria resultante de la absorción directa, incorporación y expresión del material genético exógeno (ADN exógeno). El ADN exógeno se encuentra en el ambiente y se introduce a través de la membrana de la célula bacteriana. La transformación ocurre de forma natural en algunas especies de bacterias, aunque también se puedeefectuar por medios artificiales. Para que ocurra la transformación, la bacteria debe estar en un estado de competencia, lo que puede ocurrir como una respuesta limitada en el tiempo a las condiciones ambientales, tales como la falta de nutrientes y una densidad celular elevada. La transformación es uno de los tres procesos por los que el material genético exógeno se puede introducir en una célulabacteriana. Los otros dos son la conjugación y la transducción. A la transformación de células eucariotas se le llama transfección.
El término transformación es también usado, de manera más general, para describir mecanismos de transferencia de ADN o ARN en biología molecular (es decir, teniendo en cuenta más que las consecuencias genéticas). Por ejemplo la producción de transgénicos como maíztransgénico requiere la inserción de nueva información genética en el genoma del maíz usando el mecanismo apropiado de transferencia de ADN; al proceso se le llama comúnmente transformación.
El ARN también puede ser transferido en las células usando métodos similares, pero esto no provoca normalmente cambios heredables y por lo tanto no es una transformación real.
Historia
El proceso detransformación fue demostrado en 1928 por Frederick Griffith, un bacteriólogo inglés, que estaba en busca de una vacuna contra la neumonía bacteriana. Griffith descubrió que una cepa no-virulenta de Streptococcus pneumoniae podía ser transformada en virulenta al exponerla a cepas virulentas que habían sido matadas con calor. En 1944, se demostró que este principio transformante era de índole genética,cuando Oswald Avery, Colin McLeod y Maclyn McCarty demostraron la transferencia génica en S. pneumoniae. Avery, McLeod y McCarty llamaron a la introducción e incorporación de ADN en bacterias, transformación.
Mecanismos
La transformación se refiere a un cambio genético estable producido al incorporar ADN desnudo (ADN sin células o proteínas asociadas) al genoma, y la competencia refiere alestado de ser capaz de incorporar ADN exógeno del ambiente. Dos formas distintas de competencia deben ser distinguidas: natural y artificial.
Competencia Natural
Artículo principal: Competencia (célula).
Algunas bacterias (cerca del 1% de todas las especies)son capaces de incorporar de manera natural, ADN bajo condiciones de laboratorio; y muchas más pueden ser capaces de hacerlo en sus ambientesnaturales. Estas especies traen un conjunto de maquinaria genética específica para llevar el ADN a través de la membrana o membranas.1
Competencia artificial
La competencia artificial no está codificada en los genes celulares. Sino que es inducida por procedimientos en el laboratorio, en donde las células son convertidas en permeables de forma pasiva, a través de condiciones que normalmente noocurren en la naturaleza.2
Las células enfríadas en presencia de cationes divalente como Ca2+ (en CaCl2)prepara las membranas celulares para ser permeables al ADN plasmidial. Las células son incubadas en hielo con el ADN y luego darles brevemente un shock térmico (ej: 42 °C por 30-120 segundos), lo que causa que el ADN entre en la célula. Éste método funciona muy bien en ADN plasmidialcircular. Una excelente preparación de células competentes entrega ~108 colonias por microgramo de plasmidio. Una pobre preparación entrega aproximadamente 104/μg o menos. Buenas preparaciones no-comerciales debiesen arrojar 105 a 106 transformantes por microgramo de plasmidio.
Este método no funciona muy bien con moléculas lineares, como fragmentos de ADN cromosomal, probablemente porque las...
El término transformación es también usado, de manera más general, para describir mecanismos de transferencia de ADN o ARN en biología molecular (es decir, teniendo en cuenta más que las consecuencias genéticas). Por ejemplo la producción de transgénicos como maíztransgénico requiere la inserción de nueva información genética en el genoma del maíz usando el mecanismo apropiado de transferencia de ADN; al proceso se le llama comúnmente transformación.
El ARN también puede ser transferido en las células usando métodos similares, pero esto no provoca normalmente cambios heredables y por lo tanto no es una transformación real.
Historia
El proceso detransformación fue demostrado en 1928 por Frederick Griffith, un bacteriólogo inglés, que estaba en busca de una vacuna contra la neumonía bacteriana. Griffith descubrió que una cepa no-virulenta de Streptococcus pneumoniae podía ser transformada en virulenta al exponerla a cepas virulentas que habían sido matadas con calor. En 1944, se demostró que este principio transformante era de índole genética,cuando Oswald Avery, Colin McLeod y Maclyn McCarty demostraron la transferencia génica en S. pneumoniae. Avery, McLeod y McCarty llamaron a la introducción e incorporación de ADN en bacterias, transformación.
Mecanismos
La transformación se refiere a un cambio genético estable producido al incorporar ADN desnudo (ADN sin células o proteínas asociadas) al genoma, y la competencia refiere alestado de ser capaz de incorporar ADN exógeno del ambiente. Dos formas distintas de competencia deben ser distinguidas: natural y artificial.
Competencia Natural
Artículo principal: Competencia (célula).
Algunas bacterias (cerca del 1% de todas las especies)son capaces de incorporar de manera natural, ADN bajo condiciones de laboratorio; y muchas más pueden ser capaces de hacerlo en sus ambientesnaturales. Estas especies traen un conjunto de maquinaria genética específica para llevar el ADN a través de la membrana o membranas.1
Competencia artificial
La competencia artificial no está codificada en los genes celulares. Sino que es inducida por procedimientos en el laboratorio, en donde las células son convertidas en permeables de forma pasiva, a través de condiciones que normalmente noocurren en la naturaleza.2
Las células enfríadas en presencia de cationes divalente como Ca2+ (en CaCl2)prepara las membranas celulares para ser permeables al ADN plasmidial. Las células son incubadas en hielo con el ADN y luego darles brevemente un shock térmico (ej: 42 °C por 30-120 segundos), lo que causa que el ADN entre en la célula. Éste método funciona muy bien en ADN plasmidialcircular. Una excelente preparación de células competentes entrega ~108 colonias por microgramo de plasmidio. Una pobre preparación entrega aproximadamente 104/μg o menos. Buenas preparaciones no-comerciales debiesen arrojar 105 a 106 transformantes por microgramo de plasmidio.
Este método no funciona muy bien con moléculas lineares, como fragmentos de ADN cromosomal, probablemente porque las...
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