ALUMNO: PEDRO AVILÉS FRANCISCO.
PROF: FRANCISCO JAVIER PUCHE ACOSTA.
LIC: BIOLOGIA.
SEMESTRE: VI.
UNIDAD
9
TRANSFERENCIA DEL MATERIAL GENÉTICO.
INTRODUCCIÓN:
Son seres
generalmente unicelulares que pertenecen al grupo de los protistos inferiores.
Tienen una
estructura menos compleja que la de las células de los organismos superiores:
son células procariotas (su núcleo está formado por un
único
cromosoma y carecen de membrana nuclear). Las bacterias juegan un papel
fundamental en la naturaleza y en el hombre: la presencia de una flora
bacteriana normal es indispensable, aunque gérmenes son patógenos.
Permiten
desarrollar importantes progresos en la investigación,
concretamente en fisiología celular y en genética. El examen microscópico de las
bacterias no permite identificarlas, ya que existen pocos tipos morfológicos,
cocos (esféricos), bacilos (bastón),
espirilos (espiras) y es necesario por lo tanto recurrir a técnicas que se
detallarán más adelante.
MORFOLOGÍA
Y ESTRUCTURA: Las bacterias
son microorganismos procariotas de
organización muy sencilla. La célula bacteriana consta:
CITOPLASMA: Presenta un aspecto viscoso, y en su
zona central aparece un nucleoide
que contiene la mayor parte del ADN bacteriano, y en algunas bacterias aparecen
fragmentos circulares de ADN con información genética , dispersos por el
citoplasma: son los plásmidos.
Pared celular
es rígida y con moléculas exclusivas de bacterias.
REPRODUCCIÓN:
Generalmente las bacterias se reproducen por bipartición.
Las
bacterias se reproducen asexualmente por fisión binaria o bipartición, unas
pocas por gemación, algunas especies de bacterias filamentosas se reproducen
por esporas que se forman en los extremos de los filamentos.
Durante
la bipartición la célula bacteriana origina dos células iguales o clones. Este
mecanismo de división celular es más rápido y menos organizado que la mitosis y
la meiosis. El resultado de la fisión binaria son dos células hijas por cada
célula madre, así, una célula se divide en dos, dos en cuatro y cuatro en ocho
y así sucesivamente.
Bibliografía:
www.profesorenlinea.cl/Ciencias/Bacteria.htm
9.1 MECANISMOS DE TRANSFERENCIA NATURAL:
9.1.1
TRANSFORMACIÓN.
La transformación en genética se refiere a la
alteración genética de una célula que resulta de la introducción y expresión de
material genético externo (DNA). En bacterias, la transformación se refiere en
el intercambio genético producido cuando una bacteria es capaz de captar
fragmentos de ADN, de otra bacteria que se encuentran dispersos en el medio
donde vive.
9.1.2
CONJUGACIÓN.
En
este proceso, una bacteria donadora F+ transmite a través de un puente o pili,
un fragmento de ADN, a otra bacteria receptora F-. La bacteria que se llama F+
posee un plásmido, además del
cromosoma bacteriano.
En la conjugaciónon, el intercambio de material genético necesita de
un contacto entre la bacteria dadora y la bacteria receptora. La cualidad de
dador está unida a un factor de
fertilidad (F) que puede ser perdido. La transferencia cromosómica se
realiza generalmente con baja frecuencia. No obstante, en las poblaciones F+,
existen mutantes capaces de transferir los genes cromosómicos a muy
alta frecuencia.
Bibliografía:
es.wikipedia.org/wiki
Microinyección, /Electroporación
9.1.3
TRANSDUCCIÓN
TRANSDUCCIÓN
La transducción es la transferencia de
genes de una bacteria a otra por medio de un virus. La incorporación de genes
bacterianos al interior de la cápside de un fago se produce a consecuencia de
errores cometidos durante el ciclo duplicativo del virus. Cuando el virus que
contiene estos genes infecta a una nueva bacteria, éste tiene la capacidad de
transferirlos al cromosoma de ésta. La transducción es el mecanismo más
frecuente de intercambio y recombinación genética en las bacterias. Hay dos
tipos diferentes de transducción: la generalizada y la especializada.
Se puede definir la Transduccion como la
trasferencia de ADN de célula donadora a otra receptora mediatizado por
partículas de bacteriófagos que contienen ADN genómico de la primera. En la
transducción podemos distinguir dos estapas diferenciadas:
1.
Formación de la partícula fágica
transductora: un trozo de material genético de la célula donadora se
introduce en el interior de la cabeza de la cápsida de un fago. Las partículas
transductoras son en cierta manera “subproductos” anómalos del ciclo normal del
fago.
2.
La partícula transductora inyecta de forma habitual el ADN que porta a la
célula receptora, donde este ADN puede eventualmente recombinarse y expresar su información.
9.1.4 Recombinación.
Recombinación
La recombinación en virus se descubrió
por Delbrück, Bailey y Hershey en 1946. Este hallazgo fue posible a la
existencia de variabilidad originada por mutación en caracteres de los virus
fácilmente observables en los medios de cultivo. Dentro de este tipo de
mutaciones están los caracteres de placa, el rango de hospedador, la
sensibilidad a la temperatura. Entre los caracteres de placa que se pueden
analizar están la morfología de las calvas o halos de lisis que producen los
virus al matar a las bacterias de cultivo en césped.
El primer estudio completo de la
recombinación en virus se llevó a cabo por Hershey y Rotman (1949) en el virus
T2 analizando virus normales y dobles mutantes. Pare ello utilizaron el sistema
de infección mixta en condiciones del alta multiplicidad, consistente en
asegurarse de que cada bacteria del medio del cultivo es infectada
simultáneamente por los dos tipos de virus, el normal y el doble mutante. Pare
ello, se suele realizar la infección de forma que haya cinco veces más de cada
uno de los dos tipos de virus que de bacterias. Además, las mutaciones que
analizaron en el fago T2 fueron las siguientes:
1.- Mutantes de lisis rápida (r-) que
producen calvas o halos lisis grandes y de bordes nítidos, mientras que los
virus T2 normales (r+) dan lugar a calvas pequeñas y de bordes difusos.
2.- Mutantes (h-) con un distinto rango
de hospedador que son capaces de lisar tanto a la cepa B como a la cepa B/2 de
E. coli. Los fagos T2 normales solamente lisan o matan a la cepa B de E. coli.
9.1.5 Transfección.
La transfección consiste en la introducción
de material genético externo en células eucariotas mediante plasmidos, vectores víricos (en este caso también se habla de transduccion) u otras
herramientas para la transferencia. El término transfección para métodos no virales se usa en referencia
a células de mamífero, mientras que el término transformacion se prefiere para
describir las transferencias no virales de material genético en bacterias y células eucariotas no
animales como hongos, algas o plantas.
La transfección de células animales generalmente se lleva a cabo
abriendo poros o "agujeros" transitorios en la membrana
plasmática de las células mediante electroporación, para permitir el paso del material genético
(como construcciones de DNA
superenrollado en RNA) aunque pueden ser
transfectadas incluso proteínas (como anticuerpos, por ejemplo). Además de la electroporación, se
pueden utilizar otras técnicas para efectuar la transfección, como por
ejemplo liposomas producidos
mediante la mezcla de lípidos catiónicos con
el material genético, que se fusionarán con la membrana plasmática celular y
depositarán su carga adentro.
Bibliografía:
es.wikipedia.org/wiki/Transfección
9.2
MECANISMOS DE TRANSFERENCIA ARTIFICIAL:
9.2.1
FÍSICOS
Los métodos físicos utilizan técnicas
como la microinyección con una fina aguja de cristal y la electroporación
(exposición de las células aun choque eléctrico).
Ø MICROINYECCIÓN
DIRECTA:
Es una técnica muy efectiva aunque
laboriosa. Es el método que se emplea en la introducción del DNA recombinante
en las células embrionarias en el proceso de obtención de animales
transgénicos.
Ø ELECTROPORACIÓN:
Una vez introducida la molécula de DNA
recombinante en el interior de las células producirá su efecto permitiendo,
seleccionar células que hayan incorporado el DNA. Este sería el caso del
aislamiento de clones celulares que presentaran expresión de un determinado
producto.
9.2.2
Químicos
Los vectores sintéticos (han tenido una alta eficacia in vitro, pero una
baja in vivo) son de producción sencilla, altamente estables, y se pueden
conseguir grandes construcciones.
Método del fosfato cálcico. Basado en la
obtención de un precipitado entre el cloruro de calcio y el DNA en una solución
salina de fosfatos.
Método del DEAE dextrano. Basado en la
obtención de complejos entre la resina DEAE y el DNA. Los polímeros de DEAE
dextrano o polybreno tienen una carga que les permite unirse a las muy
negativamente cargadas moléculas de DNA.
Método DNA desnudo. El DNA desnudo
(técnica en fase altamente experiemtal) es incapaz de entrar en una célula y
aún consiguiendo entrar en ellas es rápidamente degradado.
Método Péptidos
fusiogénicos Los péptidos
fusiogénicos surgen en una linea de trabajo que nos permita paliar aquellas
características del DNA desnudo que nos impiden la entrada.
Método de Liposomas . los liposomas estan formados por DNA y lipidos no inmunogénicos cargados
positivamente (lípidos cationicos).
CONCLUSIÓN:
Llegamos
a la conclusión que se realizo la unidad número 9, transferencia del material
genético con el objetivo de cumplir y comprender bien los temas por lo cual el
estudiante entenderá las bases moleculares del intercambio del material
genético entre los diferentes seres
vivos.
Podemos
encontrar dos tipos de transferencia natural y artificial, lo cual nos dice que
la natural hay cinco procesos comoson: Transformación, Conjugación, Transducción, Recombinación, Transfeccion
y en la artificial solo son dos procesos.
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