Cómo las bacterias intercambian información genética
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Las bacterias son organismos microscópicos con ADN bicatenario circular en su genoma. Aunque las bacterias no tienen etapas reproductivas sexuales obligatorias durante su ciclo de vida, pueden intercambiar activamente información genética entre ellas. El intercambio de información genética en bacterias ocurre de tres maneras: conjugación, transformación y transducción. La transferencia directa de material genético entre dos bacterias se conoce como conjugación; Se produce a través de un sexo pilus. La transformación es la captación de ADN desnudo y extraño de los alrededores. La transducción es el transporte de ADN bacteriano por los bacteriófagos a otra bacteria..
Áreas clave cubiertas
1. Que son las bacterias
- Definición, características, ADN bacteriano
2. Cómo las bacterias intercambian información genética
- Conjugación, Transformación, Transducción.
Términos clave: ADN bacteriano, conjugación, plásmidos, sexo pilus, transformación, transducción
Que son las bacterias
Las bacterias son procariotas que carecen de orgánulos unidos a la membrana. Tienen una pared celular de peptidoglicano. La reproducción asexual por fisión binaria es el principal método de reproducción en las bacterias. Las bacterias pueden contener dos tipos de material genético dentro de una bacteria y son genoma bacteriano y plásmidos. El genoma es un ADN cromosómico circular de doble cadena y los plásmidos son moléculas de ADN de doble cadena, pequeñas y circulares. El ADN cromosómico bacteriano se encuentra en el nucleoide. El tamaño de la E. coli El genoma tiene 4,6 millones de pares de bases y consta de aproximadamente 4,300 genes. Los plásmidos o el ADN bacteriano no cromosómico son más pequeños que el cromosoma bacteriano, y se pueden encontrar varios a más de miles de plásmidos por célula bacteriana. Las bacterias en un cultivo se muestran en Figura 1.
Figura 1: Bacterias
Cómo las bacterias intercambian información genética
La información genética se puede transferir de una bacteria a otra en forma de ADN. La transferencia de información genética entre bacterias a menudo no se considera un verdadero intercambio, ya que una bacteria sirve como donante, mientras que la otra sirve solo como receptora. Además, solo se transfieren pequeños fragmentos de cromosomas bacterianos..
Los tres modos utilizados para el intercambio de información genética entre bacterias son conjugación, transformación y transducción..
Conjugación
El proceso que intercambia información genética entre dos bacterias a través de un contacto directo de célula a célula se conoce como conjugación. Está mediada por plásmidos conjugativos que están codificados con mecanismos eficientes para la mediación de la transferencia de ADN. La conjugación es un proceso unidireccional, y solo la bacteria donante tiene los plásmidos conjugativos. Los plásmidos conjugativos de bacterias gramnegativas están codificados para un sexo pilus que facilita la transferencia de ADN a la bacteria receptora. El contacto directo entre dos bacterias se logra a través del sexo pilus, formando un puente conyugal. Los pasos de la conjugación bacteriana se muestran en Figura 2.
Figura 2: Conjugación
1- Célula donante produce pilus..
2- Pilus se une a la célula receptora, une las dos células.
3- El plásmido móvil se corta, y luego se transfiere una sola hebra de ADN a la célula receptora.
4- Ambas células recircularizan sus plásmidos, sintetizan segundas cadenas y reproducen pili; Ambas células son ahora donantes viables..
Transformación
El proceso de tomar los fragmentos libres de ADN por las bacterias del medio circundante se conoce como transformación. Sólo las células bacterianas competentes pueden captar el ADN por transformación. Tipos limitados de bacterias pueden sufrir una transformación natural, como Bacilo, Estreptococo, Neisseria, Haemophilus, Además, la mayoría de las bacterias tales como E. coli Puede hacerse competente artificialmente mediante la exposición a un medio con cloruro de calcio. Los plásmidos se utilizan como portadores de ADN en la transformación durante los experimentos de clonación de ADN..
Transducción
El proceso de transferencia de ADN bacteriano de una célula a otra mediante virus que infectan bacterias se conoce como transducción. Se considera un método eficiente de transferencia de ADN ya que el ADN extraño está protegido dentro del bacteriófago. El ADN transferido por los bacteriófagos se integra permanentemente en el genoma bacteriano del receptor por recombinación homóloga.
Conclusión
El intercambio de material genético entre el ADN ocurre en tres métodos; Conjugación, transformación y transducción. La conjugación es la transferencia directa de material genético entre dos bacterias con la ayuda de un sex pilus. La transformación es la absorción de fragmentos de ADN desnudos por bacterias del medio circundante. La transfección es la transferencia de ADN bacteriano a través de virus que infectan bacterias..
Referencia:
1. Rogers, Kara y Robert J. Kadner. "Bacterias". Enciclopedia Británica, Encyclopædia Britannica, Inc., 22 de febrero de 2018, disponible aquí.
Imagen de cortesía:
1. "Bacteroides hypermegas bacteria" por los CDC / Dr. V. R. Dowell, Jr. (Dominio público) a través de la Biblioteca de imágenes de salud pública
2. “Conjugación” por adenosina - Trabajo propio (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia
