TAREA UNIDAD 9

INSTITUTO TECNOLOGICO DE CD. ALTAMIRANO GRO

LIC: BIOLOGIA

MATERIA:

BIOLOGÍA MOLECULAR

UNIDAD NUMERO 9

"TAREA"

NOMBRE DEL ALUMNO:

LUIS ÁNGEL DAMASO ALVARADO

SEMESTRE Y GRUPO:

Vl SEMESTRE “A”

NOMBRE DEL PROFESOR:

FRANCISCO JAVIER PUCHE ACOSTA

CD.ALTAMIRANO, GRO     JUNIO/2012 

¿LAS BACTERIAS DE DIFERENTES ESPECIES PUEDEN COMPARTIR PLASMIDOS? 

(TRANSFORMACIÓN)

Si, las bacterias pueden compartir plásmidos de diferentes especies mediante un mecanismo de transformación, un proceso en el que las bacterias pueden tomar DNA exógeno del medio circundante, las bacterias en este proceso dependen del medio. Cualquier tipo que sea el plásmido dependiendo del ambiente que se presente, las bacterias tomaran el DNA tomando solo una pequeña parte de él aproximadamente segmentos de 4-5 kb de 200 kb presentes en el medio. Después las bacterias se transforman pasando a ser recombinadas. 

Las bacterias se transforman, se adaptan, se hacen más fuertes y resistentes a antibióticos.

La transformación genética de bacterias  es un procedimiento de laboratorio por el cual se introduce material genético a una bacteria. Existen otros procesos de inserción del material genético, que dependiendo del organismo receptor y el mecanismo, algunos reciben nombres como transfección  o transducción . Generalmente, el material genético insertado es conocido como plásmido  (DNA circular), pero pueden insertarse otras formas de material genético, como DNA o RNA. Los plásmidos  utilizados para la transformación de bacterias contienen en general, uno o varios genes de interés, un gen reportero (que permite visualizar la transcripción del plásmido), y un gen de resistencia a un antibiótico, que permite seleccionar a la bacteria transformada de otras, por su capacidad de crecer en medio que contiene el antibiótico de resistencia.
La transformación tiene muchas aplicaciones, como la producción de proteínas, la producción de los mismos plásmidos, la producción de bacterias que consumen petróleo , entre otros. Sin embargo, deben manejarse de forma especial, tanto en el laboratorio, como el manejo de desechos, para evitar la diseminación o liberación al ambiente de microorganismos genéticamente modificados.

plasmido 

TRANSFORMACIÓN BACTERIANA

Los principios de la herencia de Gregor Mendel siguieron siendo ampliamente aceptados durantemucho tiempo pero aun se desconocía la naturaleza del material hereditario. Los científicos sabíanque los genes se encontraban en los cromosomas y que los cromosomas consistían de ADN y queestos a su vez formaban a las proteínas. Sin embargo las proteínas parecían ser la mejor opciónpara ser la candidata a ser el material genético, debido a que los análisis genéticos mostraban quelas proteínas tenían más variabilidad que el ADN en su composición química, así como en suspropiedades físicas.A raíz de la epidemia mortífera de la gripe de 1918, los gobiernos de todo el mundo seapresuraron a desarrollar vacunas que pudiesen detener la propagación de enfermedadesinfecciosas. En Inglaterra el microbiólogo Frederick Griffith realzo el estudio de dos cepas de

Streptococcus pneumoniae

que variaban drásticamente tanto en su apariencia y su virulencia; enconcreto la cepa virulenta (S) de aspecto liso contenía una capsula lisa o capa externa compuestade polisacáridos, mientras que la cepa no virulenta (R) tenía un aspecto áspero y carecía decapsula. Los ratones inyectados con la cepa S morían mientras que los inyectados con la cepa Rvivían. A través de una serie de experimentos, Griffith estableció que la virulencia de la cepa S eradestruida por el calentamiento de la bacteria; así, se sorprendió al encontrar que los ratonesmurieron cuando fueron inyectados con una mezcla de la cepa S(muertas por calor) con las de lacepa R, suceso que no paso cuando se inyectaban solas. Griffith fue capaz de aislar bacterias vivasdel corazón de los ratones muertos que habían sido inyectados por la cepa mixta; y se observo queestas bacterias no tenían las características de la bacteria S. Basándose en estas observacionesGriffith, planteo la hipótesis de que

un componente químico de las células S virulentas de algunamanera habían transformado las células R en la forma virulenta S.

La transformación en genética se refiere a la alteración genética de una célula que resulta de laintroducción y expresión de material genético externo (DNA). En bacterias, la transformaciónrefiere a un cambio genético estable producido al incorporar ADN desnudo (ADN sin células oproteínas asociadas), y la competencia refiere al estado de ser capaz de incorporara ADN exógenodel ambiente (alterando a su fenotipo y el de sus descendientes). El DNA exógeno pasará a ladescendencia sólo si este se integra en el material genético de la célula blanco o si el mismo tieneun origen de replicación (

ori 

), que funcione en la célula blanco.Tras la transformación, la célula que ha recibido el ADN se suele denominarse transformante.Dos formas distintas de competencia deben ser distinguidas: natural y artificial.

TRANSFORMACIÓN NATURAL

C

aracteres generales de la transformación natural:1. El ADN, para que sea capaz de transformar, ha de ser de cadena doble.2. Para cada evento de transformación basta la interacción de una sola molécula de ADN con lacélula receptora; el número de moléculas de ADN que puede tomar una misma célula es limitado,y presenta una cinética de saturación.3. No todas las células de un mismo cultivo son transformables en cualquier momento del ciclo decrecimiento.4. Se denomina fase de eclipse durante la transformación al período transitorio durante el cual, sise extrae el ADN recién entrado (exogenote), este ADN es incapaz de volver a transformar.En la transformación natural de diversas especies bacterianas se dan una serie de fases comunes atodas ellas, aunque en cada caso existen rasgos propios:

1. Competencia:

condicionado por una serie de factores, como densidad celular, temperatura, pH,etc. En Gram positivas es por la síntesis y excreción de

C

SP (iníciales de péptido estimulador de lacompetencia; en Gram negativas el estado de competencia no depende de señal activadorasegregada al medio, sino que se induce internamente.

EJEMPLOS

Los mamíferos somos incapaces de vivir con una dieta compuesta exclusivamente por plantas, simplemente no tenemos las enzimas necesarias para poder romper y degradar las fibras vegetales para poder asimilarlas. Sin embargo, existen muchos animales que si pueden hacerlo, los más conocidos son los rumiantes.

Estos animales tienen un sistema digestivo compuesto de cuatro compartimientos: el rumen, el retículo, el omaso y el abomaso. Los dos primeros forman una única cavidad llamada retículo-rumen y es donde habitan un gran número de bacterias —de 10 mil a 100 mil millones por cada mililitro— que le dan a los rumiantes la habilidad de convertir la indigerible materia vegetal en productos asimilables.

Pero donde hay bacterias es muy probable que también hayan plásmidos —unas pequeñas secuencias de ADN con la capacidad de autoreplicarse. Los plásmidos también cargan información relevante, por ejemplo: genes de virulencia, genes de resistencia a antibióticos, genes que codifican enzimas para degradar moléculas complejas, etc. Y por si fuera poco, los plásmidos pueden introducirse en cualquier bacteria, sin importar la especie de la cual proceden. Esto es una ventaja evolutiva para las bacterias porque pueden intercambiar material genético entre especies completamente diferentes en un proceso conocido como Transferencia Horizontal de Genes (THG).

Los plásmidos han sido encontrados en gran abundancia en hábitats donde hay una gran cantidad de comunidades bacterianas diferentes, por ejemplo: en nuestro tracto digestivo. Si tan sólo nos imagináramos como es este caótico lugar no sería tan diferente a un mercado negro de armas del medio oriente, donde las bacterias intercambian genes a diestra y siniestra unos con otros sin control alguno.

En vista que los plásmidos cargan genes con funciones accesorias, podrían contribuir con la diversidad fenotípica del hospedero, o sea, favorecerlo para que pueda realizar funciones que normalmente no podría realizar, por ejemplo: la de degradar el material vegetal de la dieta. Pero Entonces ¿será que las funciones accesorias de los plásmidos presentes en un determinado hábitat depende del nicho ecológico?

Un grupo de investigadores israelíes sugiere que sí porque al analizar y caracterizar la población total de plásmidos del rumen bovino observaron que estos codificaban enzimas importantes para realizar funciones que se encuentran enriquecidas en este ambiente, como aquellas que permiten el transporte de azúcares a través de las paredes celulares de las bacterias. El estudio fue publicado el 19 de Marzo en PNAS.

Lo primero que hicieron el Dr. Itzhak Mizrahi, autor principal del estudio, y sus colegas fue colectar medio litro del contenido del rumen de 16 vacas, una hora después de haber sido alimentadas. Luego sometieron las muestras a un tratamiento con una enzima que degrada sólo el ADN cromosómico quedando los plásmidos libres para ser secuenciados. Finalmente compararon las secuencias del “plasmidoma” (nombre que hace referencia a todos los plásmidos hallados en el rumen) con las bases de datos de plásmidos para determinar su origen.

La mayor parte de las 34 millones de secuencias de plásmidos obtenidos del rumen eran de origen bacteriano: Firmicutes (47%), Bacteroidetes (22%) y Proteobacteria (20%). Sin embargo, estos valores no coincidían precisamente con las proporciones de bacterias halladas en las mismas muestras: Firmicutes (44%), Bacteroidetes (50%) y Proteobacteria (5%). La explicación podría ser que las Proteobacterias cargan más plásmidos que los Bacteroidetes o que los plásmidos de este último grupo están poco representados en las bases de datos.

Por otro lado, muchas de las secuencias del plasmidoma coincidieron perfectamente con las secuencias de plásmidos aislados anteriormente de otros rumiantes, lo que indicaría que no sólo las bacterias que comparten un mismo nicho ecológico son similares, sino también los plásmidos. Además, las funciones que codifican estos plásmidos se encuentran enriquecidas en el rumen bovino, por ejemplo: enzimas para transportar los azúcares complejos generados por la degradación de la fibra vegetal, síntesis de cofactores y vitaminas, metabolismo de proteínas y aminoácidos, entre otras.

Toda esta gama de genes disponibles libremente le permiten a las bacterias del rumen evolucionar y adaptarse a este nicho ecológico, favoreciendo al animal hospedero quien se beneficiará de un mejor aprovechamiento de los nutrientes presentes en la materia vegetal.

BIBLIOGRAFIA

http://www.biounalm.com/2012/03/plasmidos-en-el-rumen-bovino-favorecen.html

http://seguridadbiologica.blogspot.mx/2011/02/transformacion-bacteriana.html

http://es.scribd.com/doc/29798290/TRANSFORMACION-BACTERIANA-TODO