viernes, 20 de junio de 2008

Vectores de Transferencia Genética

Una de las funciones más influyentes en la que participan los bacteriófagos es la transferencia horizontal de genes mediante el mecanismo de transducción. Durante este proceso, los bacteriófagos actúan como vectores del material genético entre bacterias, resultado en el empaque del material genético bacteriano en cápsidos virales.

La Transducción es un proceso en el cual una partícula viral sirve como vector en la transferencia de genes entre bacterias. En estudios moleculares se utiliza esta característica como una herramienta para la manipulación genética de los microorganismos.

La transducción es una de las tres maneras por los cuales ocurre transferencia de genes entre microorganismos, donde el ADN bacteriano, es encapsidado por un virus y transferido a una célula receptora metabólicamente activa.
En condiciones apropiadas, todos los fagos líticos pueden actuar como fagos de transducción generalizada constituyendo un importante elemento de transferencia genética no solo entre miembros de la misma especie sino incluso entre géneros. Los eventos transduccionales en ecosistemas acuáticos (lagos, océanos, ríos, tratamientos de agua) y en ecosistemas terrestres (superficies en plantas, animales, suelo, sedimentos) promueven la recombinación genética en poblaciones microbianas y esto contribuye a la adaptación de los cambios en el medio ambiente.
Esta transferencia genética puede ocurrir de una manera especializada, en donde una partícula transduccional contiene en su interior ADN viral unido a secuencias bacterianas. Esto ocurre como resultado del corte inexacto del profago presente en el cromosoma bacteriano por una infección lisogénica.

Cuando las partículas virales son llenadas por completo de fragmentos genómicos bacterianos, éstos constituyen una transducción generalizada (contiene únicamente genes de origen bacteriano). P22 es un fago que lleva a cabo este tipo de transducción y se ha encontrado que puede llevar en su interior material genético del mismo peso molecular que su genoma. La gran capacidad reside en su cápsido de 100 Kpb, lo cual lo hace útil para la transferencia de plasmidios, casetes de resistencia hacia antibióticos o transposones.

Una forma alterna de la formación de fagos transduccionales especializados (contiene genoma viral unido a fragmentos bacterianos) es la inserción de elementos translocables dentro del genoma viral como es el caso de P22 Tc-10 el cual lleva genes de resistencia en tetracilina del Factor- R.

Esta transferencia de genes es un evento que contribuye con el mantenimiento del contenido genético total de los microorganismos. Sin embargo, para que ocurra una transducción exitosa, el genoma del fago transductor debe realizar recombinación con el cromosoma bacteriano, de lo contrario constituye una transducción abortiva. Estudios han revelado que tan solo un 10% de los eventos transduccionales son efectivo, aunque el tratamiento de los lisados de fagos con radiación UV, influencian la inserción del genoma viral y aumentan la eficiencia de transducción de 10 – 50 veces.

El efecto de la radiación se debe a la inactivación de los genes de virulencia del fago y alternamente estimula la recombinación dentro de la célula recipiente. Secuencias genéticas similares en el genoma bacteriano igualmente estimulan la recombinación del genoma viral.
Biotecnológicamente, la transducción ha sido utilizada como herramienta molecular, para la transferencia de marcadores moleculares tales como genes de resistencia antibióticos, plasmidios y genes previamente manipulados para análisis mutagénicos y en la búsqueda de información del metabolismo y características moleculares de las bacterias . Esto ha permitido el avance en estudios fisiológicos y genéticos microbiales.

Flexibilidad neuronal


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