ORGANISMOS GENETICAMENTE
MODIFICADOS O TRANSGENICOS
Según: M. Fernandez Rivas (2005). Los
organismos modificados genéticamente (OMG) se derivan, de manera genérica, de
variedades dentro de especies vegetales, animales o de microorganismos conocidos
que han sido “modificados genéticamente” y se utilizan desde hace casi un
decenio, ya sea como componentes principales o desde antes, como insumos
complementarios al procesamiento de los mismos. Esta modificación genética se
entiende actualmente y de manera convencional, como la producida por
procedimientos derivados de la biotecnología moderna, es decir, los que
involucran la movilización (artificial, más no azarosa) de fragmentos de ADN
(genes recombinantes o transgenes), del genoma de un organismo a otro, el cual
se propaga luego para constituirse en una variedad MG. Si bien se considera que
las cruzas y la selección (artificial) de variedades vegetales y de razas de
animales por mejoramiento tradicional, genera, asimismo, distintos tipos de modificación
genética (también, relativamente azarosa), con el uso de la ingeniería genética
se han trascendido barreras reproductivas que permiten, hacer funcionar genes
particulares en otros ambientes celulares y obtener ya sean los productos
asociados, las funciones o propiedades particulares de ciertas especies
biológicas en otras cultivables donde el rendimiento, el costo y otras ventajas
agronómicas hasta ambientales, brindando una alternativa de mejora productiva.
2.2.1
Conceptos Generales
Los organismos modificados
genéticamente son precisamente aquellos cuyo material genético ha sido
transformado por alguna de las técnicas de la Ingeniería Genética
pudiendo ser el resultado de la transgénesis como tal o de la modulación de la
expresión de un determinado gen de su genoma. Este proceso mas eficaz hace
innecesario cruzar millones de genes, con lo que se evita la posibilidad de
producir características no deseables, también se distingue por permitir a los
científicos incorporar genes de otras especies, algo imposible de realizar por
las vías tradicionales.
2.2.2 Mecanismos
de Transferencia Genética
Según:
José M. (2003). El intercambio de
material genético entre las células bacterianas pueden tener lugar a través de
uno de los tres mecanismos siguientes: conjugación, que consiste en un
apareamiento o intercambio casi sexual de información genética entre una
bacteria (donante) y otra bacteria (receptora); transformación, la cual provoca
la adquisición de nuevos marcadores genéticos mediante la incorporación de ADN
exógeno, o transducción, la cual se caracteriza por la transferencia de
información genética de una bacteria a otra por medio de un bacteriófago.
La
transformación es el proceso mediante la cual las bacterias captan fragmentos
de ADN desnudo y los incorporan a sus genomas. La transformación fue el primer
mecanismo de transferencia genética que se descubrió. En 1928, Griffith observo
que la virulencia del neumococo se relacionaba con la presencia de una capsula
de polisacáridos que los rodeaba y que los extractos de bacterias encapsuladas
productoras de colonias lisas podían transmitir este rasgo a las bacterias no
encapsuladas, los cuales presentan generalmente una morfología rugosa.
Alrededor de quince años después, los estudios de Griffith permitieron que
Every, Macleod y Mc Carty, identificaran el ADN como el principio clave del
mecanismo de transformación.
Las bacterias gran
positivas y gran negativas son capaces de captar y conservar de forma estable
ADN exógeno. Ciertas especies presentan una capacidad natural de captación de
ADN exógeno (por lo que se define como competentes como Haemophilus influenzae, Streptococcus pneumoniae y bacterias
pertenecientes a los géneros Bacillus y
Neisseria. La competencia aparece al final de la fase logarítmica de
crecimiento, un cierto tiempo antes de que la población bacteriana entre en la
fase estacionaria. La mayor parte de las bacterias no muestran una capacidad
natural de captación del ADN.
2.2.2.1 Transducción
La transferencia genética por
transducción esta mediada por virus bacterianos (bacteriófagos) que captan
fragmentos de ADN y los almacenan en el interior de partículas de bacteriófago.
El ADN suministrado a las células infectadas es luego incorporado al genoma
bacteriano. La transducción puede clasificarse como especializada si los fagos
en cuestión transfieren genes específicos (habitualmente los adyacentes a sus
lugares de integración en el genoma) o generalizada si la selección de las
secuencias es aleatoria debido al almacenamiento accidenta del ADN de la célula
anfitriona en el interior de la cápside del fago. Las partículas de la
transducción generalizada deben contener sobre todo ADN bacteriano y una
cantidad pequeña o nula de ADN del fago. Un pequeño porcentaje de las
partículas resultantes de fago almacenan los fragmentos de ADN en el interior
de sus cápside. En lugar del ADN del fago, se inyecta ADN encapsulado en el
interior de una nueva célula anfitriona, en la que puede recombinarse con el
ADN homologo de aquella. Las partículas implicadas en la transducción
generalizada son muy valiosas para realizar el cartografiado genético de los
cromosomas bacterianos. Cuanto más próximos se dispongan dos genes en el
cromosoma bacteriano será la posibilidad de un proceso de cotransducción en el
mismo fragmento de ADN.
2.2.2.2 Conjugación
La conjugación se produce en
la mayoría, si no en todas, las eubacterias. Suele darse entre bacterias
pertenecientes a una misma especie o de especies relacionadas, aunque también
tiene lugar entre procariontas y células vegetales, animales y micóticas. Un
gran numero de plasmados conjugativos de mayor tamaño codifica colicanas o
resistencia a antibióticos. La conjugación produce una transferencia
unidireccional de ADN desde una célula donante hacia una célula receptora a
través del llamado pilux sexual. Las bacterias gran positivas que llevan a cabo
una conjugación R (resistencia antibiótica), se acercan por medio de una
molécula de adhesina presente en la superficie de la célula donante en lugar de
un pilux.
El tipo de acoplamiento de las células depende de la presencia o
ausencia de un plasmado conjugativo, como el plasmado F, el cual se define como
conjugativo porque contiene todos los genes necesarios para su propia
transferencia, como la capacidad de fabricar Pili sexual e iniciar la
síntesis de ADN en el llamado origen de transferencia. El plasmidio F se
transfiere así mismo, convirtiendo a las células receptoras en células macho
Fº. Cuando un fragmento de ADN cromosómico se ha incorporado a la secuencia de
plasmido se integra en el interior del cromosoma bacteriano la célula se
designa como célula Hfr (alta frecuencia de recombinación).
El ADN transferido por
conjugación no es una molécula bicatenaria helicoidal, sino una molécula
monocatenaria. La movilización comienza cuando una proteína codificada por un
plásmido introduce una rotura monocatenaria en un punto específico del OrfT. La
muesca así formada inicia una replicación por circulo rodante y la cadena
lineal desplazada se dirige hacia la célula receptora. A continuación, el ADN
monocatenario adopta nuevamente una conformación circular y sintetiza su cadena
complementaria. La integración de un plásmido F en el cromosoma bacteriano crea
una célula Hfr. La conjugación comporta la transferencia parcial de la
secuencia plasmídica y de un fragmento del ADN cromosómico bacteriano. Como
consecuencia de la fragilidad de la conexión formada entre las dos células acopladas,
la transferencia se suele interrumpir antes de finalizar el proceso, de modo
que únicamente se transfieren las secuencias cromosómicas cercanas al plásmido
F integrado. La interrupción artificial de un acoplamiento entre un Hfr y una
pareja F ha resultado útil para cartografiar el ADN cromosómico. Este tipo de
mapa muestra la posición de cada gen en minutos según su momento de entrada a
una célula receptora respecto a un origen fijo.
2.2.2.3 Recombinación
La incorporación del ADN
extracromosómico en el cromosoma tiene lugar mediante un proceso de
recombinación. Existen dos tipos de recombinación; homologa y la no homologa.
La recombinación homologa (legitima) es la que tiene lugar entre secuencias de
ADN estrechamente relacionadas y habitualmente sustituye una secuencia por
otra. El proceso requiere la presencia de un conjunto de enzimas producidas por
los llamados genes rec. La recombinación no homologa (ilegitima) es la
que tiene lugar entre secuencias distintas de ADN, y por lo general, produce
inserciones, deleciones o ambas. Habitualmente este proceso precisa de la
intervención de enzimas de recombinación especializada (algunas veces, incluso
especificas para un sitio determinado).
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