ADN Recombinante

ADN Recombinante.

1) Cromosoma bacteriano, replicación  (theta), replicación en círculo rodante.

Toda la información genética esencial para la vida de la bacteria está contenida en una única molécula de ácido desoxirribonucleico o ADN de doble cadena y circular. Cerrado por enlace covalente. Dicha molécula se denomina cromosoma bacteriano.

El genoma completo de una célula debe replicarse con exactitud una vez por cada división celular. Por lo tanto, la iniciación de la replicación compromete a la célula a una división posterior. Si se inicia la replicación, la división consiguiente no debe ocurrir hasta que se haya completado la replicación.

El cromosoma bacteriano se replica a partir de un único origen que se mueve linealmente hasta completar la duplicación total de la molécula.

Replicación theta: es el proceso por el cual el cromosoma bacteriano y los plásmidos normalmente se replican. La replicación comienza en una secuencia de nucleótidos específica, conocida como el origen de replicación. A medida que las dos horquillas de replicación se alejan del origen en direcciones opuestas, la DNA polimerasa añade nucleótidos, uno por uno, al extremos 3' de las cadenas adelantada y de los fragmentos de Okazaki de la cadena retrasada. Cuando el cromosoma bacteriano circular se está replicando, forma una estructura que se asemeja a la letra griega theta, por eso se conoce como replicación theta.

Replicación en círculo rodante: una de las dos cadenas es rota a nivel de oriV, de modo que el extremo 3’ suministra el cebador para la replicación de la "cadena adelantada". La cadena desplazada (cadena "menos") funciona como cadena retrasada ("lagging") y debe ser replicada a partir de sitios de cebado especiales. Este tipo de replicación es frecuente en plásmidos de bacterias Gram-positivas.

2) Distingan entre transformación, conjugación, transcripción, transducción.

• Transcripción:

La expresión de la información codificada en la secuencia de bases del DNA comienza con la síntesis de una molécula de RNA, que es una copia de la secuencia de DNA que constituye un gen. El proceso de transcripción se define como la transferencia de información que se encuentra en el DNA a una molécula de RNA. Hay 3 moléculas de RNA, el mensajero (mRNA), el ribosomal (rRNA) y el de transferencia (tRNA). El mRNA contiene la información para sintetizar todas las proteínas del organismo. El rRNA constituye los ribosomas (sitio donde se lleva a cabo la síntesis de proteínas) y el tRNA es el responsable de transferir los aminoácidos necesarios para producir la proteína.

• Transformación:

La transformación consiste en la obtención por parte de una célula receptora de un fragmento de DNA y la incorporación de esta molécula al cromosoma de esta célula en una forma heredable. En la transformación natural, el DNA procede de una bacteria donante. Es un proceso al azar, y puede ocurrir entre bacterias de la misma o diferentes especies. Cualquier porción del genoma de la célula donante puede incorporarse, siempre y cuando sea igual o similar a la de la célula huésped. El DNA de la célula donante debe tener las siguientes características: ser de doble hélice, similar al DNA de la célula receptora, de bajo peso molecular y de tamaño pequeño.

• 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 cápsida 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.

• Conjugación

La conjugación consiste en la unión de dos bacterias de la misma o diferentes especies para la transferencia del material genético. Las bacterias se unen por medio de un puente citoplasmático por el cual pasa el plásmido F (plásmido de conjugación) a la célula receptora. Este proceso sólo se da entre una bacteria que contenga el plásmido (F+) y otra sin el plásmido (F-). El plásmido de conjugación puede integrarse al cromosoma bacterial, lo que se conoce como Hfr ("High Frecuency Recombination"). Sin embargo, cuando el proceso de conjugación se da bajo estas condiciones es bien improbable que haya transferencia del plásmido F. Esto es debido a que cuando está integrado al cromosoma bacterial es muy grande y el puente citoplasmático se rompe antes de que pase completamente por él. Bajo ciertas circunstancias el plásmido F puede contener otros genes diferentes a los de conjugación.

3) Plásmidos y virus; transducción general y transducción restringida.

 Transducción generalizada

Ocurre durante el ciclo lítico (ciclo donde el fago rompe la bacteria) de los fagos y es capaz de transferir cualquier parte del genoma bacteriano. Durante la fase de ensamblaje viral, fragmentos del cromosoma bacteriano pueden quedar en la cápsida viral. Cuando este fago infecta a una nueva bacteria, el material puede ser transferido al cromosoma bacterial. La cantidad de DNA bacteriano trasportado depende principalmente del tamaño de la cápsida del virus.

 Transducción especializada

En la transducción especializada, la partícula viral modificada transporta porciones específicas del genoma bacteriano. Los genes transportados son Bio y Gal. Este proceso es possible debido a un error durante el ciclo lisogénico. Esto ocurre cuando se induce a un fago a abandonar el cromosoma de la célula huésped observándose en ocasiones una escisión incorrecta. Esto hace que el fago se lleve uno de los 2 genes localizados en sus extremos (Bio y Gal). El genoma viral resultante contiene porciones del cromosoma bacteriano justo al lado del sitio de la integración.

4) ¿Qué son enzimas de restricción?

Un enzima de restricción (o endonucleasa de restricción) es aquella que puede reconocer una secuencia característica de nucleótidos dentro de una molécula de ADN y cortar el ADN en ese punto en concreto, llamado sitio o diana de restricción, o en un sitio no muy lejano a este. Los sitios de restricción cuentan con

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