- ¿Que son los
Plasmidos?
Los plasmidos son fragmentos extracromosómicos
de acidos nucléicos (ADN o ARN) que aparecen en el citoplasma de
algunos procariotas. Son de tamaño variable
aunque menor que el cromosoma principal. Cada bacteria
puede tener uno o varios a la vez. Los plasmidos tienen una
conformación variable que puede ser lineal, circular o con estructura
superenrrollada. El control de la replicación del plasmido depende del
tipo de plasmido, existiendo plasmidos cuya replicación
esta acoplada con la replicación del
cromosoma bacteriano y plasmidos cuya replicación no esta
relacionada con la del
cromosoma. El tipo de genes que portan los plasmidos es variado,
tratandose generalmente de genes que aportan ventajas adaptativas a la
bacteria que los porta: genes de resistencia a antibióticos,
genes de producción de sustancias tóxicas para otras bacterias o
genes que codifican enzimas útiles para degradar sustancias
químicas.
Los plasmidos se pueden clasificar siguiendo distintos
criterios. Uno de estos criterios es el tipo de genes
que portan. Así se define el grupo de plasmidos con genes
de degradación de sustancias, el grupo de plasmidos con genes de
fertilidad, el que porta genes de virulencia o el grupo que porta genes de resistencia.
Los plasmidos son herramientas muy útiles en
ingeniería genética para la transformación génica y
la manipulación genética de procariotas yeucariotas. Los plasmidos empleados en ingeniería genética
se llaman vectores. Son muy útiles para sintetizar en grandes
cantidades proteínas de interés, como la insulina o los antibióticos,
mediante un procedimiento conocido como
transformación. El proceso de transformación comienza con la
selección de un plasmido adecuado, en el
que se introducen los genes que se quieren expresar con protocolos
específicos que usan enzimas de restricción y DNA ligasa.
Posteriormente se transforma un tipo de bacteria con
el plasmido modificado y se seleccionan las bacterias transformadas que
produzcan las sustancias deseadas. Estas bacterias se
cultivan en sistemas de tipo biorreactores para su crecimiento en grandes
cantidades. En este proceso se eligen plasmidos con
características que permitan seleccionar las bacterias transformadas en
un medio de cultivo como por ejemplo plasmidos con genes de resistencia
a antibióticos o con genes de enzimas que sinteticen compuestos
coloreados.
Aunque los plasmidos no pueden sintetizar una envoltura proteica y se
transfieren con dificultad de una célula a otra
se ha hipotetizado que podrían ser los precursores de los primeros
virus.
- ¿Que es virus?
Los virus son un reino de parasitos
intracelulares obligatorios, de pequeño tamaño, de 20 a 500
milimicras, constituidos sólo por dos tipos de moléculas: un
acido nucleicoy varias proteínas. El
acido nucleico, que puede ser ADN o ARN, según los tipos de
virus, esta envuelto por una cubierta de simetría regular de
proteína, denominada capside.
Los huéspedes que
ocupan pueden ser animales, vegetales o bacterias. Entre
los microorganismos, los virus parasitan bacterias, son los
bacteriófagos o fagos, pero no se conocen virus que infecten algas,
hongos o protozoos. Entre los vegetales, sólo se han encontrado infecciones por virus en las plantas con flores, pero no en las plantas inferiores. Entre los
animales, se conocen muchos que parasitan vertebrados, pero entre los
invertebrados, sólo se han encontrado en
artrópodos.
Las enfermedades humanas,
causadas por virus, mas conocidas, son la poliomielitis, gripe, viruela,
sarampión, fiebre amarilla, encefalitis, paperas, tracoma, etc.
Actualmente se cree que algunos tumores cancerosos son
también de origen vírico. Las infecciones víricas en
general, no pueden ser tratadas con antibióticos; sin embarco, el
interferón, producto biológico sintetizado por los tejidos
invadidos por un virus, es activo contra infecciones
causadas por otros.
Los virus mas conocidos de todos son los
fagos, debido a la gran facilidad técnica del cultivo de
bacterias, comparado con el cultivo de tejidos o embriones. Su ciclo vital es
el siguiente: la partícula del fago se fija en determinados
puntos de la pared dela bacteria y la molécula de acido nucleico,
junto con algunas proteínas enzimaticas, es inyectada dentro de
la bacteria y queda fuera la capsula proteica vacía.
Después de esta penetración, la célula infectada deja de
producir sus proteínas y se pone a fabricar las del fago, que, de ese
modo, va haciendo copias de su acido nucleico y de las subunidades
proteicas de la capsula, que se reúnen para constituir las
partículas completas; cuando éstas se han acumulado en un cierto
número, la bacteria se rompe y libera los virus, que van a infectar las
células próximas.
- ¿Que es el ADN Mitocondrial?
El ADN mitocondrial es el material genético de las
mitocondrias, los organulos que generan energía para la
célula.
Este ADN, al igual que los ADN bacterianos, es una
molécula bicatenaria, circular, cerrada, sin extremos. En los
seres humanos tiene un tamaño de 16.569 pares
de bases. Cada mitocondria contiene entre 2 y 10 copias de la
molécula de ADN. En él estan
codificados dos ARN ribosómicos, 22 tARN y 13 proteínas que
participan en la fosforilación oxidativa.
Cuando un espermatozoide (célula reproductora
masculina) fecunda un óvulo (célula reproductora femenina) se
desprende de su cola y de todo su material celular, excepto del núcleo que contiene toda la
información hereditaria (ADN nuclear). Esto significa que también
se desprende de lasmitocondrias, con lo cual en el desarrollo del zigoto
sólo intervendran las mitocondrias contenidas en el óvulo.
De ahí que todas las mitocondrias, y su ADN
mitocondrial en concreto, se hereden únicamente por vía materna.
Otra característica importante del ADN
mitocondrial es que no se recombina. Ello implica que los únicos cambios
que haya podido haber en el ADN mitocondrial se deben
exclusivamente a mutaciones a lo largo de multitud de generaciones. Los
calculos estadísticos que se han
realizado informan que, en los mamíferos y en concreto en el hombre,
cada 10.000 años aproximadamente surge una mutación en una de las
bases del ADN mitocondrial (esto no es del
todo cierto, aunque sí lo es para el fragmento que mas mutaciones
sufre, que consta de unos 500 pares de bases). Es decir, la diferencia entre
una mujer que hubiera nacido hace 40.000 años y un
descendiente directo por vía materna que viviera en la actualidad
sería por término medio de 4 bases. De hecho, un
estudio realizado en los ADN mitocondriales de los europeos (Bryan Sykes)
asegura que todos los europeos provienen de siete mujeres, las siete hijas de
Eva. La mas antigua habría vivido hace
45.000 años y la mas moderna hace unos 15.000 años. La Eva
mitocondrial, la antepasada común mas moderna de todos los
hombres que hay en el mundo, se remontaría de este
modo a unos 150.000 años.