Fundamentos de la Genética Bacteriana y Variaciones Hereditarias

Introducción a la Genética

La genética es la ciencia que estudia la herencia. Los dos fenómenos biológicos básicos que intervienen en el mecanismo de la herencia son:

1. La muy frecuente estabilidad del tipo.
2. La rara aparición de variaciones hereditarias.

Estructura Genética en Bacterias

• Recordemos que las bacterias tienen un cromosoma único en forma circular, en cuyos locus aparecen los distintos genes (factor genético que controla las propiedades de los organismos).
• Los genes, por tanto, son fracciones cromosómicas constituidas por ADN.
• La otra fracción de ADN en bacterias son los plásmidos.

Manifestación de la Expresión Genética

La expresión genética puede manifestarse en:

1. El genotipo: Conjunto de genes que posee una célula.
2. El fenotipo: El conjunto de sus propiedades observables.

Variaciones Biológicas

Los cambios o variaciones biológicas que ocurren en las bacterias pueden ser de dos tipos:

Variaciones Fenotípicas (Modificaciones)

• Son cambios temporales provocados por factores ambientales.
• No comprometen alteraciones genéticas.
• Son transitorias; cesan cuando desaparece el estímulo que las provocó.

Pueden ser de diferentes clases:

• Modificaciones morfológicas: El Bacillus sphaericus forma esporas en medio peptona al 0,1%; si este aumenta al 2%, la población total son células vegetativas. Los estreptococos forman más fácilmente cadenas en medios líquidos que en sólidos.
• Modificaciones de cultivo: La Serratia marcescens elabora un pigmento de color rojo-ladrillo a temperatura ambiente, mientras que a 37ºC la pigmentación de sus colonias es nula.
• Modificaciones de los caracteres fisiológicos y bioquímicos: La Escherichia coli forma β-galactosidasa (enzima que rompe los enlaces glucosídicos de la lactosa) cuando en el medio aparece un inductor que, en este caso, es la galactosa.

Variaciones Genotípicas (Mutaciones)

• Son cambios en la secuencia nucleotídica de un gen.
• Provocan alteraciones permanentes en los caracteres hereditarios.
• Son raras y, por lo común, solo una entre millones de bacterias llega a ser mutante.
• Son fundamentales en la evolución por selección natural.
• Pueden ocurrir espontáneamente o ser inducidas por agentes mutágenos (radiaciones, sustancias químicas, etc.).

Pueden ser de dos tipos principales:

1. Por sustitución de un par de bases por otro (mutación puntual).
2. Por ruptura de las uniones fosfato-azúcar del ADN con la consiguiente supresión e inversión del segmento entre las rupturas, o la inserción de un nuevo segmento.

Mecanismos de Intercambio o Recombinación Genética