Mecanismos de Transformación en Genética Bacteriana

Genética bacteriana: El proceso de transformación

El descubrimiento de la transformación del material genético se inició en 1928 con la bacteria Streptococcus pneumoniae.

El experimento de Griffith

Se cultivaron dos cepas de S. pneumoniae:

• Cepa R (rugosa): sin cápsula y avirulenta.
• Cepa S (lisa): con cápsula y virulenta.

Al inyectar la cepa S a un ratón, este muere al cabo de 12 horas. Si se le inyecta la cepa R, el ratón seguirá vivo. No obstante, al inyectar cepas S muertas y cepas R vivas, el ratón muere igualmente. De esta forma, Griffith descubrió que de las cepas S muertas pasaba un “principio transformante” que modifica las cepas R, encapsulándolas y volviéndolas virulentas.

El principio transformante

Este principio posee las siguientes características:

• Se autoduplica.
• Dirige una función específica de la célula.
• La propiedad o función transferida es hereditaria.

Posteriormente, Avery, McLeod y McCarty identificaron que este principio se trataba del ADN.

Definición y mecanismo de la transformación

Por tanto, definimos la transformación como la captación por parte de una célula de un fragmento o molécula de ADN desnudo desde el medio exterior, y la incorporación de esta molécula al cromosoma del receptor en una forma heredable. En la transformación natural, el ADN procede de una bacteria donadora.

Cuando las bacterias se lisan, liberan gran cantidad de ADN al medio que las rodea. Los fragmentos donadores compiten por la célula receptora. Si un fragmento establece contacto con una célula competente (es decir, capaz de captar un ADN y ser transformada), dicho fragmento puede ser unido a la célula y ser transportado a su interior.

Solo determinadas especies son susceptibles de ser transformadas de forma natural (como Bacillus o Streptococcus). Los que sí lo son, solo se transforman bajo determinadas condiciones de crecimiento o en determinados momentos de su ciclo celular.

El estado de competencia en S. pneumoniae

S. pneumoniae programa genéticamente el momento en el que se deja transformar y entra en el “estado competente”. En él, esta especie libera al exterior un péptido denominado “factor de competencia”, que induce a las células cercanas a entrar también en dicho estado. El factor de competencia induce la síntesis de proteínas implicadas en el proceso de transformación.