Transducción Bacteriana: Mecanismos y Fases del Crecimiento Microbiano

Transducción General

La bacteria se infecta con un fago y se lleva a cabo un ciclo lítico. Los enzimas responsables del empaquetamiento del ADN vírico a veces introducen ADN del hospedador de forma accidental, dando lugar a una partícula transductora. Las partículas se liberan por lisis de la célula, pero no pueden producir una infección normal, por eso se les denomina partículas defectivas. El ADN penetra en una nueva célula bacteriana a través de la partícula transductora. Si los genes del donador no sufren recombinación homóloga con el cromosoma de la bacteria receptora, se perderán. Si se produce recombinación, se forma una célula transducida. Los fagos capaces de producir partículas transductoras pueden ser atemperados o líticos. El único requisito es que el fago posea un mecanismo de empaquetamiento que sea capaz de un reconocimiento accidental del ADN hospedador.

Transducción Especializada

Ocurre en virus atemperados. El ADN de una región específica del cromosoma se integra en el genoma del virus, reemplazando algunos genes del virus. Una pequeña región del cromosoma se replica independientemente del resto. En E. coli, el fago se integra cerca de los genes que codifican para los enzimas responsables de la utilización de la galactosa. Al integrarse, la replicación del ADN vírico depende del hospedador. Por inducción, el ADN vírico se separa mediante un proceso inverso al de integración. Al mismo tiempo, los genes del fago se quedan en el cromosoma. Se forman partículas defectivas (dgal) que no forman fagos maduros.

En presencia de un fago auxiliar, se forman partículas de virus. Si se infecta una cepa galactosa negativa con el fago y dgal, obtendremos una cepa galactosa positiva.

Sistema Cerrado: Curva de Crecimiento

Es el sistema más utilizado en los laboratorios de microbiología. En él no existe aporte continuo de nutrientes ni drenaje de células o productos de desecho. Suponiendo un medio de cultivo líquido, si representamos el logaritmo del número de células frente al tiempo, obtendríamos:

• Fase Lag o de Retardo: El número de células viables permanece constante. El inóculo se adapta a las circunstancias del medio. Generalmente se produce cuando células en fase estacionaria o de muerte se inoculan en un medio de cultivo fresco. La duración de la fase lag depende de cuánto ha estado el cultivo previo en fase estacionaria o de muerte. También depende del cambio en el medio de cultivo.
• Fase de Crecimiento Exponencial o Logarítmico: El número de células viables aumenta exponencialmente. Fase de crecimiento balanceado no restringido. Dura hasta el agotamiento de nutrientes.
• Fase Estacionaria: El número de células viables permanece constante. El número de bacterias que se origina es igual al número de bacterias que se mueren. Las células se hacen pequeñas y sintetizan componentes que les ayudan a sobrevivir sin crecer durante largos periodos de tiempo.
• Fase de Muerte Exponencial: El número de células va disminuyendo hasta la muerte total del cultivo. Mueren en forma exponencial, pero más lenta que en la fase logarítmica. La muerte se produce porque las células han agotado sus reservas intracelulares de ATP.