Conjugación procariota para niños
La conjugación procariota es un proceso fascinante donde las células, como las bacterias o las arqueas, comparten información genética. Imagina que es como si dos amigos se conectaran directamente para pasarse un mensaje muy importante.
Este proceso fue descubierto en 1946 por los científicos Joshua Lederberg y Edward Tatum. Es una forma en que los genes se mueven entre células, diferente de otros métodos donde no hay contacto directo.
Aunque la conjugación implica el intercambio de material genético, no es como la reproducción. Aquí, la información siempre va en una sola dirección: de una célula "donante" a una célula "receptora". La célula donante suele pasar un pequeño trozo de material genético llamado plásmido o un transposón. Los plásmidos son como pequeños círculos de ADN extra que tienen instrucciones especiales.
La información que se transfiere a menudo es muy útil para la célula que la recibe. Por ejemplo, puede darle la capacidad de resistir a los antibióticos, de manejar sustancias extrañas o de usar nuevos tipos de "alimento". A veces, esta transferencia de plásmidos beneficiosos es como una colaboración entre las células. Otras veces, es más como un truco para que el material genético se propague.
Contenido
¿Cómo funciona la conjugación bacteriana?
1.La célula donante genera un pilus.
2. El pilus se adhiere a la célula receptora y ambas células se aproximan.
3. El plásmido móvil se desarma y una de las cadenas de ADN es transferida a la célula receptora.
4. Ambas células sintetizan la segunda cadena, regenerando un plásmido completo. La célula receptora sintetiza el pilus. Ahora ambas células son potenciales donantes.
Este proceso es posible gracias a ciertos tipos de plásmidos que contienen genes especiales. Estos genes producen las herramientas necesarias para que las células se conecten.
El puente de conexión: el pilus
En muchas bacterias, especialmente las llamadas Gram negativas, se forma una especie de "puente" o tubo llamado pilus (plural: pili). Este pilus se adhiere a la célula receptora, acercándolas. En las bacterias Gram positivas, el contacto es más directo y cercano.
Algunos de estos plásmidos pueden incluso unirse al cromosoma principal de la bacteria. Si esto sucede, durante la conjugación, no solo se transfiere el plásmido, sino también un pedazo del cromosoma principal. Esto puede hacer que la célula receptora obtenga nuevas características.
El Factor F: el plásmido más conocido
El plásmido más estudiado en la conjugación se llama Factor F (o Factor de Fertilidad). Es un plásmido grande que puede vivir libre en la célula o unirse a su cromosoma principal.
Las bacterias que tienen el Factor F se llaman F-positivas (F+) y son las que pueden donar información. Las que no lo tienen se llaman F-negativas (F-) y son las que pueden recibirla.
El Factor F tiene genes que controlan la formación del pilus y otras proteínas que ayudan a iniciar la conexión entre las células. Aunque el pilus es importante para el contacto, se cree que el ADN no pasa directamente a través de él, sino por un canal especial que se abre entre las dos células.
La transferencia del ADN
Cuando la conjugación comienza, una enzima especial "corta" una de las dos cadenas del ADN del plásmido donante. Esta cadena cortada se desenrolla y se transfiere a la célula receptora.
Mientras una cadena se transfiere, ambas células fabrican la cadena que falta para completar el plásmido. Así, al final del proceso, tanto la célula donante como la receptora tienen una copia completa del plásmido. ¡La célula receptora ahora también puede ser una donante!
Si el Factor F se había unido al cromosoma principal de la célula donante, una parte de ese cromosoma también puede transferirse junto con el plásmido. La cantidad de ADN cromosómico que se transfiere depende de cuánto tiempo estén las dos células en contacto. En el laboratorio, la transferencia de un cromosoma completo de la bacteria Escherichia coli puede tardar unos 100 minutos.
Las células que transfieren genes cromosómicos de manera muy eficiente se llaman células Hfr (de "alta frecuencia de recombinación").
Compartiendo genes entre diferentes seres vivos
La conjugación no solo ocurre entre bacterias del mismo tipo. A veces, las bacterias pueden compartir genes con otros tipos de organismos.
Un ejemplo interesante son las bacterias Agrobacterium tumefaciens. Estas bacterias tienen un plásmido especial que puede transferir genes a las plantas. Cuando esto sucede, la planta desarrolla unos bultos llamados "agallas" en sus raíces o tallos. Estos bultos son como "fábricas" que producen sustancias que la bacteria usa como alimento. Es como si la bacteria le diera una instrucción a la planta para que le prepare su comida favorita.
Usos de la conjugación en la ciencia
Los científicos usan la conjugación como una herramienta muy útil en la ingeniería genética. Permite transferir material genético a diferentes tipos de células, no solo entre bacterias.
En los laboratorios, se ha logrado transferir genes de bacterias a levaduras, plantas, células de mamíferos e incluso a las mitocondrias (las "centrales de energía" de las células).
La conjugación tiene ventajas sobre otros métodos de transferencia de genes. Por ejemplo, causa muy poco daño a la membrana de la célula receptora y puede transferir grandes cantidades de material genético. En la creación de cultivos modificados genéticamente, la conjugación tipo Agrobacterium es una herramienta importante para introducir nuevos genes en las plantas.
Véase también
En inglés: Bacterial conjugation Facts for Kids
