Elementos genéticos móviles para niños
Los elementos genéticos móviles son partes especiales del material genético que tienen la increíble habilidad de moverse. Pueden trasladarse de un organismo a otro o incluso cambiar de lugar dentro del mismo genoma de una célula. Imagina que son como pequeños "viajeros" de la información genética.
Hay varias formas en que esta información genética puede pasar de una célula a otra:
- Transformación: Una célula puede tomar pedacitos de material genético que están flotando en su ambiente.
- Conjugación: Es como un "abrazo" entre dos células, donde una transfiere directamente material genético a la otra.
- Infección viral: Algunos virus inyectan su propio ácido nucleico en una célula.
- Transducción: Un virus puede llevar material genético de una célula a otra, incluso si ese material no es viral.
- Transposición: Ciertas secuencias de material genético, llamadas transposones, pueden insertarse en diferentes lugares del genoma.
Todos estos procesos se conocen como transferencia horizontal de genes. Son muy comunes en organismos unicelulares como las procariotas (por ejemplo, las bacterias), pero también ocurren en organismos pluricelulares. Por ejemplo, las bacterias pueden pasar a sus "hijas" (durante la división celular) plásmidos o transposones que hayan adquirido.
A los elementos genéticos móviles también se les llama "vectores genéticos" porque transportan genes de un organismo a otro. A veces, se les dice "elementos genéticos egoístas" por su capacidad de replicarse y moverse.
Los científicos creen que estos elementos aparecieron hace mucho tiempo, en lo que se conoce como el "mundo de ARN", y ayudaron a formar las primeras células. Otros pudieron haber evolucionado de virus o de otros elementos genéticos móviles.
Contenido
¿Qué tipos de elementos genéticos móviles existen?
Los elementos genéticos móviles se pueden clasificar en dos grandes grupos: los que tienen una cubierta protectora (como los virus) y los que no la tienen.
Elementos genéticos sin cubierta
- Plásmidos: Son pequeñas moléculas de ADN que suelen ser circulares y están fuera del cromosoma principal de una célula. Se pueden copiar y pasar a otras células de forma independiente. Se encuentran en procariotas y a veces en eucariotas como las levaduras. Los plásmidos pueden transferir genes entre organismos mediante la conjugación. También pueden llevar genes que hacen que las bacterias se vuelvan resistentes a ciertos tratamientos.
- Vectores de clonación: Son un tipo especial de plásmidos que se usan en el laboratorio para mover y copiar pedazos de ADN.
- Transposones: Son secuencias de ADN que pueden "saltar" y copiarse en diferentes partes del genoma de una célula. Por eso, a veces se les llama "genes saltarines". Pueden transferirse entre organismos que viven juntos en simbiosis. Los transposones están presentes en todos los seres vivos y en algunos virus gigantes.
- Transposones de ADN: Se mueven directamente de un lugar a otro en el genoma, cortándose y pegándose.
- Retrotransposones: Se mueven en el genoma copiándose primero a ARN y luego de nuevo a ADN. Solo se encuentran en los eucariotas.
- Integrones: Son como "casetes" de genes que a menudo llevan genes de resistencia a tratamientos y los pasan a plásmidos y transposones bacterianos.
- Intrones: Son secuencias de nucleótidos que pueden actuar como pequeñas "máquinas" que cortan y pegan ARN. Se encuentran en todos los organismos celulares y en los virus.
Elementos genéticos con cubierta (Agentes virales)
- Agentes virales: Son partículas muy pequeñas, la mayoría de las veces infecciosas, que necesitan una célula para multiplicarse. Durante su ciclo, pueden llevar genes de un huésped a otro.
- Viruses: Son agentes virales formados por ADN o ARN y una cubierta de proteína. Pueden formar partículas llamadas viriones para moverse entre sus huéspedes. Los virus están en todos los seres vivos.
- Viroides: Son agentes virales que solo tienen una molécula de ARN circular. Infectan principalmente plantas, pero también se ha visto que pueden infectar hongos, procariotas y eucariotas unicelulares. Se cree que son los elementos genéticos móviles más antiguos.
- Obeliscos: Son elementos genéticos móviles parecidos a los viroides que infectan bacterias.
- Virus satélite: Necesitan la ayuda de otro virus para poder infectar. Pueden pasar genes de un virus a otro.
- Elementos virales endógenos: Son ácidos nucleicos virales que se han integrado en el genoma de una célula. Pueden moverse y copiarse dentro de la célula sin causar enfermedad. Se consideran una forma de transposones.
Elementos genéticos móviles en bacterias
Casi todas las procariontes (como las bacterias) tienen moléculas de ADN extra, además de su cromosoma principal. Estas moléculas se llaman plásmidos.
Los plásmidos son más pequeños que el cromosoma y pueden llevar de 2 a 30 genes. Son circulares y pueden copiarse a sí mismos. Algunos se copian al mismo tiempo que el cromosoma, y otros lo hacen de forma independiente, creando muchas copias.
Los episomas son plásmidos que pueden existir solos o insertarse en el cromosoma de la bacteria.
Plásmidos y la conjugación
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El plásmido F (de fertilidad) fue el primero que se descubrió en la bacteria E. coli. Contiene genes que controlan la producción de unas estructuras llamadas "pelos F".
Las células que tienen el plásmido F se llaman células F+ (dadoras). Las que no lo tienen se llaman F- (receptoras). Las células F+ pueden unirse a las F- usando sus pelos F y transferirles el plásmido F a través de conexiones, convirtiendo a las células F- en F+.
Este proceso de transferencia de ADN de una célula a otra por contacto directo se llama Conjugación. Fue descrito por primera vez por los científicos Joshua Lederberg y Edward Tatum.
El plásmido R (de resistencia) es otro tipo importante. En 1959, científicos japoneses descubrieron que la resistencia a ciertos tratamientos podía transferirse de una bacteria a otra. Los genes que dan esta resistencia a menudo se encuentran en los plásmidos R. Un solo plásmido R puede llevar hasta 10 genes de resistencia diferentes. Estos genes también pueden pasar de un plásmido R a otro, o incluso al cromosoma de la bacteria.
A veces, los plásmidos pueden entrar directamente en una célula bacteriana desde el ambiente. Esto se conoce como transformación.
Virus bacterianos
Los virus son como "invitados" obligados que no pueden multiplicarse fuera de una célula. Por eso, pueden tomar ADN de una célula y llevarlo al cromosoma de otra.
Los virus que infectan bacterias se llaman bacteriófagos. Están hechos de una molécula de ácido nucleico (ADN o ARN) dentro de una cubierta de proteína llamada cápside. No tienen citoplasma ni otras partes de una célula. Pueden moverse de una célula a otra y usar la maquinaria de la célula huésped para copiarse y hacer nuevas proteínas.
La forma de la cubierta de proteína ayuda al virus a unirse a la célula huésped y a inyectar su ácido nucleico. Este ácido nucleico viral dirige la producción de nuevos virus usando los materiales de la célula.
Transposones
Los transposones son segmentos de ADN que están integrados en el ADN cromosómico y nunca existen solos. Contienen una enzima llamada transposasa, que les ayuda a insertarse en un nuevo lugar al azar.
En cada extremo, tienen una secuencia de nucleótidos que se repite. Un transposón puede salirse de un cromosoma e insertarse en otro lugar, o hacer una copia de sí mismo que se inserta en otro sitio.
- Transposón simple: Son pequeños y solo llevan los genes necesarios para moverse. Pueden activar genes que antes estaban "apagados" en el cromosoma de la bacteria.
- Transposón compuesto: Son mucho más grandes y llevan genes que producen proteínas adicionales. Pueden causar cambios en el ADN. También se les llama "genes saltarines" porque se mueven de un lugar a otro en un cromosoma o entre cromosomas. Pueden llevar genes de resistencia a tratamientos, lo que puede hacer que las bacterias se vuelvan resistentes a muchos de ellos.
Relaciones entre elementos genéticos móviles
Los estudios científicos han mostrado cómo se relacionan los diferentes tipos de elementos genéticos móviles:
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Galería de imágenes
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Plásmido.
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Plásmido bacteriano
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Plásmido R
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Bacteriófago.
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Transposón de ADN.
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Retrotransposón.
Véase también
En inglés: Mobile genetic elements Facts for Kids
- Plásmido
- Conjugación procariota
- Transposón
- Virus
- Vector génico
- Vector viral
