¿Cuáles son las diferentes formas de transferir el ADN extraño a la bacteria?

Para transferir el ADN extraño a la célula huésped, hay varios métodos implementados. Hay dos grandes categorías de transferencia de genes que ocurren de forma natural o artificial con interferencia humana.

Transferencia horizontal de genes : se puede definir como la transferencia de material de una célula a otra que no sea la célula principal a la secundaria.

Transferencia vertical de genes: en esto, la transferencia de genes se realiza entre la célula madre y la célula hija.

HGT [1] implica transformación, transfección y conjugación.

Transformación : estamos bastante familiarizados con el experimento de Griffith y su principio transformador. Se puede definir como la captación del ADN desnudo y su integración en el sistema bacteriano. La transformación se observa naturalmente en plantas, animales y bacterias. La transformación puede hacerse artificialmente implementando métodos específicos como electroporación, método balístico, métodos químicos, etc.

Transfección [2] : es similar a la transformación. Para las células eucariotas, la palabra de transformación se usa para relacionarse con el cáncer y, por lo tanto, se adopta la palabra de transfección. El proceso de transfección incluye el virus como medio para la transferencia del material genético al sistema eucariota.

Conjugación : es un proceso natural en bacterias y otros procariotas que facilita la reproducción sexual. La conjugación ocurre por la formación del puente de conjugación que permite que la célula donante (hombre) transfiera el material genético a la célula receptora (mujer). El puente de conjugación está formado por los pili (llamados pili sexuales) de las dos bacterias. Nota: los bacteriófagos como M13 usan estos pili para transferir su material genético directamente a la célula bacteriana.

Los métodos de transformación utilizados por los ingenieros genéticos y biotecnólogos para la transformación de las células se clasifican en general en dos categorías: métodos físicos y químicos.

1) Métodos químicos:

Tratamiento con CaCl2: CaCl2 desestabilizaría la membrana celular. Se uniría al ADN y cubriría la carga negativa del fosfato. Por lo tanto, el ADN puede ingresar fácilmente a la célula a través de la bicapa lipídica. CaCl2 hace que el ADN precipite en la fase externa de la membrana lipídica. Someter el choque térmico (42 ° C) a la muestra aumenta el rendimiento de los transformantes.

Tratamiento con PEG: para células vegetales, usamos PEG en lugar de CaCl2. El PEG tiene moléculas de 4000 Da y desestabiliza la membrana y forma un complejo con el ADN. El ADN se transporta fácilmente a la célula.

Otros métodos químicos implican el uso de DEAE dextranos, liposomas, nanoportadores, etc.

2) Métodos físicos:

Electroporación: implica el uso de pulso eléctrico para generar poros temporales en la membrana. Los plásmidos pequeños y el ADN pueden incorporarse fácilmente mediante el uso de métodos químicos, pero para las moléculas de ADN grandes, necesitamos usar métodos físicos. Sin embargo, para la electroporación, la concentración debe ser alta. En el caso de las células vegetales, la célula está rodeada por las capas de polisacáridos y otras biomoléculas como la hemicelulosa, la celulosa, la pectina, etc. Por lo tanto, tratamos la célula con enzimas como la hemicelulosa y la celulosa para eliminar la pared celular y convertir la célula en Un protoplasto. Por lo tanto, los poros en la membrana se pueden formar fácilmente y el ADN se puede transferir a la célula mediante electroporación.

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Método biolístico [4] : también se llama método de bombardeo de partículas, método de pistola de partículas o simplemente pistola de genes. El instrumento consta de microportadores que están formados por metales pesados como Au, Ag, W, etc. La pistola también consta de un disco de ruptura, una placa que transporta microportadores (cargados con ADN), una placa de detención y, por último, una placa de retención de células. . Cuando se dispara la pistola, el gas se presuriza hacia la pistola y se rompe el disco de ruptura. La placa con el microportador (con el ADN) se mueve hacia la placa de detención. El microportador se movería y entraría en la celda. El ADN se transfiere directamente a la célula. Sin embargo, existen algunas limitaciones para el uso de la pistola genética. Existe la posibilidad de inserción de múltiples partículas y su acumulación, lo que puede causar sobreexpresión del gen o silenciamiento génico.

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Microinyecciones : hacen uso de una pipeta muy fina para inyectar las moléculas de ADN directamente en el núcleo de la célula a transformar. Se utiliza para células vegetales y animales.

Nota: Agradecería sus correcciones y sugerencias si los datos son irrelevantes.

Referencia y lecturas adicionales

Brown, TA, 2016. Clonación génica y análisis de ADN: una introducción. John Wiley & Sons.

Wolff, JA, Malone, RW, Williams, P., Chong, W., Acsadi, G., Jani, A. y Felgner, PL, 1990. Transferencia directa de genes al músculo del ratón in vivo. Science, 247 (4949 Pt 1), págs. 1465-1468.

Lorenz, MG y Wackernagel, W., 1994. Transferencia génica bacteriana por transformación genética natural en el medio ambiente. Revisiones microbiológicas, 58 (3), pp.563-602.

Lurquin, PF, 1997. Transferencia génica por electroporati