Diapositiva 1

PLSMIDOS: ESTRUCTURA Y FUNCIN

MAURICIO PULIDO JIMNEZ

CENTRO DE ESTUDIOS EN BIOLOGA MOLECULAR

GIMNASIO CAMPESTRE

A comienzos de los aos 50s ya se conoca la conjugacin en Escherichia coli K12.HISTORIA DEL DESCUBRIMIENTO DE LOS PLSMIDOSJoshua Lederberg (1925 - 2008)Premio Nobel Fisiologa y Medicina - 1958

Conjugacin en bacterias

ADN CentralPlsmidoEn Escherichia coli hay dos tipos sexuales determinados genticamente. Los genes se transfieren fsicamente del donante ("macho") al receptor ("hembra").

Factor F (fertilidad) es el plsmido responsable de la masculinidad, se transfiere mucho ms a menudo que cualquier otro rasgo gentico y lo hace independientemente de los dems genes del donante.

Conjugacin entre bacterias E.coliLederberg observ que el factor F presentaba cierta semejanza con elementos genticos extracromosmicos de los organelos de eucariotas superiores. En aquel entonces no se conoca bien la organizacin del genoma bacteriano.

William Hayes (1918-1994) Basndose en evidencias experimentales, William Hayes dedujo que la mayora de los genes de E. coli residan en una sola estructura que se comportaba en trminos genticos como un crculo. En 1952 Lederberg acu el trmino plsmido para referirse a todos los sistemas genticos externos al DNA central de las bacterias.

Plsmidos observados al microscopio electrnico.

Representacin esquemtica (mapa) de un plsmidoJapn (1959): Brote de disentera (Shigella dysenteriae). Pacientes no respondan a antibiticos. La bacteria portaba genes de resistencia a varios antibiticos. Genes se transferan a otras bacterias intestinales de forma parecida al factor F. PLSMIDOS Y SU PAPEL EN LA RESISTENCIA A LOS ANTIBITICOS

Estos factores, llamados R (resistencia), compartan varias propiedades con el factor F (promovan su propia transferencia intercelular por conjugacin); algunos de ellos coincidan con el factor F en la secuencia de DNA.

En las bacterias, los elementos genticos independientes del DNA central (plsmidos) son componentes importantes de su microcosmos; poseen un notable inters clnico y cientfico.

QU ES UN PLSMIDO?

Molcula de DNA de doble cadena. Forma circular o lineal.

Presente en bacterias y algunas levaduras. Tamaos entre 1 y 200 Kpb.

Elemento gentico independiente del DNA central. Replicacin y transferencia independiente del DNA central.

Replicacin y transcripcin dependen de las Nmero de copias variable. protenas del hospedero.

Constituye entre 1 y 3 % del genoma celular.

Genes plasmdicos controlan resistencia y produccin de antibiticos, degradacin de compuestos complejos, produccin de toxinas y enzimas de restriccin / modificacin.

En algunos casos particulares son responsables de enfermedades en vegetales y animales.

Slo los plsmidos portan informacin para la conjugacin entre las bacterias.

La prdida del plsmido es permanente puesto que la clula no puede regenerar un nuevo plsmido, slo puede adquirirlo de otra clula portadora. ESTRUCTURA DE LOS PLSMIDOS UTILIZADOS EN INVESTIGACIN

Origen de replicacin (ORI).

Sitio de clonaje mltiple (polylinker).

Marcador de seleccin (resistencia a antibiticos) o gen reportero.

El uso de los marcadores de seleccin (resistencia a antibiticos) ha sido reemplazado por el de genes reporteros, los cuales codifican protenas que causan un cambio fcilmente detectable en el organismo. Uno de los ms conocido es gfp (protena fluorescente verde).

Los plsmidos pueden adoptar tres tipos de conformacin espacial:

1.superenrollada, que le permite una mayor movilidad electrofortica debido a que la molcula est muy compacta y esto hace que su superficie disminuya.

2.enrollada, que migra ms lentamente debido a que ocupa mayor superficie.

3.relajada, en el que la molcula muestra un grado de enrollamiento mnimo y por tanto ocupa una superficie muy grande respecto a los otros casos. NIVELES DE ENROLLAMIENTO DE UN PLSMIDO

Los plsmidos permiten almacenar de manera estable y producir muchsimas copias de un fragmento de DNA. Se les conoce como vectores de clonacin.

Clonacin es la obtencin de muchas copias idnticas de un fragmento de DNA determinado.

La clonacin se produce cuando el plsmido se replica de manera autnoma muchas veces dentro de la clula.

PLSMIDOS COMO VECTORES DE CLONACINPlsmido con fragmento de DNA insertadopara produccin de numerosas copias.