El Genoma y sus Cambios
Los estudios genéticos de la fisiología celular de las cianobacterias fueron pocos, hasta ahora, dado que solo se han podido analizar un 23% de la gran diversidad de estas bacterias.
Desde
sus orígenes, las cianobacterias han ido incorporando genes, en función de los cambios
ambientales, cantidad de disturbios y nicho lumínico.
En
el citoplasma de estas células se observan pequeñas macromoléculas de ADN, de forma circular, con secuencias de pares de bases en un número de
entre 5 a 100 mil pares.
Solo
las células bacterianas que experimentan modificación genética presentan,
además, otros genes que conforman los denominados Plásmidos.
Estos, están físicamente separados del ADN Principal y se replican independientemente.
Tienen
capacidades diferentes; mientras el primero codifica proteínas, los Plásmidos solo se dedican a duplicar y trasportar alguna
capacidad de resistencia, ante un factor nuevo que altere su ecosistema.
A
medida que cambia su hábitat, las cianobacterias aumentan su genoma frente a
espacios cada vez más complicados y más estresantes.
Los
estudios ECOGENÓMICOS encontraron que una CIANOBACTERIA marina, además de su ADN Principal, adapta genomas pequeños, porque en ese habitad casi no existen disturbios, mientras la luminosidad
se distribuya en miles de kilómetros.
La CIANOBACTERIA
de agua
dulce, en cambio, tiene genomas medianos; pero la CIANOBACTERIA terrestre contiene genomas más grandes, debido a la compleja adaptación ante condiciones ambientales más
hostiles.
Las Mutaciones Genéticas
Sobre una célula pueden actuar
factores capaces de incidir en ella, modificando el orden o la naturaleza de
los nucleótidos con sus respectivas bases, en la hélice del ARN Mensajero.
Esto produce una modificación de los
caracteres hereditarios de una generación a la siguiente, cambiando la
actividad vital de un determinado microorganismo.
La Mutación genética es la
consecuencia del cambio de una base por otra,
de un determinado nucleótido.
También puede producirse por el agregado o supresión
de una base.
Las mutaciones pueden llevar a:
1-Estados de vida
no posible.
2-Determinar enfermedades
genéticas.
3- Evolucionar mejorando la especie, adquiriendo caracteres
beneficiosos.
Ejemplo
Si tomamos un gen, o sea un segmento
del ADN, de una “supuesta” bacteria,
y consideramos que la doble hélice se desenrolla dejando una cadena libre con nucleótidos,
ordenados de tal manera que presenta la siguiente secuencia de bases:
Cadena de ADN: T-A-C-G-G-G-A-T-A-C-G-A-A-T-T--------
El ARN m (ARN mensajero) correspondiente indicará el orden de los
aminoácidos que componen la Proteína normal, para una función específica de la
bacteria, diferenciándolos entre
sí por un grupo de tres bases.
Podemos recordar que el armado de la cadena
ARN m (ARN mensajero) es la
complementaria del ADN, con un cambio de emparejamiento de bases:
·
Adenina se enfrenta con Uracilo
·
Timina se enfrenta con Adenina
Citosina se enfrenta con Guanina, y al revés.
1
2 3 4 5
Metionina (Met) Prolina (Pro) Tirosina (Tyr) Alanina (Ala) (Fin)
En este
ejemplo se muestran cuatro (4) aminoácidos, que serán seleccionados del
conjunto de aminoácidos disponibles en el citoplasma, mediante respectivas
macromoléculas de ARN-t (ARN transferencia).
El
último triplete (UAA), llamado de terminación, no
codifica ningún aminoácido, y su correspondiente ARN-t informará al Ribosoma que la cadena proteínica está
terminada.
Tipos de Mutaciones
1 - Cambio de
una base:
Podemos imaginar que en el triplete 2
se produce el reemplazo de la primera base Citosina C, por otra base como la Adenina A.
En ese lugar queda un triplete ACC que representa al aminoácido Treonina
(Thr); este queda incorporado a la
cadena que corresponde a una Proteína diferente, por el
reemplazo de la molécula del aminoácido Prolina (Pro).
1
2 3 4 5
Metionina (Met) Prolina (Pro) Tirosina (Tyr) Alanina (Ala) (Fin) Proteína normal.
----------------------------------------------------------------------
El ARN m (ARN mensajero) formado tendrá las siguientes bases:
1 2 3 4 5
Metionina (Met)Treonina (Thr) Tirosina (Tyr) Alanina (Ala) (Fin) Proteína diferente
********************
2 -Agregado de
una base:
Si se introduce en el ARN m (ARN mensajero) normal, la base Adenina A,
entre las dos últimas bases Citosina C del triplete 2.
1
2 3 4 5
Metionina (Met) Prolina (Pro) Tirosina (Tyr) Alanina (Ala) (Fin) Proteína normal.
----------------------------------------------------------------------
El ARN
m (ARN mensajero) formado
tendrá las siguientes bases:
1
2 3 4 5
Metionina (Met) Prolina (Pro) Leucina (Leu) Cisteína (Cys) Leucina (Leu)…… Proteína diferente
********************
3 -Supresión de
una base:
Si se suprime la base Citosina
C ubicada en el primer lugar del
triplete 2 del ARN m (ARN mensajero) normal
1
2 3 4 5
Metionina (Met) Prolina (Pro) Tirosina (Tyr) Alanina (Ala) (Fin) Proteína normal.
----------------------------------------------------------------------
El ARN m (ARN mensajero) formado tendrá las siguientes bases:
1
2 3 4
Metionina (Met) Prolina (Pro) Metionina (Met) Leucina (Leu)……
******************************
Observaciones
Hasta
aquí vemos que hay más de un
triplete para un mismo Aminoácido.
v
Para Metionina
·
Codón AUG - Metionina (Met)
Solo existe ………………………………… uno (1)
v
Para Prolina figuran:
·
Codón CCC
- Prolina (Pro)
·
Codón CCA - Prolina (Pro)
·
Codón CCU - Prolina (Pro)
Existen en total……………………. cuatro (4)
·
Codón CCG - Prolina (Pro)
v
Para Alanina figura:
·
Codón GCU - Alanina (Ala)
También son ……………….... cuatro (4)
· Codón GCC- Alanina (Ala)
· Codón GCA- Alanina (Ala)
· Codón GCG- Alanina (Ala)
v
Para Tirosina figura:
· Codón UAU-Tirosina (Tyr)
Pero en total son …………………
dos (2)
· Codón UAC-Tirosina (Tyr)
v
Para Leucina figuran:
· Codón CUA Leucina (Leu)
·
Codón UUA Leucina (Leu)
Pero los tripletes son ………. seis (6)
·
Codón CUG Leucina (Leu)
·
Codón CUC Leucina (Leu)
·
Codón CUU Leucina (Leu)
·
Codón UUG
Leucina
(Leu)
v
Para Cisteína figura:
·
Codón UGC
Cisteína (Cys)
En total son ……………………… dos (2)
·
Codón UGU
Cisteína (Cys)
v
Para FIN figura:
·
Codón UAA FIN
Pero existen ………………… tres (3)
·
Codón UAG FIN
·
Codón UGA FIN
Por Diana Vella
PP. Guillermo Monachesi
Comentarios
Publicar un comentario