Ayer mismo os contábamos qué tipos de bacterias existen y enfatizando en su definición comentábamos que son un tipo de celula procariota, es decir, que no tienen núcleo celular y que por lo tanto el material genético o el ADN de las bacterias se encuentran libre en el citoplasma. Hoy os explicaremos qué es un plásmido, qué tipos existen y qué relación tienen con las células bacterianas.
Bien, pues el citoplasma de una célula bacteriana, además de contener el ADN cromosómico, contiene algunas moléculas de ADN extracromosómico que reciben el nombre de plásmidos. La información genética contenida en dichos plásmidos no es esencial para la célula, sin embargo, pueden proporcionarle al hospedador ciertas ventajas para su supervivencia en un medio o ambiente determinado.
Los plásmidos suelen ser moléculas de ADN circulares con una conformación de de doble hélice, igual que el ADN cromosómico, sin embargo, estos no se encuentran asociados a proteínas. Su tamaño puede variar entre los 3 y los 10 kb y en una misma bacteria puede haber de una copia a 100 copias de un mismo plásmido.
Los plásmidos son material genético libre
Algunos plásmidos, conocidos como plásmidos integrativos, pueden llegar a integrarse y formar parte del ADN cromosómico, cuando esto ocurre, pasan a denominarse episomas. Estos plásmidos se duplican en cada división celular y pasan a formar parte de la información genética básica de la bacteria.
Fuente: Ciencia Today
Los plásmidos pueden transferirse entre diferentes bacterias mediante un proceso denominado conjugación bacteriana. Durante este proceso se transfiere la información genética (plásmido) desde una célula donadora hacia una célula receptora. La conjugación requiere un contacto directo entre ambas células y es un proceso en el que intervienen estructuras especializadas como los pili.
Tipos de plásmidos
Debido a la amplia variedad de plásmidos bacterianos que existen, estos pueden clasificarse en función de:
Su capacidad de conjugación: plásmidos conjugativos o no-conjugativos
En función de si los plásmidos tienen capacidad para tranferirse entre bacterias, encontramos los plásmidos conjugativos y los plásmidos no-conjugativos. Los no-conjugativos no tienen la información genética necesaria para generar el proceso de transferencia.
Existen otros tipos de plásmidos conocidos como plásmidos movilizables, que en principio son plásmidos no-conjugativos, pero que tienen la capacidad de parasitar la estructura de un plásmido conjugativo y así pueden transferirse.
Plásmidos de resistencia
Los plásmidos de resistencia también se denominan Plásmidos R y son aquellos que contienen la información genética necesaria para conferir resistencia a algunos tipos de antibióticos que de otra manera, matarían la célula huésped.
Realmente contienen genes que codifican para una serie de enzimas capaces de destruir o modificar algunos antibióticos. Algunos sólo confieren resistencia a un antibiótico, pero se han llegado a detectar plásmidos con 8 genes que implican resistencias a múltiples antibióticos.
Estos plásmidos son en gran parte los responsables de que muchas de las bacterias actuales sean resistentes a prácticamente todos los antibióticos que se utilizan a diario. Cuando una persona o un animal es tratado con antibióticos, sólo sobreviven al tratamiento aquellos que son resistentes y por lo tanto, las poblaciones bacterianas resistentes son seleccionadas y se hacen más prevalentes. ¿Quieres saber qué pasará cuando los antibióticos dejen de funcionar?
Plásmidos de fertilidad
También denominados Factores F11, los plásmidos de fertilidad son aquellos que contienen genes relacionados con la capacidad de conjugación. Algunos permiten la formación de pilis para llevar a cabo la transferencia de plásmidos, otros facilitan la unión de la célula con otras células, otros aseguran la transferencia de del ADN.
Además, los plásmidos de fertilidad son los que contienen segmentos llamados secuencias de inserción que son los que permiten la integración del plásmido en el ADN cromosómico del huésped.
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Plásmidos bacteriocinogénicos
Las bacteriocinas son unas sustancias que segregan las propias bacterias para destruir a otras bacterias. Los plásmidos bacteriocingénicos son aquellos que les confieren a las bacterias la inmunidad frente a un determinado tipo de bacteriocina o les confieren la capacidad de secretar un tipo en concreto de bacteriocina. Estos plásmidos, en definitiva, lo que permiten es tener una ventaja competitiva respecto al resto de bacterias que no lo tienen.
Plásmidos de virulencia
Los plásmidos de virulencia son aquellos que contienen genes que van a codificar para ciertos factores de virulencia en las bacterias patógenas. De esta forma, a través de un plásmido, una bacteria puede llegar a ser mucho más perjudicial de lo que era sin dicho plásmido.
Entre estos también encontramos ciertos plásmidos que codifican factores de colonización diferentes que hacen que la bacteria sea capaz de invadir nuevos tejidos a los que antes no era capaz de llegar.
Plásmidos metabólicos
En este gran grupo de plásmidos metabólicos se incluyen varios tipos diferentes:
- Plásmidos degradativos: que permiten degradar sustancias específicas como el tolueno o el ácido salicílico y digerirlas
- Algunos plásmidos son capaces de crear nuevas rutas metabólicas para utilizar ciertas sustancias como fuentes de energía que antes la bacteria no era capaz de utlizar.
- Plásmidos responsables del establecimiento de una simbiosis entre las bacterias y algunos tipos de plantas o animales
Aplicaciones de los plásmidos
Los plásmidos se han utilizado en ingeniería genética como vectores de clonación. Estos tienen la capacidad de reproducirse de forma independiente al ADN cromosomal y además son fáciles de manipular e insertar en nuevas secuencias genéticas. Se utilizan para transferir genes de un organismo a otro, de esta forma se consigue una nueva característica o función en un organismo que hasta ahora no lo presentaba.
Los plásmidos se utilizan para clonar ADN, una técnica muy utiliza en laboratorios de genética y de ingeniería bioquímica en los que se necesita multiplicar o hacer muchas copias de un determinado gen. Otro de los grandes usos de los plásmidos es la fabricación de proteínas a gran escala. Este es el caso de la insulina, se inserta un plasmido que contiene la información genética necesaria para sintetizar insulina en muchas bacterias y estas comienzan a multiplicarse y a producir insulina, la cual puede purificarse posteriormente y utilizarse en los pacientes diabéticos.
