Cianobacteris i Transferència Genètica Bacteriana: Mecanismes i Resistència

Cianobacteris: Característiques i Impacte Evolutiu

Els cianobacteris són organismes aerobis i fotoautòtrofs que contenen pigment blau i clorofil·la. Poden presentar-se de forma unicel·lular, pluricel·lular o formant colònies filamentoses. Habiten en diversos entorns, com el mar, aigües dolces, aigües termals o en associacions amb fongs formant líquens.

Gràcies al seu metabolisme, van aportar carboni als oceans durant més de 1.500 milions d’anys i van contribuir significativament a l’oxigenació de l’atmosfera primitiva.

Reproducció Bacteriana: Bipartició

La reproducció és de tipus asexual i es realitza per bipartició o fissió binària. Tots els bacteris fills resultants són genèticament idèntics al bacteri progenitor.

Abans de començar la divisió, és necessari duplicar la molècula de DNA, resultant en dues molècules idèntiques de material genètic.

Cadascuna de les molècules de DNA se separa cap als dos bacteris fills, que són genèticament idèntics. Així, les colònies de bacteris que provenen de la reproducció d’un sol individu són considerades clons.

Mecanismes de Transferència Horitzontal de Gens

Els mecanismes de transferència horitzontal permeten l'intercanvi genètic entre bacteris:

1. Transformació

És un procés pel qual un bacteri introdueix al seu interior fragments de DNA que es troben lliures al medi. Aquests fragments procedeixen de la lisi d’altres bacteris. L’entrada de DNA pot ser facilitada per proteïnes de membrana.

2. Transducció

És un procés d’intercanvi genètic entre bacteris en què intervé un virus com a agent transmissor. Segons que el virus segueixi un cicle lític o lisogènic, es distingeixen dos tipus de transducció:

Transducció Generalitzada

El virus segueix un cicle lític. Durant l’acoblament dels virus fills, s’introdueixen fragments de DNA del bacteri destruït en lloc del genoma víric. Aquests virus es coneixen com partícules transductores, ja que no són infectives.

Transducció Especialitzada

El virus segueix un cicle lisogènic. Quan s’inicia el cicle lític, en algunes càpsides, per error, a més d’introduir-s’hi el genoma del virus, s’hi poden incorporar alguns gens bacterians adjacents. Tots aquests gens s’integraran al DNA del següent bacteri que infectin.

3. Conjugació

Procés de transferència genètica entre dos bacteris mitjançant contacte directe. El bacteri donador transfereix un plàsmid (DNA circular i independent) al bacteri receptor a través d’un pèl sexual. Només una cadena de DNA es transmet, i posteriorment ambdues cadenes es reconstrueixen per formar DNA de doble cadena tant al donador com al receptor.

Resistència als Antibiòtics

Les transferències genètiques poden ocórrer tant en bacteris grampositius com gramnegatius i poden provocar resistència als antibiòtics, que es classifica en:

• Resistència Natural: Tots els bacteris d’una espècie són resistents a un antibiòtic, normalment a causa de particularitats de la paret cel·lular que impedeixen l’entrada de l’antibiòtic (per exemple, tots els bacteris gramnegatius impedeixen l’entrada de penicil·lina).
• Resistència Adquirida: Només alguns bacteris d’una espècie sensible a l’antibiòtic presenten resistència, ja sigui a causa de mutacions o per l’adquisició de nous gens mitjançant transferència horitzontal d’informació genètica.