Plásmidos y Vectores de Clonación: Fundamentos de Ingeniería Genética

Plásmidos: Definición y Aplicaciones

Los plásmidos son moléculas de ADN circulares que se encuentran en el citoplasma bacteriano. Se utilizan ampliamente como vectores de clonación, permitiendo cortar y pegar fragmentos de ADN mediante enzimas de restricción. Posteriormente, estos plásmidos se introducen en hospedadores, generalmente la bacteria E. coli, para que se repliquen y formen clones.

Clasificación según su función

• Plásmidos de fertilidad: Facilitan la transferencia genética.
• Plásmidos de resistencia: Confieren resistencia a antibióticos.
• Col-plásmidos: Codifican colicinas y proteínas capaces de eliminar bacterias competidoras.
• Plásmidos degradativos: Permiten la degradación de sustancias inusuales (ej. tolueno).
• Plásmidos virulentos: Convierten a la bacteria en un patógeno.

Requisitos para un vector eficiente

Para ser un buen portador, el plásmido debe poseer:

• Bajo peso molecular.
• Control de replicación relajado.
• Amplio rango de hospedadores.
• Marcadores genéticos.
• Un mapa de restricción adecuado.

Vectores de Clonación: Introducción

Son moléculas de ADN transportadoras. Sus características principales incluyen: capacidad de replicación, presencia de sitios de corte para enzimas de restricción, marcadores de selección y facilidad de recuperación.

Métodos de Transferencia de ADN

Métodos biológicos

• Transformación: Introducción de plásmido desnudo en la célula.
• Transducción: Transferencia entre células mediada por virus.
• Transfección: Introducción de ADN viral sin la cápside.
• Conjugación: Transferencia genética directa célula a célula.

Métodos físicos

Incluyen la microinyección y otros procedimientos como la electroporación.

Métodos químicos

Consisten en la formación de un complejo capaz de atravesar la pared celular, permitiendo la entrada de fragmentos de ADN mediante endocitosis o pinocitosis.

Factores que afectan a la electroforesis

• Campo eléctrico: Depende de la diferencia de potencial, intensidad, resistencia y temperatura.
• Muestra: Influenciada por su carga, tamaño y forma.
• Tampón: Determinado por la fuerza iónica (sistemas continuos y discontinuos).
• Soporte electroforético:
  • Características: Son polímeros, forman geles porosos, permiten el paso de moléculas y son químicamente inertes.
  • Materiales: Papel de celulosa, acetato de celulosa, almidón, poliacrilamida y agarosa.
  • Tipos: No restrictivos y restrictivos.

Agentes Mutagénicos

Agentes químicos

Compuestos capaces de alterar la estructura del ADN de forma brusca, tales como análogos de bases nitrogenadas, agentes que reaccionan con el ADN y agentes intercalantes.

Agentes físicos

• Luz ultravioleta: Produce dímeros de timina y pirimidina, causando deformaciones en la hélice.
• Radiación ionizante: Incluye rayos X y rayos γ.

Agentes biológicos

Los elementos transponibles son secuencias génicas móviles que contribuyen a las mutaciones espontáneas, la reordenación genética y la transferencia horizontal de material genético, favoreciendo el proceso de especiación.