La transformación refiere a un cambio genético estable producido al incorporar ADN desnudo (ADN sin células o proteínas asociadas), y la competencia refiere al estado de ser capaz de incorporara ADN exógeno del ambiente. Dos formas distintas de competencia deben ser distinguidas: natural y artificial.
Competencia Natural
Algunas bacterias (cerca del 1% de todas las especies)son capaces de incorporar de manera natural, ADN bajo condiciones de laboratorio; y muchas más pueden ser capaces de hacerlo en sus ambientes naturales. Estas especies traen un conjunto de maquinaria genética específica para llevar el ADN a través de la membrana o membranas.[1]
Competencia artificial
La competencia artificial no esta codificada en los genes celulares. Sino que es inducida por procedimientos en el laboratorio, en donde las células son convertidas en permeables de forma pasiva, a través de condiciones que normalmente no ocurren en la naturaleza.[2]
Las células enfríadas en presencia de cationes divalente como Ca2+ (en CaCl2)prepara las membranas celulares para ser permeables al ADN plasmidial. Las células son incubadas en hielo con el ADN y luego darles brevemente un shock térmico (ej: 42 °C por 30-120 segundos), lo que causa que el ADN entre en la célula. Éste método funciona muy bien en ADN plasmidial circular. Una excelente preparación de células competentes entrega ~108 colonias por microgramo de plasmidio. Una pobre preparación entrega aproximadamente 104/μg o menos. Buenas preparaciones no-comerciales debiesen arrojar 105 a 106 transformantes por microgramo de plasmidio.
Este método no funciona muy bien con moléculas lineares, como fragmentos de ADN cromosomal, probablemente porque las enzimas exonucleasas en la célula rápidamente degradan el DNA lineal. Las células naturalmente competentes son generalmente transformadas de manera más eficiente con ADN linear que con plasmidios.
La Electroporación es otra manera de crear agujeros en células bacterianas (y otros tipos también), mediante golpes de electricidad en un campo eléctrico de 10-20kV/cm. El ADN plasmidial puede entrar en la célula a través de ésos agujeros. Se aconseja usar éste método con ADN plasmidial de gran tamaño.[3] Los mecanismos de reparación de membrana, cerrará rápidamente estos agujeros después del shock.
Transformación de plasmidio
Para ser mantenido de manera estable por la célula, el ADN plasmidial debe contener un origen de replicación, que permitirá la replicación en la célula, independientemente del cromosoma. Debido a que la transformación usualmente produce una mezcla de inusuales transformaciones y abundantes células no-transformadas, se necesita de un método para identificar las células que han adquirido el plasmidio. Los plasmidios utilizados en este tipo de experimentos, contienen usualmente un gen que les otorgue resistencia a un antibiótico. La cepa bacteriana a transformar, debe ser sensible a éste.
Las células capaces de crecer en un medio de cultivo con este antibiótico, serán las que han sido transformadas por el plásmido, y las células que no puedan crecer carecerán de éste.
Otro marcador, usado para identificar bacterias E. coli que han adquirido plásmidios recombinantes, es el gen lacZ, que codifica para β-galactosidasa. Debido a que la β-galactosidasa es un homotetrámero, en que cada monómero esta hecho de una proteína lacZ-α y lacZ-ω, si solo una de estas proteínas se expresa en la célula resultante, no se formará la enzima funcional. De esta manera, si una cepa de E. coli que ni tenga el gen lacZ-α en su genoma, es transformado usando un plasmidio que contiene el gen faltante, las células producirán β-galactosidasa, mientras que las no-transformadas no lo harán.
En éste tipo de transformación, la región que contiene el sitio múltiple de clonamiento, o sitio polylinker, reside en el fragmento del gen lacZ-α, lo que significa que los plasmidios recombinantes tendrán el gen deseado insertado en alguna parte dentro de lacZ-α. Cuando este fragmento genético interrumpido sea expresado por la E. coli, no se producirá una proteína lacZ-α utilizable, por lo que no se formará β-galactosidasa utilizable. Cuando es crecida en un medio que contiene la galactosa modificada X-gal, las colonias que son capaces de metabolizar el sustrato (y por lo tanto, han sido transformadas, pero no por plasmidios recombinantes) aparecerán en color azul; las colonias que no puedan metabolizar el sustrato (y por ende no han sido transformadas por plásmidios recombinantes) aparecerán de color blanco.
Tener un bebé a la carta. Monstruosidad o no, saltaba a los medios españoles que una clínica de reproducción asistida americana lo haría posible muy pronto. Además de realizar un diagnóstico preimplantacional de los embriones para elegir uno que no sea portador o paciente de enfermedades genéticas, el año que viene la clínica Fertility Institutes, pensaba permitir también elegir que el niño que pueda nacer sea el que más agrade a sus padres por su aspecto físico.
Esto, que puede parecer una frivolidad, podría en algunos casos tener razones médicas, como prevenir enfermedades a las que la piel muy clara predispone, pero lo realmente escalofriante es pensar en las posibilidades de ciencia ficción que la eugenesia abre.
¿Es ético modificar el genoma humano o jugar con la leyes de la herencia? La sociedad hoy permite que no nazcan niños que habrían sufrido problemas de salud debido a su dotación genética o por mutaciones y que se seleccione a los sanos. Sin embargo llegamos a arenas movedizas si nos preguntamos a nosotros mismos si sería igual de aceptable elegir los embriones según tuvieran predisposición o no a enfermedades graves, como el tener algún gen relacionado con tener cáncer en el futuro.
Sin embargo, ¿es ético elegir el sexo del niño, o su color de pelo u ojos según criterios no médicos, sino cosméticos o de gusto personal? ¿Nos sería posible decidirnos por un niño que no tenga los pies planos, dientes torcidos o miopía? ¿Elegiríamos un hijo más alto o más inteligente si estuviera en nuestra mano?
Recuerdo Gattaca. Es una película excelente, en la que Ethan Hawke lucha por demostrar que puede lograr lo que se proponga, que es tan válido como aquellos a quienes se considera perfectos.
En el futuro que presenta la película los humanos son seleccionados eliminando de sus genes el más mínimo defecto. Son hijos de sus padres, pero están limpios de cualquier error, son perfectos, sanos, guapos e inteligentes. Pero algunos, como el protagonista, han nacido sin ser manipulados correctamente. Y son marginados por no ser supuestamente perfectos.
A pesar de lo que hoy hemos visto en las noticias y leído en los diarios, si entramos en la página de la clínica Fertility Institutes se explica claramente que han suspendido el proyecto de selección “cosmética”. Ante la avalancha de críticas y el impacto mediático se limitarán a realizar estos análisis en el caso de personas con albinismo u otros desórdenes de pigmentación ocular.
El cada vez mayor conocimiento de la genética abre miles de posibilidades tan interesantes como preocupantes, así que dejo la pregunta aqui ¿vosotros eligiríais un bebé a la carta?
Tener un bebé a la carta. Monstruosidad o no, saltaba a los medios españoles que una clínica de reproducción asistida americana lo haría posible muy pronto. Además de realizar un diagnóstico preimplantacional de los embriones para elegir uno que no sea portador o paciente de enfermedades genéticas, el año que viene la clínica Fertility Institutes, pensaba permitir también elegir que el niño que pueda nacer sea el que más agrade a sus padres por su aspecto físico.
Esto, que puede parecer una frivolidad, podría en algunos casos tener razones médicas, como prevenir enfermedades a las que la piel muy clara predispone, pero lo realmente escalofriante es pensar en las posibilidades de ciencia ficción que la eugenesia abre.
¿Es ético modificar el genoma humano o jugar con la leyes de la herencia? La sociedad hoy permite que no nazcan niños que habrían sufrido problemas de salud debido a su dotación genética o por mutaciones y que se seleccione a los sanos. Sin embargo llegamos a arenas movedizas si nos preguntamos a nosotros mismos si sería igual de aceptable elegir los embriones según tuvieran predisposición o no a enfermedades graves, como el tener algún gen relacionado con tener cáncer en el futuro.
En biología molecular, transformación es la altertérminos para las alteraciones genéticas resultantes de introducir ADN por virus (transducción) o por contactos intercelulares entre bacterias (conjugación). A la transformación de células animales se le llama transfección.
El término transformación es también usado, de manera más general, para describir mecanismos de transferencia de ADN o ARN en biología molecular (es decir, teniendo en cuenta más que las consecuencias genéticas). Por ejemplo la producción de transgénicos como maíz transgénico requiere la inserción de nueva información genética en el genoma del maíz usando el mecanismo apropiado de transferencia de ADN; el proceso se le llama comúnmente transformación.
El ARN también puede ser transferido en las células usando métodos similares, pero esto no provoca normalmente cambios heredables y por lo tanto no es información real.
