Genética Microbiana: Estructura y Funciones

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CAPÍTULO 7 Genética microbiana 125
si los patógenos han sufrido relativamente pocas modifi ca-
ciones genéticas. Éstas deben ser investigadas en laboratorios 
diseñados especialmente para controlar a los microorganis-
mos. La necesidad de contención disminuye después que los 
genes para las funciones específi cas, como cubiertas proteíni-
cas, son separados de los genes relacionados con la replicación 
o toxicidad de un patógeno. Sobre todo, deben observarse las 
precauciones estándar relacionadas con laboratorios de micro-
biología, principalmente porque fomentan hábitos que son de 
utilidad si un patógeno potencial entra al laboratorio.
Excepciones interesantes a esta regla general son los 
microorganismos creados por ingeniería genética que pue-
den proporcionar benefi cios sociales si se introducen al medio 
ambiente. Muchos microorganismos se derivan de bacterias 
no patógenas que se presentan naturalmente con frecuencia de 
hasta 105/g de tierra. La evidencia disponible sugiere que la 
depredación y competencia eliminan con rapidez a las cepas 
de bacterias creadas por ingeniería genética después que se 
introducen al medio ambiente. El reto primario sería mantener 
los benefi cios biológicos en el medio ambiente de los microor-
ganismos modifi cados por ingeniería genética, más que eli-
minarlos. Sin embargo, esto no está exento de consecuencias 
sociales. Entre los ejemplos de microorganismos modifi cados 
por ingeniería genética se encuentran las cepas de Pseudomo-
nas que producen una proteína que favorece la formación de 
cristales de hielo. La utilidad de estos organismos naturales 
es apreciada por propietarios dependientes utilizados para el 
esquí, quienes de manera deliberada introducen las bacterias en 
el ambiente sin despertar preocupaciones del público en gene-
ral. Un efecto secundario desafortunado de la introducción de 
estos microorganismos es que los cristales de hielo favorecen el 
daño de cultivos, por ejemplo de la lechuga, durante la tempo-
rada en la cual es probable que se presenten heladas leves. Las 
bacterias mutantes que no forman cristales de hielo se diseña-
ron por microbiólogos quienes esperan que el microorganismo 
mutante pueda proteger los cultivos de lechuga al ocupar tem-
poralmente el nicho que normalmente no es habitado por cepas 
formadoras de hielo; sin embargo, los intentos para utilizar 
microorganismos mutantes en estudios de campo se acompa-
ñaron de protestas sustanciales y los estudios se realizaron sólo 
después de procesos judiciales prolongados y costosos. Los pre-
cedentes legales que han surgido de lo anterior, además de otras 
aplicaciones similares recientes, establecerán las guías respecto 
al uso progresivo y benefi cioso de las técnicas de bioingeniería 
genética y facilitarán el conocimiento de situaciones en que está 
justifi cada la cautela extrema.
OBJETIVOS
 1. Describir la estructura de un nucleótido, un par de bases y 
la estructura líneal y tridimensional de DNA bicatenario.
 2. Conocer las diferencias entre RNA y DNA en lo referente 
a estructura, complejidad y tamaños relativos.
 3. Identifi car las funciones de formas de RNA, por ejemplo, 
mRNA, rRNA, tRNA y ribozimas.
 4. Detallar las diferencias básicas entre un cromosoma pro-
cariótico y otro eucariótico.
 5. Explicar específi camente los términos que se han apli-
cado a la recombinación bacteriana y la transferencia 
genética: transposones, conjugación, transformación y 
transducción.
 6. Describir los mecanismos de mutación bacteriana y redis-
posición génica.
 7. Articular los medios fundamentales por los cuales son 
transcritos los genes bacterianos que incluyan los con-
ceptos de transcripción y traducción acopladas, activador, 
represor y atenuación.
 8. Señalar las diferencias entre ribosomas eucarióticos y los 
procarióticos y describir las fases en la traducción ribosó-
mica procariótica
 9. Comprender el concepto de bioingeniería genética y 
comentar los instrumentos importantes que intervienen 
en tal proceso (como enzimas restrictivas, ligadura, clona-
ción y expresión).
10. Describir los instrumentos que permiten la identifi cación 
del DNA: restricción, mapeo, secuenciación, mutagénesis, 
hibridación y otros métodos de detección.
11. Apreciar los benefi cios y posibles aspectos negativos de 
bacterias recombinantes (obtenidas por bioingeniería) en 
el entorno.
PREGUNTAS DE REVISIÓN
1. ¿Cuál es el mecanismo por el que pueden surgir mutaciones en 
las bacterias?
(A) Sustitución de bases
(B) Deleciones
(C) Inserciones
(D) Reordenamiento
(E) Todas las anteriores
2. La forma de intercambio genético en el cual el DNA donador se 
introduce en el receptor por medio de un virus bacteriano es:
(A) Transformación
(B) Conjugación
(C) Transfección
(D) Transducción
(E) Transferencia horizontal
3. La enzima DNAsa degrada el DNA desnudo. Si dos cepas de bac-
terias de la misma especie se mezclaron en presencia de DNAsa, 
¿cuál método de transferencia génica sería inhibido con mayor 
probabilidad?
(A) Conjugación
(B) Transducción
(C) Transformación
(D) Transposición
(E) Todos los anteriores
4. La replicación, ¿de cuál de los siguientes requiere la integración 
física con el replicón bacteriano?
(A) Bacteriófago con DNA monocatenario
(B) Bacteriófago con DNA bicatenario
(C) Bacteriófago con RNA monocatenario
(D) Plásmido
(E) Transposón
5. La transformación de un par de bacterias durante el proceso de 
conjugación en la Escherichia coli requiere:
(A) Lisis del donador
(B) Una pilosidad sexual
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126 SECCIÓN I Fundamentos de microbiología
(C) Transferencia de DNA bicatenario
(D) Una endonucleasa de restricción
(E) Integración de un transposón
6. ¿Por qué las bacterias contienen enzimas de restricción?
(A) Para fi surar el RNA con la fi nalidad de que se incorpore a 
los ribosomas
(B) Para aumentar la longitud de cromosomas bacterianos
(C) Para evitar que DNA extraño se incorpore al genoma 
bacteriano
(D) Para procesar los exones de mRNA procariótico
(E) Para fracturar proteolíticamente promotores nucleares
7. Si la secuencia de bases en una hebra de DNA codifi cador es 
5′CATTAG3′, entonces ¿cuál de las secuencias de mRNA siguien-
tes sería su complemento en la otra cadena?
(A) 5′GTAATC3′
(B) 5′CUAAUG3′
(C) 5′CTAATG3′
(D) 5′GUAAUC3′
(E) 5′CATTAG3′
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Respuestas
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