PLÁSMIDO Ti

INTRODUCCIÓN

Los plásmidos son pequeñas moléculas

circulares de DNA. Algunos plásmidos están

presentes en un alto número de copias por

célula, mientras que otros solo están presentes

en una o dos. En general, los plásmidos

poseen genes que no son esenciales para las

funciones bacterianas, pero pueden

desempeñar un papel importante en el ciclo de

la vida y en el crecimiento dentro de sus

huéspedes. Algunos plásmidos estimulan el

apareamiento entre bacterias, otros contienen

genes que matan a otras bacterias. Es de gran

importancia destacar que los plásmidos son

muy utilizados en ingeniería genética y algunos

de ellos participan en la diseminación de la

resistencia bacteriana a los antibióticos. La mayoría de los plásmidos son circulares y constan

de varios miles de pares de bases de longitud, aunque se han encontrado plásmidos de cientos

de miles de pares de bases. Dado que poseen su propio origen de replicación, un plásmido se

replica en forma independiente del cromosoma bacteriano. La replicación parte del origen en

una o dos direcciones hasta que se copia el plásmido a su totalidad. Hay algunos plásmidos

que cuentan con múltiples orígenes de replicación.

PLÁSMIDO TI

La bacteria del suelo

Agrobacterium tumefaciens, que invade

las plantas a través de heridas e induce

la formación de tumores (crown galls), se

ha empleado para transferir genes a las

planta. Esta bacteria contiene un

plásmido Ti, parte del cual se transfiere a

la célula vegetal cuando A. tumefaciens

infecta una planta. En esta, parte del

plásmido Ti se integra en uno de los

cromosomas de la planta, donde se transcribe y traduce para producir varias enzimas que

ayudan a mantener la bacteria.

Por otra parte, pueden transferirse genes de otros organismos a Arabidopsis por medio

del plásmido Ti: una vez infectada y transferido el plásmido Ti a la células, este se inserta al

azar dentro del DNA de la planta que infecta, por lo que genera, por lo tanto, mutaciones en el

DNA de la planta en un proceso denominado mutagénesis por inserción. Los genetistas han

modificado el plásmido Ti para que sea portador del gen GUS, que carece de promotor propio.

ESTRUCTURA

El plásmido Ti es replicativo, de

doble cadena, circular y de gran tamaño;

que oscila mucho de unas cepas a otras,

pudiendo llegar a las 300Kb. Su tamaño

medio es cercano a las 200 kb. En él se

encuentran genes de virulencia, de

síntesis y catabolismo de opinas (como

octopina o nopalina) y de síntesis de

fitohormonas. La región del plásmido que

se transfiere a la a la célula huésped, se

denomina t-DNA. En ella, se encuentran

genes para la síntesis de una o varias

auxinas, de una o varias citoquininas y de

opinas. Las auxinas y citoquininas son las

responsables de la formación del tumor, por proliferación y crecimiento exacerbados de las

células vegetales. Las opinas son derivados de aminoácidos, que sirven de principal de

nutriente de Agrobacterium tumefaciens, sirviéndole a la bacteria de fuente de energía, por

oxidación aerobia. La región t-DNA, se encuentra flaqueada por dos secuencias constituidas

por repeticiones directas de 23 nucleótidos, en alguna ocasión 25), que delimitan que zona del

plásmido se va a movilizar. Estas secuencias se denominan borde derecho e izquierdo del t-

DNA. Todo lo ubicado entre ambas, pasará a la célula vegetal. Los genes de virulencia son los

encargados de transferir y proteger el t-DNA. Se encuentran como un operón. En la región que

no se transfiere quedan los genes para el catabolismo de opinas.

FUNCIONAMIENTO

Primero la agrobacteria entra en contacto con las raíces del vegetal, cuando capta las

moléculas fenólicas que desprende la raíz. En ese momento se estimula la síntesis de

proteínas de los genes de virulencia. El primer gen en inducirse es Vir-A, que mediante gasto

de ATP estimula la síntesis de Vir-G. Vir-G es el encargado de estimular la síntesis del resto de

genes de virulencia .Vir-D1 y Vir-D2 son los encargados de cortar el ADN-T por los bordes

izquierdo y derecho. Vir-B forma un poro en la pared bacteriana que comunica con el interior de

la célula vegetal, Vir-E, junto con Vir-D1 y Vir-D2 forma un complejo con otras proteínas (VIP)

que entrará en la célula vegetal. En el citoplasma de la célula Vir D2 es reconocida por los

mecanismos del vegetal como una proteína nuclear y viaja al núcleo arrastrando a todo el

complejo. Una vez el ADN-T es en el núcleo se integra en regiones homólogas a sus bordes.

BIBLIOGRAFIA

Pierce B. (2009). Genética Un Enfoque Conceptual. Madrid, España: Medica Panamericana.