TEMAS DE BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA MÉDICA 59

TEMAS DE BACTERIOLOGÍA Y VIROLOGÍA MÉDICA 59

Genética bacteriana

L. Betancor, M. Gadea, K. Flores

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Introducción

Las bacterias son microorganismos con una capacidad extraordinaria de adaptación a diferentes

condiciones ambientales. Para comprender la esencia de esta capacidad es importante conocer

sus bases genéticas, es decir como está organizada la información genética, como realizan y

regulan su expresión y que mecanismos de variación génica poseen.

La capacidad infecciosa de las bacterias patógenas radica en que poseen la información

génica necesaria para colonizar los tejidos del huésped, invadirlos y/o producir sustancias

tóxicas que causarán la enfermedad.

Por otro lado, el conocimiento del funcionamiento genético de las bacterias, sumado al

hecho de que son de fácil manejo en el laboratorio y que tienen crecimiento rápido, ha permitido

usarlas para sintetizar productos útiles a la medicina, tanto para el diagnóstico como

para la prevención y tratamiento de algunas enfermedades. Estas posibilidades se han visto

incrementadas con el desarrollo de la ingeniería genética y la disponibilidad de técnicas de

biología molecular.

Estructura del genoma bacteriano

Toda la información genética esencial para la vida de la bacteria está contenida en una única

molécula de ácido desoxirribonucleico (ADN) de doble cadena y circular, cerrado por enlace

covalente. Dicha molécula se denomina cromosoma bacteriano. Muchas bacterias poseen

además ADN extracromosómico, también circular y cerrado, denominado ADN plasmídico

por estar contenido en los plásmidos. Éstos, portan información génica para muchas funciones

que no son esenciales para la célula en condiciones normales de crecimiento.

En términos bioquímicos la composición y estructura de los ácidos nucleicos bacterianos,

es la misma que para cualquier célula. Conviene recordar brevemente, que los ácidos

nucleicos son macromoléculas compuestas de nucleótidos unidos en forma covalente por

medio de enlaces fosfodiester entre los carbonos de las posiciones 3´ y 5´ de dos residuos

de azúcares adyacentes. Esta estructura forma un esqueleto de azúcares y fosfatos constante

en toda la macromolécula. La variación entre los nucleótidos que constituyen la cadena de

ácido nucleico, esta dada por sus bases nitrogenadas; para el ADN son: adenina (A), timina

(T), citocina (C) y guanina (G) y para el ácido ribonucleico (ARN) son en lugar de timina,

el uracilo (U). La A y G se denominan bases púricas o purinas, mientras que T, U, y C se

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denominan bases pirimidínicas o pirimidinas. Así, una cadena o hebra de ácido nucleico,

tendrá una estructura primaria determinada por la secuencia de las bases que la componen.

El ADN como macromolécula, esta compuesto por dos cadenas nucleotídicas o hebras

antiparalelas que se enlazan entre sí formando una doble hélice. Los enlaces entre ambas

hebras de ADN están determinados por puentes de hidrógeno entre las purinas de una cadena,

con las pirimidinas de la otra. Entonces, la A forma dos puentes de hidrógeno con la

T, mientras que la C forma tres puentes de hidrógeno con la G. Dicho fenómeno se conoce

como complementariedad de bases, es decir que la A es complementaria a la T y la C lo es

para la G (ver figura 1). Estos enlaces mantienen estable la estructura de doble hélice de

ADN, en la cual se pueden distinguir pares de nucleótidos o pares de bases (pb). Estos pb

pueden usarse como unidad de tamaño o longitud para las moléculas de ADN, de esta manera

podemos decir por ejemplo que el ADN cromosómico de Escherichia coli tiene un tamaño de

4,2 millones de pb o lo que es lo mismo de 4.200 kilobases (Kb).

Todas las células deben enfrentarse al problema de como lograr

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