La transferencia genética en bacterias es unidireccional y va de una célula donadora a una receptora y la donadora usualmente cede solamente una pequeña parte de su DNA a la receptora. Por tanto, no se forman cigotos completos; en su lugar se forman cigotos parciales (merocigotos).
Los genes bacterianos usualmente se transfieren a miembros de la misma especie aunque ocasionalmente puede ocurrir transferencia hacia otras especies. La Figura 1 ilustra las transferencias genéticas que se ha demostrado que ocurren entre especies bacterianas diferentes
La transformación es la transferencia genética que resulta de la incorporación de DNA desnudo por una célula receptora desde una célula donadora. Ciertas bacterias (ej. Bacillus, Haemophilus, Neisseria, Pneumococcus) son capaces de tomar DNA del medio ambiente y ese DNA que es introducido puede llegar a ser incorporado al cromosoma de la célula bacteriana receptora.
1. Factores que afectan la transformación.
a. Tamaño del DNA – Funciona mejor el DNA de doble cadena de al menos 5 X 105 daltones. Por tanto, la transformación es sensible a las nucleasas del medio ambiente.
b. Competencia de la célula receptora – Algunas bacterias son capaces de incorporar DNA en forma natural. Sin embargo, estas bacterias solo toman al DNA en una etapa particular de su ciclo celular, cuando producen una proteína específica llamada factor de competencia. Cuando la bacteria se encuentra en este estadio se dice que es competente. Otras bacterias no son capaces de incorporar el DNA naturalmente, sin embargo en estas bacterias la competencia puede ser inducida in vitro mediante tratamiento con sustancias químicas (ej. CaCl2).
2. Pasos de la transformación.
a. Incorporación del DNA – La incorporación del DNA por las bacterias Gram+ y Gram- es diferente. En las bacterias Gram+ el DNA se introduce en forma de moléculas de cadena sencilla y la cadena complementaria se sintetiza dentro de la célula receptora. En contraste, las bacterias Gram- incorporan DNA de doble cadena.
b. Recombinación General/Legítima/Homóloga – Luego de que el DNA de la célula donadora se ha incorporado, ocurre un evento de recombinación recíproca entre el cromosoma y el DNA de la célula donadora. Esta recombinación requiere de que exista homología entre el DNA del donador y el cromosoma receptor, lo que finalmente resulta en la substitución de DNA entre la receptora y la donadora, como se ilustra en la Figura 2.
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