Los procariotas, como las bacterias, no tienen mucha vida sexual. La mayoría de las especies procariotas no participan en la reproducción sexual y solo tienen una copia de cada gen en su único cromosoma solitario. Los organismos que se reproducen sexualmente tienen dos conjuntos de cromosomas, uno de cada padre, y por lo tanto tienen dos versiones de cada gen. Esta disposición aumenta la diversidad genética. Sin embargo, las bacterias han encontrado formas de aumentar su diversidad genética a través de tres técnicas de recombinación: transducción, transformación y conjugación.
¿Qué es la recombinación genética?
Los organismos evolucionan debido a cambios en sus genomas, el ADN secuencias que codifican proteínas y ARN. Las mutaciones en el ADN pueden ocurrir en cualquier momento y pueden cambiar la estructura de las proteínas producidas. Los procariotas tienen formas adicionales de desarrollar sus genomas además de depender de mutaciones relativamente infrecuentes. A través de la recombinación genética, las células procariotas individuales pueden compartir el ADN con otras células individuales, que no pertenecen necesariamente a la misma especie. Esto puede ayudar a diseminar un gen beneficioso que produce organismos más fuertes. Por ejemplo, la aparición de un gen que confiere resistencia a los antibióticos podría crear una cepa virulenta de bacterias. Las células pueden diseminar el gen beneficioso a través de la recombinación genética, ayudando a asegurar la supervivencia de la especie.
Transducción
La transducción es la transferencia de ADN de una bacteria a otra a través de la acción de virus. Cuando un virus infecta a una bacteria, inyecta su material genético en su víctima y secuestra la maquinaria de la bacteria para sintetizar ADN, ARN y proteínas. A veces, el material genético viral se une con el ADN del huésped. Más tarde, el ADN viral se extrae del cromosoma de la bacteria, pero el proceso es impreciso y podrían incluirse genes bacterianos con el ADN viral recién liberado. El virus hace que el anfitrión replique muchas copias del genoma del virus junto con los genes del hospedador durante el viaje. El virus hace que la célula se rompa, liberando nuevas partículas de virus que repiten el ciclo. De esta manera, los genes de un huésped se combinan con los de otro huésped, quizás de otra especie.
Transformation
Ciertas especies de bacterias pueden ingerir segmentos de ADN, conocidos como plásmidos, de su entorno y incorporar los plásmidos en sus propios cromosomas. La bacteria primero debe ingresar a un estado especial, llamado competencia, que permite que ocurra la transformación. Para lograr competencia, la bacteria debe activar una serie de genes que expresan las proteínas requeridas. Las bacterias generalmente transforman el ADN de la misma especie. Los científicos usan la transformación para introducir ADN extraño en células procariotas mediante la incorporación del ADN en el medio de crecimiento. De esta forma, los investigadores pueden medir los efectos de diferentes segmentos de ADN e incluso crear microorganismos de diseño con los rasgos deseados.
Conjugación
La conjugación es el equivalente bacteriano del sexo. Implica contacto físico entre dos células, posiblemente a través de una estructura puente llamada pilus. Las células donantes deben contener un pequeño segmento de ADN llamado plásmido F, que el receptor debe carecer. La célula donadora proporciona una sola cadena de ADN del plásmido F y la transfiere al receptor. La enzima ADN polimerasa luego sintetiza una cadena complementaria para producir la estructura de ADN normalmente bicatenaria. En algunos casos, el donante también aporta ADN cromosómico más allá del plásmido F. El receptor combina el ADN del donante con su propio genoma.
