Recombinación genética

El mejoramiento de una cepa industrial empleando técnicas de mutagénesis-selección conduce a la creación de líneas divergentes.

Una estrategia más lógica en tal programa de mejoramiento sería reagrupar las potencialidades de distintas variantes con el objeto de seleccionar la mejor combinación de genes responsables de codificar la producción de determinado metabolito.

A partir de 1977 con los trabajos de Hopwood se muestra que es posible lograr la recombinación genética, definiendo por tal a cualquier proceso que genere nuevas combinaciones de genes los cuales estaban originalmente en individuos diferentes.

Todos los procesos no meióticos en células vegetativas que llevan a recombinación son llamados parasexuales y aparecen tanto en organismos procariotes como eucariotes.

Los virus pueden intercambiar material genético entre cepas heterogénicas después de una infección mixta en el mismo huésped.

En bacterias el fenómeno de recombinación se observa en:

1) conjugación, en donde la transferencia de material genético se realiza a través de pilis, teniendo algunas características de un proceso sexual;

2) transducción, en el que la transferencia de ADN de una célula a otra se realiza mediante una partícula viral que actúa como vector; y

3) transformación, donde la recombinación puede ocurrir después de la inserción experimental de un ADN aislado, a una bacteria receptora.

El intercambio de material genético entre diferentes especies puede también ser alcanzado por fusión celular.

El primer paso en este caso es la preparación de protoplastos, los cuales son células que han perdido su pared celular externa y son limitadas solamente por su membrana.

Se los prepara sometiendo una sus-pensión celular a la acción de enzimas degradativas de la pared (lisozima) en un medio isotónico, para minimizar la ruptura por efectos osmóticos.

Los protoplastos de los cultivos que se desea fusionar, son mezclados y fusionados en presencia de un agente inductor (polietilenglicol 50%) y de dimetil sulfóxido en algunos casos, luego de lo cual se los siembra rápidamente en un medio completo para regenerar las células.

La incubación de protoplastos resulta en regeneración de la pared celular y reversión a una célula de morfología normal, lo cual es una propiedad crítica, ya que después de la fusión se desea recuperar un organismo, el cual pueda ser cultivado normalmente en pequeña y gran escala. La fusión celular es seguida por fusión nuclear.

La técnica de fusión celular se emplea en la obtención de hibridomas que son células que se obtienen por fusión de linfocitos con células de mieloma (cáncer de piel) de ratón u otro animal. Cada célula de hibridoma sintetiza una sola especie molecular de anticuerpo.

El cultivo de este tipo de células produce anticuerpos monoclonales, los cuales tienen una enorme importancia en reactivos de diagnóstico, en la purificación de moléculas por su alta afinidad específica y como vectores de drogas u otros reactivos para combatir tumores.

Fuente: Apuntes de Microbiología Industrial del Programa Regional de Desarrollo Científico y Tecnológico de la OEA