¿Qué es un cromosoma artificial bacteriano?
Un cromosoma artificial bacteriano (BAC) es una de una clase de herramientas, llamada vectores, que los microbiólogos usan para insertar genes en una bacteria, generalmente e coli . La inserción de genes altera las propiedades de la bacteria en un proceso llamado transformación. Un científico puede alterar una cepa de bacterias usando un BAC, luego comparar las bacterias alteradas con una cepa inalterada para descubrir qué papel juegan los genes insertados en la biología celular. Si bien los científicos utilizan todos los vectores de manera similar, el BAC es notable por poder llevar mucho más material genético que las herramientas competidoras.
A lo largo de los años, los científicos han desarrollado varios tipos diferentes de vectores para modificar la composición genética de la bacteria. La mayor parte de estos se crean modificando los fagos, virus que infectan solo células bacterianas, o estructuras llamadas plásmidos. El cromosoma artificial bacteriano es uno de varios vectores basados en plásmidos. Los plásmidos son anillos de ADN de flotación libre que muchosLas bacterias contienen además de su ADN cromosómico. No se consideran una forma de vida separada, pero no obstante se comportan algo como un organismo dentro de un organismo: pueden reproducirse independientemente de las bacterias en la que "viven".
Los plásmidos como el cromosoma artificial bacteriano se insertan en bacterias utilizando un proceso llamado electroporación. La electroporación implica alterar la membrana celular con una descarga eléctrica, que crea aberturas temporales a través de las cuales se pueden insertar moléculas. Los precursores del BAC incluyeron plásmidos modificados con nombres exóticos como el cosmídico y el fosmid. Estos intentos a menudo frustrados de investigación porque solo podían transportar unas pocas decenas de miles de pares de bases de ADN, suficiente para insertar solo genes muy pequeños.
En 1992, el primer cromosoma artificial bacteriano fue creado por Hiroaki Shizuya, un investigador del Instituto de Californiade tecnología, modificando un plásmido llamado factor F. Los plásmidos del factor F se usan naturalmente por bacterias para transferir ADN de una célula a otra durante los períodos de estrés ambiental, para aumentar la variabilidad genética y la probabilidad de supervivencia. A diferencia de sus predecesores, el BAC podría transportar genes grandes con cientos de miles de pares de bases de ADN, o varios genes a la vez.
Una serie de grandes bibliotecas de BAC ahora son mantenidas por la universidad, la industria privada y los grupos gubernamentales. Además de los genes bajo investigación, muchos BAC contienen herramientas que permiten una investigación más fácil. Por ejemplo, algunos BAC contienen genes que se vuelven azul bacterias o los hacen brillar, para una identificación más fácil. Algunos contienen genes que hacen que el huésped sea resistente a ciertos anticuerpos. Los cultivos se pueden purificar enjuagándolos con el anticuerpo en cuestión, matando todas las bacterias, excepto las que llevan el BAC.
Dado que las bacterias se reproducen rápidamente, el cromosoma artificial bacteriano MAY también se utilizará para clonar grandes cantidades de una secuencia genética particular para el estudio. Esto ha permitido un mejor estudio de los genomas de los organismos que crecen lenta o impredeciblemente en condiciones de laboratorio. La capacidad de clonar ha acelerado la investigación del tratamiento de la enfermedad al permitir una identificación más rápida de medicamentos antivirales y antibacterianos efectivos. También ha permitido una producción más efectiva de secuencias utilizadas en la modificación genética de otros organismos, para la investigación y la industria.
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