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10.2D: Identificación de Microbios Basada en Genética Molecular

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    Los métodos modernos de detección microbiana basados en ácidos nucleicos permiten identificar microbios que están asociados con una enfermedad.

    Objetivos de aprendizaje

    • Describir los componentes de los postulados de Molecular Koch

    Puntos Clave

    • Los métodos de detección basados en ácidos nucleicos son muy sensibles.
    • Los postulados de Molecular Koch son un conjunto de criterios experimentales que deben cumplirse para demostrar que un gen que se encuentra en un microorganismo patógeno codifica un producto que contribuye a la enfermedad causada por el patógeno.
    • Después de que se hayan identificado los factores virulentos, es posible desarrollar una vacuna contra los factores.
    • Para muchos microorganismos patógenos, actualmente no es posible aplicar técnicas genéticas moleculares a un gen en cuestión.

    Términos Clave

    • genética: Relacionada con genética o genes.
    • ácido nucleico: Cualquier macromolécula biológica ácida similar a una cadena que consiste en unidades repetitivas de ácido fosfórico, azúcar y bases de purina y pirimidina; están involucradas en la preservación, replicación y expresión de información hereditaria en cada célula viva.
    • virulento: Muy infeccioso, maligno o mortal.
    • genética: la rama de la biología que se ocupa de la transmisión y variación de características heredadas, en particular cromosomas y ADN

    Los métodos modernos de detección microbiana basados en ácidos nucleicos permiten identificar microbios que están asociados con una enfermedad. Los métodos de detección basados en ácidos nucleicos son muy sensibles, y a menudo pueden detectar los niveles muy bajos de virus que se encuentran en personas sanas sin enfermedad.

    El uso de estos nuevos métodos ha llevado a versiones revisadas de los postulados de Koch. Los postulados de Molecular Koch son un conjunto de criterios experimentales que deben cumplirse para demostrar que un gen que se encuentra en un microorganismo patógeno codifica un producto que contribuye a la enfermedad causada por el patógeno. Los genes que satisfacen los postulados moleculares de Koch a menudo se denominan factores de virulencia (es decir, lo que hace que el patógeno sea virulento). Se ha sugerido el siguiente conjunto de postulados de Koch para el siglo XXI:

    1. Una secuencia de ácido nucleico perteneciente a un patógeno putativo debe estar presente en la mayoría de los casos de una enfermedad infecciosa. Deben encontrarse ácidos nucleicos microbianos, preferentemente en aquellos órganos o sitios anatómicos macroscópicos que se sabe que están enfermos y no en aquellos órganos que carecen de patología.
    2. Deben presentarse menos copias, o ninguna, de las secuencias de ácido nucleico asociadas a patógenos en hospedadores o tejidos sin enfermedad.
    3. Con la resolución de la enfermedad, el número de copias de secuencias de ácido nucleico asociadas a patógenos debe disminuir o volverse indetectable. Con recaída clínica, debe ocurrir lo contrario.
    4. Cuando la detección de secuencias es anterior a la enfermedad, o el número de copias de secuencia se correlaciona con la gravedad de la enfermedad o patología, es más probable que la asociación secuencia-enfermedad sea una relación causal.
    5. La naturaleza del microorganismo inferida de la secuencia disponible debe ser consistente con las características biológicas conocidas de ese grupo de organismos.
    6. Los correlatos de secuencia de tejido deben buscarse a nivel celular. Se deben realizar esfuerzos para demostrar la hibridación in situ específica de la secuencia microbiana a áreas de patología tisular y a microorganismos visibles o a áreas donde se presume que están localizados los microorganismos.
    7. Estas formas de evidencia de causalidad microbiana basadas en secuencias deben ser reproducibles.

    Una vez identificados los factores virulentos, es posible desarrollar una vacuna contra los factores. ilustra cómo se desarrolló la vacuna contra la gripe aviar utilizando técnicas genéticas inversas.

    imagen
    Figura: Genética de reserva: Desarrollo de vacuna contra la gripe aviar por técnica de genética inversa

    Para muchos microorganismos patógenos, actualmente no es posible aplicar técnicas genéticas moleculares a un gen en cuestión. La prueba de un gen de virulencia candidato requiere un modelo animal relevante de la enfermedad que se examina y la capacidad de manipular genéticamente el microorganismo que causa la enfermedad. Se carece de modelos animales adecuados para muchas enfermedades humanas importantes. Además, muchos patógenos no pueden ser manipulados genéticamente.

    LICENCIAS Y ATRIBUCIONES

    CONTENIDO CON LICENCIA CC, COMPARTIDO PREVIAMENTE

    CC CONTENIDO LICENCIADO, ATRIBUCIÓN ESPECÍFICA

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