7.11D: Reproducción procariota

Los procariotas se reproducen asexualmente por fisión binaria; también pueden intercambiar material genético por transformación, transducción y conjugación.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

Distinguir entre los tipos de reproducción en procariotas

Principales conclusiones

Puntos Clave

• La fisión binaria es un tipo de reproducción en la que el cromosoma se replica y el procariota resultante es una copia exacta del prokaryate parental, sin dejar así oportunidad de diversidad genética.
• La transformación es un tipo de reproducción procariota en la que un procariota puede tomar ADN encontrado dentro del ambiente que se ha originado a partir de otros procariotas.
• La transducción es un tipo de reproducción procariota en la que un procariota es infectado por un virus que inyecta trozos cortos de ADN cromosómico de una bacteria a otra.
• La conjugación es un tipo de reproducción procariota en la que el ADN se transfiere entre procariotas por medio de un pilus.

Términos Clave

• transformación: la alteración de una célula bacteriana causada por la transferencia de ADN de otra, especialmente si es patógena
• transducción: mecanismo horizontal de transferencia génica en procariotas donde los genes se transfieren usando un virus
• fisión binaria: el proceso mediante el cual una célula se divide asexualmente para producir dos células hijas
• conjugación: la fusión temporal de organismos, especialmente como parte de la reproducción sexual
• pilus: un apéndice piloso que se encuentra en la superficie celular de muchas bacterias

Reproducción

La reproducción en procariotas es asexual y generalmente se realiza por fisión binaria. El ADN de un procariota existe como un solo cromosoma circular. Los procariotas no sufren mitosis; más bien el cromosoma se replica y las dos copias resultantes se separan entre sí, debido al crecimiento de la célula. El procariota, ahora agrandado, es pellizcado hacia adentro en su ecuador y las dos células resultantes, que son clones, se separan. La fisión binaria no brinda una oportunidad de recombinación genética o diversidad genética, pero los procariotas pueden compartir genes por otros tres mecanismos.

Figura: Modos de reproducción procariota: Además de la fisión binaria, existen otros tres mecanismos mediante los cuales los procariotas pueden intercambiar ADN. En (a) la transformación, la célula toma el ADN procariota directamente del ambiente. El ADN puede permanecer separado como ADN plasmídico o incorporarse en el genoma del huésped. En (b) la transducción, un bacteriófago inyecta ADN en la célula que contiene un pequeño fragmento de ADN de un procariota diferente. En (c) conjugación, el ADN se transfiere de una célula a otra a través de un puente de apareamiento que conecta las dos células después de que el pilus atrae a las dos bacterias lo suficientemente cerca como para formar el puente.

En transformación, el procariota toma ADN que se encuentra en su entorno que es derramado por otros procariotas. Si una bacteria no patógena toma ADN para un gen de toxina de un patógeno e incorpora el nuevo ADN en su propio cromosoma, también puede volverse patógena. En la transducción, los bacteriófagos, los virus que infectan a las bacterias, a veces también mueven trozos cortos de ADN cromosómico de una bacteria a otra. Resultados de transducción en un organismo recombinante. Las arqueas no se ven afectadas por bacteriófagos, sino que tienen sus propios virus que translocan material genético de un individuo a otro. En conjugación, el ADN se transfiere de un procariota a otro por medio de un pilus, que pone los organismos en contacto entre sí. El ADN transferido puede estar en forma de un plásmido o como un híbrido, que contiene tanto ADN plasmídico como cromosómico.

La reproducción puede ser muy rápida: unos minutos para algunas especies. Este corto tiempo de generación, aunado a mecanismos de recombinación genética y altas tasas de mutación, dan como resultado la rápida evolución de los procariotas, lo que les permite responder a los cambios ambientales (como la introducción de un antibiótico) muy rápidamente.