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Mostrando 71 resultados para "plásmido"

plásmido

Molécula generalmente circular de ADN de doble cadena que se replica autónomamente y se encuentra situada extracromosómicamente en los procariotas. Aunque la gran mayoría de plásmidos son circulares, se han identificado plásmidos lineales en bacterias de varios géneros, como Rhodococcus, Salmonella, o Streptomyces. Una de sus principales características es la de no ser esenciales para el normal desarrollo del organismo que los posee, aunque en ocasiones puede permitir que el organismo se desarrolle en un ambiente hostil. Debido a que son mantenidos establemente en muy diversas condiciones, se asume que confieren alguna ventaja selectiva al portador. De hecho, muchos plásmidos codifican importantes funciones en bacterias fitopatógenas. Las bacterias fitopatógenas pueden contener plásmidos o no; cuando los portan, su número es variable, de uno a seis tipos diferentes de plásmidos o más. Generalmente están en un número de copia medio o bajo, desde 6-9 copias en cepas de Pseudomonas syringae hasta 10 o más copias en ciertas cepas de especies de Pectobacterium. El tamaño es también muy variable, desde aproximadamente 1 kb hasta más de 2 Mb. Aunque no hay una relación estricta entre el tamaño de los plásmidos y la especie fitopatógena, los plásmidos más grandes suelen encontrarse en cepas de Agrobacterium, Rhizobium y Ralstonia. Pueden ser nativos, crípticos, movilizables o conjugativos Pueden ser eliminados de la célula bacteriana.

plásmido conjugativo

Aquel que posee genes que permiten su transferencia de una célula bacteriana a otra, y que incluyen los necesarios para la síntesis de un sistema de secreción de tipo IV, una proteína acopladora y una relaxasa, además de un origen de transferencia (oriT). Durante ese proceso, denominado conjugación, dos bacterias entran en contacto y una copia del plásmido conjugativo pasa de una de las células a la otra. Incluso, algunos plásmidos conjugativos pueden además movilizar plásmidos no conjugativos, ya sea mediante cointegración o proporcionando el sistema de secreción de tipo IV y la proteína acopladora para la transferencia de otro plásmido que contenga al menos un origen de transferencia La presencia de este tipo de plásmidos colabora a crear variabilidad genética, al transferir ADN a las células que la rodean, de manera que las células receptoras pueden adquirir nuevos alelos de un gen dado o una función totalmente nueva. Así pueden las bacterias incrementar la capacidad de colonizar nuevos nichos y competir con otras o sobrevivir en condiciones adversas.

plásmido críptico

Plásmido de funciones todavía desconocidas, caso de numerosos de los encontrados en bacterias fitopatógenas.

plásmido mixto

El obtenido por recombinación a partir de ácidos nucleicos derivados de microrganismos entre los cuales no suele haber intercambio de información genética.

plásmido movilizable

Aquel que contiene un origen de transferencia (oriT), o un oriT acompañado de un gen de relaxasa compatible, y que puede ser transferido por conjugación en presencia de un plásmido conjugativo, que generalmente aporta en trans al menos el sistema de secreción de tipo IV y la proteína acopladora.

plásmido nativo

Aquel que aparece normalmente en un organismo. Se han descrito en muchas especies de bacterias fitopatógenas de numerosos géneros, incluyendo mollicutes como Spiroplasma y fitoplasmas. Su tamaño es muy variable, dependiendo de la cepa, y oscila entre 1 kb en muchas especies de Pseudomonas, hasta más de 400 kb en especies de los géneros Agrobacterium y Rhizobium. Como caso excepcional están los megaplásmidos de Ralstonia solanacearum, que a menudo son mayores de 2.000 kb. Las funciones codificadas por los plásmidos nativos en bacterias fitopatógenas son muy diversas, desde producción de bacteriocinas, producción de hormonas, producción de efectores del sistema de secreción de tipo III, producción de endocelulasas y otras funciones implicadas en virulencia (incluyendo las de los plásmidos Ri y Ti), resistencia a agentes antibacterianos y metales pesados (como resistencia a estreptomicina, cobre, arsénico, mercurio o cadmio, etc.), metabolismo (como producción y catabolismo de opinas, uso de tartrato, degradación de catequina y taninos, uso de ácidos grasos de cadena larga, etc.), y otras funciones como producción de carotenos o prototrofía para tiamina.

plásmido Ri

Pequeña molécula circular de ADN de doble cadena que forma parte del genoma de la bacteria Rhizobium rhizogenes, que se distingue de las especies tumorígenas de Agrobacterium y Rhizobium spp. porque los tumores que inducen algunas de sus cepas presentan muchas raíces en forma de cabellera. El plásmido Ri se utiliza como vector para introducir información genética en células vegetales.

plásmido Ti

Molécula circular de tamaño variable de 100 a 800 kb, de ADN de doble cadena que forma parte del genoma de especies de Agrobacterium y Rhizobium spp., y de especies de otros géneros que son agentes causales de tumores en cuello y raíces de especies susceptibles. El plásmido Ti se utiliza como vector para introducir información genética en células vegetales.

plásmido versátil

Aquel mixto que funciona como vector de clonación en células de origen diverso.

curado de plásmidos

Tratamiento por diversos métodos, generalmente por sucesivos subcultivos, gradiente de temperatura, o ciertas sustancias que interfieran con la replicación de los plásmidos, con la finalidad de eliminarlos de la célula bacteriana. Uno de los métodos más usuales para plásmidos no nativos es la realización de sucesivos subcultivos de la cepa portadora del plásmido en un medio de cultivo sin los marcadores de resistencia codificados por dicho plásmido.

megaplásmido

Aquel de gran tamaño; aunque debería aplicarse a plásmidos de tamaño igual o superior a 1.000 kb, no hay un consenso sobre el tamaño que define a un megaplásmido. En general, y aunque genera confusión por la errónea utilización del prefijo, algunos autores consideran megaplásmidos aquellos de tamaño mayor a 100-350 kb.

ADN extracromosómico

Aquel situado fuera del núcleo, generalmente en las mitocondrias y cloroplastos de los eucariotas, o no integrado en el cromosoma bacteriano, como los plásmidos.

ADN inductor de tumores

Se aplica comúnmente al plásmido (Ti) de la bacteria antes denominada Agrobacterium tumefaciens y ahora Rhizobium spp., que causa la formación de tumores en el cuello, raíz e incluso parte aérea de gimnospermas y dicotiledóneas. Dado que estos plásmidos son capaces de transferir ADN e integrarlo en el cromosoma de la célula vegetal anfitriona, se utilizan como vectores de ADN foráneo en la transformación genética de plantas.

agarosa

Constituyente del agar que no contiene inhibidores del desarrollo de microorganismos. Debido a que su tamaño de poro es más uniforme que el del agar, se utiliza para la preparación de geles de electroforesis, y es especialmente aconsejable para resolver fragmentos grandes, de hasta 100 kb y mucho mayores, como por ejemplo los megaplásmidos de 400 o 600 kb de Rhizobium, por lo que los geles de agarosa resultan más apropiados que los geles de poliacrilamida.

cepa curada

Cepa bacteriana a la que se ha eliminado uno o varios plásmidos.

cepa desarmada

La de la bacteria tumorígena del género Agrobacterium en la que se han eliminado los oncogenes del plásmido Ti, responsable de la inducción del crecimiento tumoral.

cepas K84 y K1026

Cepas bacterianas de Rhizobium rhizogenes (antes Agrobacterium radiobacter) no patógenas, utilizadas para el control biológico de cepas tumorígenas de Rhizobium spp. (antes Agrobacterium spp.). La cepa K84 excreta un antibiótico específico contra cepas causantes de tumores de Rhizobium spp. denominado agrocina 84 (codificada por el plásmido pAgK84) y controla eficazmente a las cepas patógenas sensibles y también a algunas de las resistentes al mismo (aunque en menor proporción), utilizando además otros mecanismos implicados, como la síntesis de otras sustancias antibacterianas (la agrocina 434, y el sideróforo ALSK84), y la colonización del sistema radicular mediante la formación de biopelículas. Tanto el plásmido pAgK84 como el plásmido Ti pueden ser transferidos entre la cepa K84 y cepas patógenas. Sin embargo, mientras la transferencia del plásmido Ti a la cepa K84 es poco frecuente, la del pAgK84 desde la cepa K84 a las patógenas ocurre con frecuencia, poniendo en peligro el biocontrol. Para asegurar su efectividad, se obtuvo un mutante de deleción Tra- de pAgK84, deficiente en su transferencia por conjugación, que se denominó cepa K1026, con la que el control biológico es seguro. Dicha cepa se utiliza en muchos países en un producto denominado comercialmente Nogall, pero su uso no está autorizado en la Unión Europea.

clonación

1. Acción y efecto de clonar. 2. En su sentido más amplio, técnica que tiene como finalidad generar copias idénticas de individuos, tejidos, células o ADN. En plantas se realiza por estacas, esquejes, injerto (sistemas asexuales de multiplicación). Para genes se realiza insertando un gen de un organismo (ADN exógeno), en el material genético de un portador denominado vector (células bacterianas, levaduras, virus, plásmidos). Una vez insertado el gen, el vector se somete a condiciones controladas de laboratorio, que promueven su multiplicación, con lo que se logra que el gen deseado se copie muchas veces. En el caso de bacterias, hongos u oomicetos, se procede a su cultivo puro partiendo de una o pocas células iniciales, para generar un clon o colonia.

conjugación

1. Proceso mediante el cual la información genética transportada por un plásmido o un elemento integrado en el cromosoma bacteriano, pasa de su célula recipiente original (donante) a una receptora que antes no lo contenía. 2. Uno de los principales mecanismos de intercambio de material genético entre bacterias (junto a la transformación y transducción). Proceso por el cual se transfiere el ADN de una bacteria a otra, o de una hifa masculina (F+) a otra femenina (F-), durante el contacto intercelular. 3. Asociación lateral de los cromosomas al comienzo de la profase meiótica. 4. Acción y efecto de preparar conjugados que posteriormente faciliten la detección de organismos con el uso de la sustancia delatora de los mismos.

cósmido

Plásmido al cual se le ha adicionado la secuencia cos del genoma del bacteriófago λ. La secuencia cos abarca unos 200 nt y permite el empaquetamiento del vector en una cápsida del fago. Son vectores de clonación, muy utilizados en la elaboración de genotecas de ADN genómico de gran tamaño ya que permiten la introducción de insertos de ADN de hasta 45 kb.

CRISPR

Siglas del inglés. En español, repeticiones palindrómicas cortas agrupadas y regularmente interespaciadas. Son familias de secuencias o locus de ADN que contienen repeticiones cortas de secuencias de bases y están presentes en arqueas y bacterias. Estas secuencias contienen fragmentos de ADN de elementos genéticos móviles, como virus y plásmidos, que han invadido a la célula y son utilizados para detectar y destruir el ADN invasor en nuevos ataques de elementos similares, por lo que juegan un papel clave en los sistemas de defensa celulares. Actualmente forman parte de la tecnología conocida como CRISPR/Cas9 que, de forma específica y muy efectiva, permite modificar los genes dentro de los organismos vivos al alterar secuencias genéticas para modificarlos o tratar enfermedades genéticas. Esta innovadora herramienta puede ser ajustada para reconocer y cortar y pegar secuencias cortas de ADN, lo que la ha convertido en la técnica de edición genética más eficiente desde la década de 2010. Actualmente, CRISPR/Cas12, y variantes cómo Cas12a, puede cortar el ADN en lugares más específicos que Cas9, de manera más precisa y con menos efectos secundarios no deseados y puede ser utilizado en una gran variedad de organismos y sistemas biológicos para investigación genética, desarrollo de terapias génicas, mejora de genética de cultivos agrícolas y en la lucha contra enfermedades.

depuración

Uso de herramientas informáticas para la eliminación de los errores que puedan contener las secuencias de nucleótidos o de aminoácidos anotadas en un banco de datos. Por ejemplo, como las secuencias del plásmido vector incluidas en la secuencia anotada.

educción

Pérdida de material genético del anfitrión, hospedador o huésped, al salir de él un plásmido que estaba integrado en algunos de sus cromosomas.

elemento genético móvil

Término que agrupa a cualquier elemento genético que se mueve entre células, como islas de patogenicidad (en inglés PIs), integrones, ICEs, y plásmidos, entre otros. Las IS, y otros elementos transponibles, permiten acelerar la evolución de los organismos mediante la generación de diversos tipos de cambios genéticos en el genoma del huésped o anfitrión, siendo lo más frecuente la inactivación génica por inserción física del elemento. Entre otros cambios genéticos, las IS también pueden dar lugar a cambios de expresión génica, ya que diversas IS poseen promotores activos dirigidos hacia el exterior del elemento o terminadores de la transcripción, así como favorecer reorganizaciones genómicas (inversiones, deleciones, traslocaciones, inserción de plásmidos o islas, etc.) mediante recombinación homóloga entre dos copias de una IS.

episoma

Término en desuso para referirse al elemento genético extracromosómico circular que se replica de manera independiente al cromosoma bacteriano, que también se puede integrar al genoma de la bacteria y replicarse como parte de él. Equivale a un plásmido.

espectinomicina

Antibiótico aminoglicósido inhibidor de la síntesis proteica. Además de servir como agente selectivo para la manipulación genética, se utiliza para la amplificación de plásmidos en microorganismos que presentan resistencia al cloranfenicol. Esta amplificación solo es posible con plásmidos cuyo inicio de replicación depende de ARN.

fagémido

Vector compuesto por un plásmido al que se le ha incorporado el origen de replicación de un fago filamentoso (fago de ADN monocatenario como el fago M13 o F1). De este modo mantiene todas las utilidades de los plásmidos, pero además tiene la capacidad de producir ADN monocatenario.

fago filamentoso

Virus constituido por un largo filamento que pertenece al género Inovirus, que comprende bacteriófagos con su ADN en forma de cadena simple. Son muy empleados como vector de clonación. El ensamblaje al nivel de la membrana de la célula huésped o anfitriona y la salida de las partículas virales no causan la lisis o muerte de la bacteria. Las bacterias infectadas continúan vivas, aunque su velocidad de crecimiento decrece. Infectan exclusivamente bacterias gramnegativas en las que se encuentra presente el pili sexual F, que se encuentra codificado por los genes del operón tra de los plásmidos conjugativos F.

fasciación

1. Denominación común del síndrome que se caracteriza por la pérdida de dominancia apical, proliferación de yemas y engrosamiento de entrenudos. En algunos casos el síndrome consiste en la transformación de los brotes y tallos en órganos aplanados, como si algunas partes se hubieran fusionado, hipertrofiado y desorganizado, debido a alteraciones fisiológicas (cristación de cactus) o a parasitismo. Son típicas las inducidas por la bacteria Rhodococcus fascians. También son típicas las fasciaciones inducidas por el fitoplasma que afecta a Echium plantagineum o viborera. 2. (fasciation, leafy gall disease). Denominación común de la enfermedad causada por la bacteria grampositiva Rhodococcus fascians en dicotiledóneas y algunas monocotiledóneas, debida a una alta producción de citoquininas exógenas. Afecta principalmente a col (Brassica oleracea), coliflor (Brassica oleracea), pistacho (Pistacia vera) y a otras plantas como tabaco, mora, fresa y plantas ornamentales (primavera, kalanchoe, geranio, clavel e Impatiens, entre otras). La virulencia en esta especie está controlada por genes localizados en un plásmido y en el cromosoma, las cepas que carecen del plásmido no son patógenas. Genera fasciaciones y brotaciones anormales, especialmente en la base del tallo, con aparición de yemas y tallos cortos y gruesos con hojas anormales. Las fasciaciones consisten en un ensanchamiento del parénquima y un crecimiento anormal del sistema vascular, que resulta en la formación de arrugas y la ampliación de las venas, formación de yemas y tallos cortos y gruesos, tumores y deformaciones en raíces. En general, la infección resulta en un menor desarrollo vegetativo. La bacteria se transmite por el suelo, donde se conserva y por material vegetal. De amplia distribución geográfica en zonas templadas de Europa y América, Australia, Egipto, India, Irán y Nueva Zelanda. Identificada esporádicamente en España.

gen vir

Aquel que se localiza en los plásmidos Ti o Ri de cepas tumorígenas de Rhizobium (antes Agrobacterium) y que es necesario para que tenga lugar el proceso de transferencia de ADN, pero no se integra en el genoma de la planta huésped o anfitriona.

genóforo procariota

Material genético de las células procariotas que está directamente contenido en el citoplasma porque dichos organismos no poseen núcleo rodeado de membrana nuclear; se trata generalmente de una especie de cromosoma, aunque cerca del 10 % de las bacterias secuenciadas poseen más de uno (dos en cepas del género Rhizobium, antes Agrobacterium). Las bacterias pueden contener, además, uno o más plásmidos. Ciertas bacterias contienen copias múltiples de su genoma por cada célula. El cromosoma suele ser circular, aunque también se encuentran cromosomas lineares, en el que el ADN generalmente se organiza en un círculo cerrado superenrollado que contiene también los ribosomas 70S, y no está asociado a estructuras membranosas. El término está en desuso, en favor de cromosoma procariota.

genoma bacteriano

Conjunto de genes y secuencias de ADN de una bacteria. El elemento obligatorio del genoma es el cromosoma, aunque es frecuente encontrar además unidades de replicación autónomas llamadas plásmidos, que son dispensables, es decir si se pierden, la bacteria sigue siendo viable.

ingeniería genética

Tecnología para inducir cambios en la constitución genética de las células sin mediar el ciclo sexual. Esta metodología es capaz de producir moléculas de ADN que contienen nuevos genes y normalmente emplea vectores, como Agrobacterium para eucariotas y plásmidos para procariotas, para transferir el ADN a un organismo receptor. La transferencia se puede realizar sin vectores mediante sistemas de electroporación o biobalística, entre otros.

inmortalización

Término que se refiere al hecho de hacer perenne o perpetuo algo, como por ejemplo un cultivo celular mediante un crecimiento continuado que si no cesaría por sí solo. Como otros ejemplos, el clonado de ADNc en un plásmido bacteriano o la producción de anticuerpos monoclonales en hibridomas segregantes.

integración

Inserción de una molécula de ADN (como un plásmido, un elemento transponible, una isla genómica o un virus) en el ADN cromosómico de un huésped o anfitrión tras la infección, normalmente mediada por enzimas codificadas por la molécula de ADN que se inserta.

kanamicina

Antibiótico aminoglicósido inhibidor de la síntesis proteica. Actúa uniéndose a los ribosomas 70S, con lo que impide la lectura correcta del ARNm. Se utiliza principalmente contra organismos gramnegativos en experimentos de transformación, como complemento en algunos medios de cultivo in vitro y, como marcador, para la selección de bacterias y plásmidos con genes de resistencia a kanamicina.

kit

Conjunto de productos y utensilios suficientes para conseguir un determinado fin o realizar un procedimiento concreto de análisis, diagnóstico, detección o identificación, que se comercializan como una unidad con fecha de preparación y de caducidad. Además de los mencionados, se comercializan muchos kits para procedimientos muy diversos, como para el aislamiento y purificación de ácidos nucleicos, plásmidos, o diversos tests fenotípicos, secuenciación, o identificación de células viables, que son especialmente importantes en Fitopatología. Existen kits completos que permiten realizar enteramente las operaciones de diagnóstico, detección o identificación, directa o indirecta de un patógeno. En ellos se proporcionan testigos, tampones y los diversos componentes en las proporciones adecuadas, envasados de manera que se obtenga el mejor rendimiento de los componentes costosos o difíciles de obtener. Algunos componentes pueden comercializarse incluso prepesados, parcialmente prefabricados o ligados a soportes sólidos, con el fin de evitar las etapas preparativas. Existen también kits parciales que contienen únicamente los reactivos clave (anticuerpos, conjugados, sondas, iniciadores, tampones, etc.) para el fin perseguido. De cara a ser aceptados e incluidos en estándares internacionales de diagnóstico, requieren su homologación y validación.

manipulación génica

Formación de nuevas combinaciones (producidas fuera de la célula) de material heredable por inserción de una molécula de ácido nucleico en cualquier virus, plásmido u otro sistema vector. De esta forma se permite su incorporación a un organismo huésped, en el que no aparecen de forma natural, pero en el que dichas moléculas de ADN son capaces de reproducirse de forma continua. El proceso se puede también denominar clonación molecular o clonación de genes, pues puede propagarse y crecer en cultivo una línea de organismos genéticamente idénticos.

mapa cromosómico

Representación gráfica de las posiciones relativas de los genes en los distintos cromosomas, plásmidos o genomas virales. Estos mapas indican la estructura física basándose en un examen microscópico (mapa citológico), en la posición de los genes en función de unidades de ligamiento (mapa de ligamiento) o en las secuencias de nucleótidos.

marcador genético

Secuencia de ADN localizable específicamente. También puede ser un gen que confiere resistencia a determinado antibiótico (frecuentemente ampicilina, kanamicina, estreptomicina o tetraciclina), que puede reconocerse y utilizarse para seleccionar células. Si se inserta en un huésped bacteriano utilizando como vector un plásmido apropiado, y el cultivo completo se dispone en placas con un medio sólido que contenga el antibiótico, solo sobrevivirán las células que posean el marcador genético. Dichas células presentarán también las otras características que se hallaban contenidas en las secuencias ligadas al gen marcador en el vector.

mecanismo de círculo rodante

Sistema de replicación de viroides. A causa de su incapacidad para codificar proteínas propias, los viroides deben activar alguna ARN polimerasa celular preexistente que catalice la amplificación de sus cadenas, en contraste con los virus, que codifican en sus genomas componentes de la enzima que los replica. La naturaleza circular de los ARN viroidales y la presencia en tejidos infectados de cadenas de longitud mayor que la unitaria, sugirió que su replicación transcurre por un mecanismo de círculo rodante en el que la molécula circular (+) (se asigna arbitrariamente esta polaridad a la especie infecciosa más abundante) sirve de molde para que, sobre ella, se sinteticen por transcripción reiterativa cadenas oligoméricas de polaridad complementaria (-). Estos ARNs oligoméricos (-) sirven a su vez de molde para la síntesis de oligómeros (+), que a continuación son cortados en segmentos de longitud unitaria por una ARNasa y finalmente circularizados por una ARN ligasa, generando así la misma especie molecular que inició el ciclo. Un mecanismo similar de círculo rodante se utiliza durante la replicación de diversos virus, como el fago lambda, y algunos plásmidos, y durante la transposición de diversos elementos transponibles.

metilación del ADN

Proceso por el cual se añade un grupo metilo a una o más bases de una molécula de ácido nucleico, por medio de unas enzimas denominadas metiltransferasas de ADN. La metilación del ADN cumple muchas funciones, como por ejemplo poder distinguir el ADN recién sintetizado en bacterias (ya que solo una de las cadenas estará metilada), para procesos de reparación durante la replicación; protección frente a ADN foráneo (bacteriófagos, plásmidos, etc.), que no estará metilado con el mismo patrón que el ADN de la bacteria y podrá ser degradado por enzimas de restricción; y, en muchos eucariotas, fundamentalmente plantas y animales, la represión de la transcripción génica. Las citosinas junto a guaninas son las bases más frecuentemente metiladas. También, la metilación de citosinas da lugar con mucha frecuencia a mutaciones en el ADN por desaminación de la citosina.

neoplasma

1. Tejido con células tumorales, entre las cuales se encuentran las transformadas por el plásmido Ti de Agrobacterium y Rhizobium spp. 2. Zona localizada de un tejido donde existen células transformadas genéticamente.

número de copia

1. Número de veces que está un gen concreto en el genoma de un organismo. 2. Número de moléculas de un plásmido que contiene una célula. 3. Número de veces que se ha amplificado exponencialmente un fragmento de ADN de interés (amplicón) mediante reacción en cadena de la polimerasa (PCR) o amplificación isoterma (LAMP).

octopina

Uno de los tipos más frecuentes de opina, cuya formación se induce en las células vegetales infectadas y tejidos tumorales formados tras la infección por algunas cepas de Rhizobium o Agrobacterium spp. portadoras de plásmidos Ti.

opina

Nombre genérico de los aminoácidos que se sintetizan a partir de argininas en los tumores inducidos por algunas especies de Rhizobium y Agrobacterium spp. El tipo de opina depende de la cepa que inició la formación del tumor. Las más comunes son nopalina y octopina, vitopina y agropina. Los enzimas de síntesis (sintetasas de opina) están codificados en el plásmido Ti de las cepas tumorígenas de Rhizobium, Agrobacterium spp. y Allorhizobium vitis.

origen de replicación, ori

Secuencia de bases reconocida como la posición por la cual debe iniciarse la replicación de una molécula de ADN. En bacterias, plásmidos y virus solo existe una de tales posiciones. Los fragmentos de ADN que contienen la secuencia del origen de replicación suelen denominarse replicones.

pangenoma

Conjunto de genes presentes en los genomas secuenciados de todas las cepas de una misma especie o de un grupo relacionado de organismos. Representa la diversidad genética total de esa especie. Esta definición de pangenoma, denominada “pangenoma de presencia-ausencia” (presence–absence variation pangenome), es la más común en la literatura científica, aunque algunos especialistas en la disciplina de Pangenómica definen tres tipos de pangenoma, que implican diferencias en la representación del mismo y en su inclusión de genes y secuencias no codificantes. El pangenoma se divide en dos componentes principales: i) genoma central o núcleo, que representa a los genes que están presentes en todas las cepas y por estar conservados son esenciales para las funciones básicas de la especie; y ii) genoma accesorio o dispensable, que representa los genes que están presentes únicamente en algunas cepas. Estos genes diferenciales suelen estar relacionados con la adaptación al ambiente, resistencia a antibióticos, o mecanismos de patogenicidad, pero también suelen incluir secuencias típicas de fagos, plásmidos y otros elementos genéticos móviles. La importancia del pangenoma en Fitopatología es clave, ya que permite entender la diversidad genética de los patógenos y su interacción con las plantas anfitrionas u hospedadoras. Permite: i) conocer la variabilidad genética de los patógenos e identificar genes que están presentes solo en algunas cepas de un patógeno, como genes de virulencia, efectores, o de resistencia a plaguicidas, fundamental para comprender por qué ciertas cepas son más agresivas o difíciles de controlar que otras; y ii) entender la coevolución planta-patógeno, al permitir estudiar cómo los genes de los patógenos evolucionan para evadir los mecanismos de defensa de las plantas. Así, algunos genes de efectores pueden perderse por deleción o acumular mutaciones que alteren su secuencia para evitar ser detectados por genes de resistencia en las plantas. El conocimiento de qué genes del pangenoma están implicados en la infección, permite diseñar estrategias para mejorar la resistencia e identificar dianas moleculares para mejorar genéticamente cultivos determinados mediante edición genética o cruzamientos dirigidos. La identificación de los genes únicos y accesorios favorece el desarrollo de métodos, técnicas de detección y reactivos específicos de detección y diagnóstico para identificar cepas nuevas, más virulentas o resistentes. El estudio del pangenoma puede mostrar cómo una población patógena cambia con el tiempo, ayudando a predecir posibles brotes o fallos en el control basado en resistencia genética. Como ejemplo concreto, en el hongo fitopatógeno Magnaporthe oryzae (causante del añublo del arroz), el análisis del pangenoma ha permitido identificar genes de efectores que determinan si una cepa puede infectar a ciertas variedades de arroz y ello ha sido clave para el diseño de programas de mejora genética más eficaces. El pangenoma se puede representar, de forma básica, como una lista de genes presentes o ausentes en cada cepa o individuo, mediante una matriz. Como segundo tipo de pangenoma, denominado “secuencia representativa del pangenoma” (representative sequence pangenome), también puede expresarse como una concatenación de genomas completos o sus secuencias representativas, lo que es útil para análisis comparativos. El tercer tipo, denominado “pangenoma gráfico” (pangenome graph o graphical pangenome), integra múltiples secuencias genómicas de organismos de la misma población, especie o género en un único genoma de referencia.

Sociedad Española de Fitopatología
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