4.1. Transformación de organismos.

En determinadas condiciones fragmentos de ADN exógeno o ADN transformante (tamaño superior a 3 x 105 dalton y longitud comprendida entre 5 x 106 y 15 x 106, que equivale a 200.000 pares de bases) con estructura helicoidal intacta pueden unirse a células bacterianas competentes y entrar en su interior. La entrada de estos segmentos necesita de la presencia de iones de k+, Mg++ y Ca++. El ADN entra en el espacio periplasmático, entre la pared celular y la membrana plasmática, allí una endonucleasas corta las dobles hélices en fragmentos de menor tamaño, posteriormente se degrada una de las dos hélices, de manera que lo que entra en el citiplasma es ADN de una hélice (monocatenario). Estos fragmentos de ADN monocatenario o ADN transformante pueden sustituir a fragmentos de ADN homólogo del cromosoma principal bacteriano mediante un mecanismo especial de recombinación. La recombinación genética tiene lugar entre el ADN transformante y el ADN de la bacteria receptora y se detecta por la aparición de bacterias descendientes transformadas para algún carácter. La existencia de este mecanismo permite construir Mapas genéticos de transformación.

Concepto de ligamiento en experimentos de transformación: dos genes o dos marcadores o dos loci cualesquiera se consideran como ligados cuando van juntos en el mismo segmento de ADN transformante o exógeno. En este caso, la frecuencia con la que aparecen las bacterias descendientes dobles transformadas DT (han cambiado para los dos genes o loci estudiados con respecto a la bacteria receptora) es mayor que la frecuencia de las bacterias descendientes simples transformadas ST (han cambiado para un solo gen o un solo locus con respecto a la receptora).

Supongamos que tenemos una bacteria receptora auxotrofa (a- b-), incapaz de sintetizar los compuestos a y b. Por tanto, para crecer necesita que se añadan a las medio dichas sustancias. Supongamos que el ADN transformante o exógeno procede una bacteria prototrofa (a+ b+) que si es capaz de sintetizar los compuestos a y b, por tanto, no necesita que se añadan al medio dichas sustancias. Si los dos genes implicados en la producción de a y b están ligados y van en el mismo segmento de ADN transformante, podemos considerar tres regiones (I, II y II) en las que se puede dar entrecruzamiento. Un cuestión importante a tener en cuenta, es que el número de entrecruzamientos (sobrecruzamientos) a considerar debe ser siempre par (2, 4, 6, etc.), ya que si se diera un entrecruzamiento, tres o cinco, el cromosoma principal de la bacteria receptora quedaría abierto dejando de ser circular. El número de sobrecruzamientos necesario para que aparezca una bacteria DT es dos, uno en la región I y otro en la región III.