Las células competentes, son células capaces de absorber ADN endógeno y, de esta manera, introducirlo en su interior.
Una vez interiorizado, el ADN puede recombinarse con su propio genoma, lo que se denomina trasferencia horizontal. La trasferencia horizontal es un mecanismo de movimiento de material genético entre organismos como las bacterias. Este movimiento ha permitido la evolución de muchos organismos. Un ejemplo claro de trasferencia es la resistencia bacteriana a antibióticos, que es capaz de propagarse de unas bacterias a otra y así ganar esta cualidad.
El proceso para crear una célula competente en el laboratorio se da principalmente mediante dos mecanismos, la electroporación o por métodos químicos. Ambos casos consisten en crear poros en la membrana celular de manera temporal para que el ADN circundante pueda entrar al citoplasma.
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Células químicamente competentes
Son células que se han vuelto competentes mediante un tratamiento químico.
Normalmente, este tratamiento incluye la utilización de agentes químicos que neutralizan las cargas negativas de los fosfolípidos y debilitan las bicapas. Posteriormente se aplica un choque térmico que calienta y enfría rápidamente la célula, lo que ayuda a que el ADN pueda atravesar temporalmente los poros celulares.
Células electrocompetentes
Para trasformar células electrocompetentes es necesario disponer de un electroporador en el laboratorio. El electroporador administra un pulso eléctrico a la célula que perturba la bicapa lipídica, produciendo un realineamiento de la misma. De esta manera, se aumenta la permeabilidad celular creándose poros temporales que permiten la entrada de material genético al interior celular.
¿Cómo elegir entre los diferentes tipos de células competentes?
A la hora de realizar un experimento con células competentes, podremos elegir en casi todos los casos entre células que han sido tratadas mediante los dos métodos comentados anteriormente.
La primera elección es sencilla ya que, si no se dispone en el laboratorio de electroporador, entonces se utilizará el método químico.
En segundo lugar, a la hora de elegir la cepa que mejor se adapta a nuestras necesidades, nos preguntaremos lo siguiente:
¿Queremos realizar clonaciones rutinarias?
En este caso es conveniente utilizar células con una gran eficiencia de transformación, como DH5-alfa. Estas células se han creado para mantener el DNA estable evitando su degradación. Por ello, las tasas de clonación son elevadas.
¿Queremos producir proteínas recombinantes?
Para la expresión y producción de proteínas recombinantes la cepa más utilizada es E. coli BL21. De esta cepa existen diferentes variantes. BL21 no tiene promotor T7 para la expresión de proteínas; sin embargo, la cepa BL21 DE3 sí contiene un fago que codifica para este promotor.
¿Queremos construir librerías de fagos?
Las librerías de fagos son muy útiles a la hora de cribar proteínas de unión a diferentes ligandos, o de producir anticuerpos de manera diferente a las técnicas clásicas, que utilizan animales de experimentación.
Para generar estas librerías o “display” se recomienda el uso de células TG1 phage, de E. coli. Esta cepa es muy eficaz para la presentación de fagos ya que ha sido modificada para no variar ni restringir el ADN exógeno.
¿Queremos trasformar células vegetales?
Para la transformación de células vegetales o plantas, se utiliza comúnmente la bacteria Agrobacterium tumefaciens. Existen diferentes cepas de Agrobacterium, sin embargo, una de las que mayor eficiencia de transformación ofrece es GV3101.
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Bibliografía
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