¿Podemos transferir el genoma humano completo a células bacterianas? Si no, ¿por qué?

Es muy poco probable que podamos transferir todo el genoma humano a una célula bacteriana. El motivo es simple Es simplemente enorme.

La longitud típica de un genoma bacteriano es de 15 mega pares de bases, mientras que el genoma humano tiene 3 giga de pares de bases (y eso es solo la mitad, porque somos diploides y llevamos dos copias de nuestro genoma en cada célula).
Una célula bacteriana promedio (E. coli) tiene un volumen de 1μm³. Este es un tercio del tamaño del núcleo de la célula humana, donde se almacena nuestro genoma. El núcleo de la célula humana tiene un volumen de alrededor de 3μm³.

Además, ¿cómo conseguimos el ADN allí? No podemos simplemente inyectarlo, no hay agujas delgadas. En biología molecular seguimos confiando en que la bacteria básicamente absorbe el ADN del ambiente básicamente por sí misma. Solo podemos ayudar un poco con el choque térmico o la electroporación. No hay forma de que todo el genoma humano ingrese “solo”. Y aquí ni siquiera estoy considerando, que el genoma está presente en 23 (x2) partes. Las posibilidades de incluirlos a todos individualmente son aún más escasas.

Aparte de eso, realmente no es útil poner todo allí. El ADN humano y el ADN eucariótico tiene muchas características con las que una célula bacteriana no tiene idea de qué hacer. Las células eucariotas tienen varios mecanismos para procesar el ADN antes de que se use. Las bacterias carecen de estos mecanismos.

Lamento decepcionarte, pero lo que sea que tengas en mente no funciona así. Espero poder responder tu pregunta Y si te interesa, ¿por qué no me dices qué te llevó a esa idea? Tal vez hay una solución más simple que la transferencia de todo el genoma humano en una bacteria 🙂

Atentamente.

Nils

contener toda la composición genética de un hombre serviría un espacio mucho más grande de lo que puede proporcionar una célula bacteriana.
Si pudiéramos, (hipotéticamente) convertir el genoma humano en un cromosoma de anillo e insertarlo en una bacteria y hacerlo expresar (aún hipotéticamente), desencadenaría el caos, ya que la expresión del genoma eucariótico a través de la síntesis de proteínas está finamente regulada por diferentes factores bioquímicos del exterior, por hormonas u otros factores.

Probablemente di No, solo digo eso según lo que sé (muy poco) sobre la transfección.

Para transferir todo el genoma humano a una célula bacteriana necesitarás un vector lo suficientemente grande como para contener 3,2 billones de bases y no existe algo tan grande. Además, al preguntar que asumo que desea expresar lo que hay en el vector (pensemos que es posible tener un vector tan grande), entonces la mayoría de los vectores deben integrarse para hacer posible la traducción del genoma almacenado. Bueno, probablemente la integración “destruirá” todas las secuencias esenciales necesarias para la viabilidad de las células bacterianas. De nuevo, digamos que es posible tener un vector lo suficientemente grande y que no necesita integrarse. Te enfrentarás a otros 2 problemas:

  • Probablemente dentro de los 3.200 millones de bases habrá una proteína que causará la muerte celular bacteriana y luego, nuevamente, células bacterianas viables
  • La mayoría de los códigos genómicos se traduce de la misma manera por diferentes organismos (eucariotas y procariotas) porque se dice que es universal. ¡Pero no es cierto en absoluto, algunos codones se traducen de manera diferente en procariotas! Entonces probablemente solo habrías traducido una parte del genoma humano, pero no del todo.

Entonces, como pueden ver, es imposible transferir todo el genoma. Te di muchas razones (y muchas especulaciones) basadas en mis pequeños conocimientos (así que espero que las personas más hábiles me perdonen si digo tonterías).

Pero las muchas razones por las que es imposible se debe a que el genoma humano es tan goddamit biiiig

No. El genoma humano es demasiado grande (~ 3000 Mbp) y es lineal en 23 pares de cromosomas. Los genomas bacterianos son pequeños (130 kbp a 14 Mbp) y circulares.

No estoy seguro de cuáles son los mecanismos exactos que evitan que la célula se aferre a todo ese ADN.

Partes del genoma humano están duplicadas en cromosomas artificiales bacterianos, pero cada línea solo tiene 150-350 kbp.