Bakteriell konjugeringsprosess, struktur og faktorer

De Bakteriell konjugering Det er overføringen i en enkelt retning av genetisk materiale fra en giverbakterie til en annen mottaker, ved fysisk kontakt mellom begge celler. Denne typen prosesser kan forekomme både i bakterier som reagerer, og hos de som ikke reagerer på Gram -farging, og også i Streptomycetes.

Konjugering kan oppstå mellom bakterier av samme art, eller av forskjellige arter. Det kan til og med oppstå mellom prokaryoter og medlemmer av andre riker (planter, sopp, dyr).

Bakteriell konjugering. Bildet viser, fra topp til bunn, to bakterier før, under og etter konjugasjonen. Tatt og redigert av bruker Magnus Manske på.Wikipedia [CC BY-SA 3.0 (http: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/3.0/]].

For å oppstå konjugeringsprosessen, må en av de involverte bakteriene, giveren, ha det genetiske materialet som kan mobiliseres, som generelt er representert av plasmider eller transposoner.

Den andre cellen, mottakeren, må mangle disse elementene. De fleste plasmider kan oppdage potensielle mottakende celler som mangler lignende plasmider.

[TOC]

Konjugering og seksuell reproduksjon

Bakterier presenterer ikke en organisering av det genetiske materialet som ligner på eukaryoter. Disse organismer presenterer ikke seksuell reproduksjon fordi de ikke presenterer reduksjonsavdeling (meiose) for å danne gameter når som helst i livet.

For å oppnå rekombinasjon av deres genetiske materiale (essens av seksualitet) har bakterier tre mekanismer: transformasjon, konjugering og transduksjon.

Bakteriell konjugering er ikke en prosess med seksuell reproduksjon. I det siste tilfellet kan det betraktes som en bakteriell versjon av denne typen reproduksjon, fordi den innebærer en viss genetisk utveksling.

Strukturer og faktorer som er involvert i prosessen

Seksuell pili

De er også kalt pili f, de er glødende strukturer, mye kortere og tynnere enn en svøpe, dannet av proteinunderenheter sammenvevd med hverandre, rundt et hul sentrum. Funksjonen er å holde to celler i kontakt under konjugering.

Kan tjene deg: sopp morfologi

Det er også mulig at det konjugative elementet overføres til den mottakende cellen ved hjelp av det sentrale hullet i den seksuelle pili.

Konjugative elementer

Det er det genetiske materialet som vil bli overført under bakteriekonjugeringsprosessen. Det kan være av forskjellig karakter, blant dem er:

Ekstrakromosomale DNA -partikler (Faktor F)

Disse partiklene er episomer, det vil si plasmider som kan integreres i bakteriekromosomet gjennom en prosess som kalles homolog rekombinasjon. De er preget av å ha en lengde på omtrent 100 kb, i tillegg til å ha sin egen opprinnelse til replikasjon og overføring.

Cellene som har F-faktoren kalles mannlige celler eller F+celler, mens kvinnelige celler (F-) mangler nevnte faktor. Når konjugeringen er utført, blir bakteriene f+ og kan fungere som sådan.

Kromosomer

Når homolog rekombinasjon oppstår, blir faktor F med i bakteriekromosomet; I slike tilfeller kalles det faktor f.

Under konjugeringen mellom en HFR-bakterier og en F-bakterie overføres de første til den andre en streng av dets rekombinerte DNA med faktor F-faktor. I dette tilfellet blir den mottakende cellen igjen en HFR -celle.

Det kan bare være en F -faktor i en bakterie, enten i en ekstra -romal form (F) eller rekombinert til bakteriekromosomet (F ').

Plasmider

Noen forfattere vurderer plasmider sammen og faktorer f, og andre forfattere behandler dem hver for seg. Begge er ekstrakromatiske genetiske partikler, men i motsetning til faktor F, er plasmider ikke integrert i kromosomer. De er de genetiske elementene som for det meste overføres under konjugeringsprosessen.

Det kan tjene deg: Microsporidia

Plasmidene er sammensatt av to deler;, en resistensoverføringsfaktor, som er ansvarlig for overføring av plasmidet og en annen del dannet av flere gener som har informasjonen som koder for motstanden mot forskjellige stoffer.

Noen av disse genene kan vandre fra ett plasmid til et annet fra samme celle, eller fra et plasmid til bakteriekromosomet. Disse strukturene kalles transposoner.

Noen forfattere hevder at de gunstige plasmidene for bakterier virkelig er endosimbiones, mens andre tvert imot kan være bakterielle endoparasitter.

Prosess

Donorceller produserer seksuell pili. Partiklene f eller plasmidene som bare er til stede i disse bakteriene, inneholder den genetiske informasjonen som koder for produksjonen av proteinene som danner pili. På grunn av dette vil bare F+ -celler presentere disse strukturene.

Sexpili tillater i utgangspunktet at donorceller er festet til mottakende celler og deretter oppbevares.

For å starte overføringen, må de to trådene fra DNA -kjeden skilles. For det første forekommer et kutt i regionen kjent som overføringsopprinnelsen (ORIT) til en av strengene. Et enzym relaxase gjør dette kuttet slik at et helikase -enzym begynner prosessen med å skille begge kjedene.

Enzymet kan fungere alene eller også danne et kompleks med flere forskjellige proteiner. Dette komplekset er kjent som relaxosom.

Umiddelbart startet separasjonen av kjedene vil begynne overføringen av en av strengene, som bare vil konkludere når den komplette strengen har gått til den mottakende cellen, eller når de to bakteriene er separert.

Det kan tjene deg: Proteobacteria

For å fullføre overføringsprosessen syntetiserer både celler, mottaker og giver den komplementære strengen, og kjeden er laget igjen sirkulær. Som sluttprodukt er begge bakteriene nå F+ og kan fungere som givere med B -bakterier-.

Plasmidene er de genetiske elementene som oftest overføres på denne måten. Konjugeringskapasitet avhenger av tilstedeværelsen i bakterien til konjugative plasmider som inneholder den genetiske informasjonen som kreves for en slik prosess.

applikasjoner

Konjugering har blitt brukt i genteknologi som et verktøy for å overføre genetisk materiale til forskjellige destinasjoner. Det har tjent til å overføre genetisk materiale fra bakterier til forskjellige eukaryote celler og motta prokaryoter, og til og med mitokondrier isolerte pattedyr.

En av bakterie -sjangrene som har blitt brukt mer vellykket for å oppnå denne typen overføring er Agrobacterium, som har blitt brukt alene, eller sammen med tobakksmosaikkviruset.

Blant de genetisk transformerte artene av Agrobacterium De er gjær, sopp, andre bakterier, alger og dyreceller.

Transformasjon av Agrobacterium Swimfaciens til cellen til en plante. Tatt og redigert fra: J Levin W [CC BY-SA 4.0 (https: // creativecommons.Org/lisenser/by-SA/4.0)].

Referanser

1. OG.W. Nester, c.OG. Roberts, n.N. Pearsall & B.J. McCarthy (1978). Mikrobiologi. 2. utgave. Holt, Rinehart og Winston.
2. C.Lira. Agrobacterium. I Lofede. Gjenopprettet fra Lofede.com.
3. Bakteriell konjugering. I Wikipedia. Innhentet fra.Wikipedia.org.
4. R. Telt (2010). Genetisk rekombinasjon i bakterier: Horisont for begynnelsen av seksualitet i levende organismer. Elba Biofux.
5. Procary -konjugering. I Wikipedia. Gjenopprettet fra Es.Wikipedia.org.
6. L.S. Frost & g. Koraimann (2010). Regulering av bakteriell konjugering: balanse rasling med motgang. Fremtidig mikrobiologi.
7. OG.Hogg (2005). Essential Microbiology. John Wiley & Sons Ltd.