Baktēriju konjugācijas process, struktūra un faktori

The baktēriju konjugācija ir ģenētiskā materiāla pārvietošana vienā virzienā no donora baktērijas uz citu saņēmēju, izmantojot fizisku kontaktu starp abām šūnām. Šāda veida process var notikt gan baktērijās, kas reaģē, kā arī tām, kas nereaģē uz Gram traipu, kā arī streptomicetos..

Konjugācija var notikt starp tās pašas sugas baktērijām vai dažādām sugām. Tas var notikt pat starp prokariotiem un citu karaļvalstu pārstāvjiem (augiem, sēnēm, dzīvniekiem)..

Lai varētu notikt konjugācijas process, kādai no iesaistītajām baktērijām, donoram, jābūt tādam ģenētiskajam materiālam, ko var mobilizēt, ko parasti pārstāv plazmīdi vai transpononi..

Otrajai šūnai - receptoram - nav šādu elementu. Lielākā daļa plazmīdu var atklāt potenciālās receptoru šūnas, kurām trūkst līdzīgu plazmīdu.

Indekss

• 1 Konjugācija un seksuālā reprodukcija
• 2 Struktūras un faktori, kas iejaucas procesā
  • 2.1 Sekss Pili
  • 2.2 Konjugatīvie elementi
• 3 Process
• 4 Pieteikumi
• 5 Atsauces

Konjugācija un seksuālā reprodukcija

Baktērijām nav ģenētiskā materiāla, kas ir līdzīgs eukariotu veidam. Šie organismi nerada seksuālu vairošanos, jo tie nesniedz samazinājuma sadalījumu (meiozi), lai veidotu gametas jebkurā dzīves laikā.

Lai sasniegtu savu ģenētisko materiālu (seksualitātes būtību) rekombināciju, baktērijām ir trīs mehānismi: transformācija, konjugācija un transdukcija..

Baktēriju konjugācija nav seksuālas reprodukcijas process. Pēdējā gadījumā to var uzskatīt par šāda veida reprodukcijas baktēriju versiju, jo tā ir saistīta ar kādu ģenētisku apmaiņu.

Struktūras un faktori, kas iejaucas procesā

Seksu pili

To sauc arī par pili F, ir filamentas struktūras, kas ir daudz īsākas un plānākas par karodziņu, ko veido olbaltumvielu apakšvienības, kas savstarpēji saistītas ar dobu centru. Tās funkcija ir saglabāt divas šūnas saskarē konjugācijas laikā.

Iespējams, ka konjugatīvais elements tiek nodots saņēmēja šūnai caur seksa pili centrālo caurumu.

Konjugatīvie elementi

Baktēriju konjugācijas procesa laikā tiks nodots ģenētiskais materiāls. Tas var būt atšķirīgs raksturs, starp tiem ir:

Ekstrakromosomu DNS daļiņas (F faktors)

Šīs daļiņas ir epizomi, tas ir, plazmīdas, ko var integrēt baktēriju hromosomā ar procesu, ko sauc par homologu rekombināciju. Tos raksturo apmēram 100 kb garums, kā arī to pašu replikācijas un pārneses izcelsme.

Šūnas, kam piemīt F faktors, sauc par vīriešu šūnām vai F + šūnām, bet sieviešu šūnām (F-) trūkst šī faktora. Kad konjugācija ir pabeigta, F-baktērijas kļūst par F + un var darboties kā tādas.

Hromosomu pavedieni

Kad notiek homologa rekombinācija, F faktors saistās ar baktēriju hromosomu; šādos gadījumos to sauc par faktoru F ', un šūnas, kurām ir rekombinētā DNS, sauc par Hfr, izmantojot angļu valodā saīsinātas rekombinācijas biežumu..

Konjugācijas laikā starp Hfr baktēriju un F-baktēriju, pirmais pārnes uz otru DNS fragmentu, kas rekombinēts ar F faktoru, šajā gadījumā receptoru šūna pārvēršas par Hfr šūnu.

Baktērijā var būt tikai viens F faktors, vai nu ekstrakromosomāls (F), vai rekombinēts ar baktēriju hromosomu (F ')..

Plazmīdas

Daži autori uzskata, ka plazmīdas un F faktori kopā, un citi autori tos apstrādā atsevišķi. Abas ir ekstrakromosomu ģenētiskās daļiņas, bet atšķirībā no F faktora plazmidi neintegrējas hromosomās. Tie ir ģenētiskie elementi, kurus pārsvarā pārsūta konjugācijas procesa laikā.

Plazmīdi sastāv no divām daļām, - pretestības pārneses faktors, kas ir atbildīgs par plazmīda pārnešanu un citu daļu, ko veido vairāki gēni, kuriem ir informācija, kas kodē rezistenci pret dažādām vielām..

Daži no šiem gēniem var migrēt no vienas plazmides uz citu no tās pašas šūnas vai no plazmīda uz baktēriju hromosomu. Šīs struktūras sauc par transpononiem.

Daži autori apgalvo, ka labvēlīgās baktēriju plazmas ir patiešām endosimbiotiskas, savukārt citas var būt baktēriju endoparazīti..

Process

Donoru šūnas ražo dzimuma pili. F daļiņas vai plazmīdas, kas atrodas tikai šajās baktērijās, satur ģenētisko informāciju, kas kodē proteīnu veidošanos, kas veido pili. Šā iemesla dēļ tikai šīs struktūras parādīs tikai F + šūnas.

Vispirms dzimuma pili ļauj, ka donoru šūnas pievienojas paša saņēmēja šūnām un tad tās paliek kopā.

Lai uzsāktu pārnešanu, DNS virknes divas daļas ir jāatdala. Pirmkārt, nogriezums notiek reģionā, kas pazīstams kā vienas no virzieniem nodotais izcelsme (oriT). Relaksāzes enzīms padara šo griezumu tā, lai helikāzes enzīms sāktu abu ķēžu atdalīšanas procesu.

Enzīms var darboties atsevišķi vai arī veidot kompleksu ar vairākiem dažādiem proteīniem. Šis komplekss ir pazīstams kā relaxosoma.

Nekavējoties uzsākot ķēžu atdalīšanu, tiks uzsākta viena no dzīslām, kas beigsies tikai tad, kad visa daļa ir nonākusi saņēmēja šūnā, vai kad abas baktērijas ir atdalītas..

Lai pabeigtu pārneses procesu, gan šūnas, gan saņēmējs, gan donors, sintezē komplementāro virkni, un ķēde atkal kļūst apļveida. Kā galaprodukts abas baktērijas tagad ir F + un var darboties kā donori ar F baktērijām-.

Plazmīdi ir ģenētiskie elementi, kurus šādā veidā visbiežāk pārraida. Konjugācijas spēja ir atkarīga no konjugatīvo plazmīdu klātbūtnes baktērijā, kas satur šādu procesu, kas nepieciešams šādam procesam..

Programmas

Konjugācija ir izmantota ģenētiskajā inženierijā kā līdzeklis ģenētiskā materiāla pārvietošanai uz dažādiem galamērķiem. Tas ir palīdzējis pārnest ģenētisko materiālu no baktērijām uz dažādām eukariotu šūnām un prokariotiskiem receptoriem, un pat uz mitohondrijām, kas izolētas no zīdītājiem.

Viena no baktēriju ģimenēm, kas ir veiksmīgāk izmantota šāda veida pārvietošanai, ir Agrobacterium, kas ir lietots atsevišķi vai kopā ar tabakas mozaīkas vīrusu.

Starp ģenētiski pārveidotajām sugām Agrobacterium Ir raugi, sēnītes, citas baktērijas, aļģes un dzīvnieku šūnas.

Atsauces

1. E.W. Nester, C.E. Roberts, N.N. Pearsall & B.J. McCarthy (1978). Mikrobioloģija 2. izdevums. Holt, Rinehart un Winston.
2. C.Lira. Agrobacterium. In lifeder. Atgūts no lifeder.com.
3. Baktēriju konjugācija. Vikipēdijā. Izgūti no en.wikipedia.org.
4. R. Carpa (2010). Ģenētiskā rekombinācija baktērijās: seksuālās dzīves sākums dzīvajos organismos. Elba Bioflux.
5. Prokariotiskā konjugācija. Vikipēdijā. Izgūti no es.wikipedia.org.
6. L.S. Frost & G. Koraimann (2010). Baktēriju konjugācijas regulēšana: balansēšanas iespēja ar neveiksmēm. Nākotnes mikrobioloģija.
7. E. Hogs (2005). Būtiskā mikrobioloģija. John Wiley & Sons Ltd.