Процес коњугације бактерија, структура и фактори



Тхе бактеријска коњугација је трансфер у једном правцу генетског материјала из донаторске бактерије у другог примаоца, кроз физички контакт између обе ћелије. Овакав процес се може јавити како у бактеријама које реагују, тако и код оних које не реагују на бојење по Граму, као и код стрептомицета..

Коњугација се може појавити између бактерија исте врсте или различитих врста. Може се чак појавити између прокариота и припадника других краљевстава (биљке, гљиве, животиње).

Да би дошло до процеса коњугације, једна од укључених бактерија, донор, мора поседовати генетски материјал који се може мобилисати, који је обично представљен плазмидима или транспозонима..

Друга ћелија, рецептор, не мора имати такве елементе. Већина плазмида може детектовати потенцијалне рецепторске ћелије које немају сличне плазмиде.

Индек

  • Коњугација и сексуална репродукција
  • 2 Структуре и фактори који интервенишу у процесу
    • 2.1 Сек Пили
    • 2.2 Коњугативни елементи
  • 3 Процесс
  • 4 Апплицатионс
  • 5 Референце

Коњугација и сексуална репродукција

Бактерије немају организацију генетског материјала сличну оној еукариота. Ови организми не показују сексуалну репродукцију јер не представљају редукцију (мејоза) да формирају гамет у било ком тренутку свог живота..

Да би се постигла рекомбинација њиховог генетског материјала (суштина сексуалности), бактерије имају три механизма: трансформацију, коњугацију и трансдукцију.

Бактеријска коњугација није, дакле, процес сексуалне репродукције. У овом другом случају, може се сматрати бактеријском верзијом ове врсте репродукције, јер укључује неку генетску размену.

Структуре и фактори који интервенишу у процесу

Сек пили

Такође се називају и пили Ф, влакнасте структуре, много краће и тање од флагелума, формираног од протеинских подјединица међусобно испреплетених, око шупљег центра. Његова функција је да задржи две ћелије у контакту током коњугације.

Такође је могуће да се коњугативни елемент пренесе у реципијентску ћелију кроз централну рупу полне пили.

Коњугативни елементи

То је генетски материјал који ће бити пренет током процеса бактеријске коњугације. Може бити другачије природе, међу њима су:

Екстрахромозомалне честице ДНК (Фактор Ф)

Ове честице су епизоми, то јест, плазмиди који се могу интегрисати у бактеријски хромозом процесом који се назива хомологна рекомбинација. Карактеришу се по томе што имају дужину од приближно 100 кб, као и да имају сопствени извор репликације и трансфера.

Ћелије које поседују фактор Ф се називају мушке ћелије или Ф + ћелије, док женске ћелије (Ф-) немају тај фактор. Када је коњугација готова, Ф-бактерије постају Ф + и могу дјеловати као такве.

Хромозомске нити

Када се појави хомологна рекомбинација, фактор Ф се веже за бактеријски хромозом; у таквим случајевима то се зове фактор Ф ', а ћелије које поседују рекомбиновани ДНК се називају Хфр, скраћеницама на енглеском језику високе фреквенције рекомбинације.

Приликом коњугације између Хфр бактерије и Ф-бактерије, први преноси на други дио ланца његове рекомбинације са Ф фактором, у овом случају, ћелија рецептора се претвара у Хфр ћелију.

У бактерији може бити само један Ф фактор, било екстракромосомски (Ф) или рекомбинован на бактеријски хромозом (Ф ').

Пласмидс

Неки аутори разматрају плазмиде и Ф факторе заједно, а други их третирају одвојено. Оба су екстракромосомска генетска честица, али за разлику од фактора Ф, плазмиди се не интегришу у хромозоме. То су генетски елементи који се углавном преносе током процеса коњугације.

Плазмиди се састоје од два дела, фактора преноса отпорности, који је одговоран за пренос плазмида и другог дела формираног од више гена који поседују информације које кодирају отпорност на различите супстанце..

Неки од ових гена могу мигрирати из једног плазмида у други из исте ћелије, или из плазмида у бактеријски хромозом. Ове структуре се називају транспосони.

Неки аутори тврде да су корисни плазмиди за бактерије заиста ендосимбиотски, док други могу, напротив, бити бактеријски ендопаразити..

Процес

Донорске ћелије производе секс пили. Ф честице или плазмиди присутни само у овим бактеријама садрже генетску информацију која кодира за производњу протеина који формирају пили. Због тога ће само Ф + ћелије представити ове структуре.

Секс пили допушта, пре свега, да се донорске ћелије везују за ћелије примаоца, а затим да остају заједно.

Да би покренули трансфер, два ланца ДНК ланца морају бити одвојена. Прво, рез се дешава у региону који је познат као преносни извор (ориТ) једног од влакана. Ензим за релаксацију чини овај рез тако да онда ензим хеликазе започиње процес одвајања оба ланца.

Ензим може да делује самостално или да формира комплекс са неколико различитих протеина. Овај комплекс је познат као релаксом.

Одмах започето одвајање ланаца ће започети пренос једне од нити, која ће се завршити само када је цела прамен прошао до ћелије примаоца, или када су две бактерије одвојене.

Да би се завршио процес трансфера, и ћелије, реципијент и донор, синтетишу комплементарни ланац, а ланац поново постаје кружан. Као коначни производ, обе бактерије су сада Ф + и могу деловати као донори са Ф бактеријама-.

Плазмиди су генетски елементи који се најчешће преносе на овај начин. Способност коњугације зависи од присуства у бактерији коњугативних плазмида који садрже генетску информацију потребну за такав процес.

Апплицатионс

Коњугација се користи у генетичком инжењерингу као средство за пренос генетског материјала на различите дестинације. Служи за трансфер генетског материјала из бактерија у различите еукариотске ћелије и прокариотске рецепторе, па чак и за митохондрије изоловане из сисара..

Један од родова бактерија који се најуспешније користи за постизање ове врсте трансфера је Агробацтериум, који је коришћен сам или у спрези са вирусом мозаика дувана.

Међу врстама које су генетски трансформисане Агробацтериум Постоје квасци, гљивице, друге бактерије, алге и животињске ћелије.

Референце

  1. Е.В. Нестер, Ц.Е. Робертс, Н.Н. Пеарсалл & Б.Ј. МцЦартхи (1978). Микробиологија 2нд едитион. Холт, Ринехарт и Винстон.
  2. Ц.Лира. Агробацтериум. Ин лифедер. Опорављен од лифедер.цом.
  3. Бактеријска коњугација. Ин Википедиа. Преузето са ен.википедиа.орг.
  4. Р. Царпа (2010). Генетичка рекомбинација у бактеријама: хоризонт почетака сексуалности у живим организмима. Елба Биофлук.
  5. Прокариотска коњугација. Ин Википедиа. Преузето са ес.википедиа.орг.
  6. Л.С. Фрост & Г. Кораиманн (2010). Регулација бактеријске коњугације: балансирање са невољама. Футуре Мицробиологи.
  7. Е. Хогг (2005). Ессентиал Мицробиологи. Јохн Вилеи & Сонс Лтд.