Bakteriyel konjugasyon süreci, yapısı ve faktörleri



bakteri konjugasyonu her iki hücre arasında fiziksel temas yoluyla bir donör bakteriden başka bir alıcıya tek bir genetik malzeme yönünde transfer. Bu tür işlem hem Gram boyamasına tepki göstermeyenlerde, hem de streptomiklerde reaksiyona giren bakterilerde meydana gelebilir..

Konjugasyon, aynı türün bakterileri arasında veya farklı türlerde meydana gelebilir. Prokaryotlar ve diğer krallıkların üyeleri (bitkiler, mantarlar, hayvanlar) arasında bile oluşabilir..

Konjugasyon işleminin gerçekleşmesi için, ilgili bakterilerden biri olan donör, genellikle plazmitler veya transpozonlarla temsil edilen, mobilize edilebilecek genetik materyale sahip olmalıdır..

Diğer hücre, alıcı, böyle elemanlara sahip olmamalıdır. Çoğu plazmit, benzer plazmitlerden yoksun potansiyel reseptör hücrelerini tespit edebilir.

indeks

  • 1 Konjugasyon ve cinsel üreme
  • 2 Sürece müdahale eden yapılar ve faktörler
    • 2.1 Seks Pili
    • 2.2 Konjugatif elemanlar
  • 3 işlem
  • 4 uygulama
  • 5 Kaynakça

Konjugasyon ve cinsel üreme

Bakterilerde ökaryotlara benzer bir genetik materyal organizasyonu yoktur. Bu organizmalar cinsel üreme sunmazlar çünkü yaşamlarının herhangi bir zamanında gamet oluşturmak için bir azaltma bölümü (mayoz) sunmazlar.

Genetik materyallerinin (cinsellik özü) rekombinasyonunu sağlamak için bakteri üç mekanizmaya sahiptir: transformasyon, konjugasyon ve transdüksiyon.

Bakteriyel konjugasyon, o zaman cinsel üreme süreci değildir. İkinci durumda, bu tür üremenin bakteriyel bir versiyonu olarak kabul edilebilir, çünkü bazı genetik değişimleri içerir..

Sürece müdahale eden yapılar ve faktörler

Seks pili

Pili F olarak da adlandırılan, içi boş bir merkez çevresinde birbirleriyle iç içe geçmiş protein alt birimleri tarafından oluşturulan bir flagellumdan çok daha kısa ve daha ince olan filamentli yapılardır. İşlevi konjugasyon sırasında iki hücreyi temas halinde tutmak.

Eşlenik elemanın, alıcı hücreye, cinsiyet kalıbının merkezi deliğinden aktarılması da mümkündür..

Konjugatif elemanlar

Bakteriyel konjugasyon işlemi sırasında transfer edilecek olan genetik materyaldir. Bunlar arasında farklı bir nitelikte olabilir:

Ekstra kromozomal DNA partikülleri (F faktörü)

Bu parçacıklar, homolog rekombinasyon adı verilen bir işlemle bakteri kromozomuna entegre edilebilen plazmitler, epizomlardır. Yaklaşık 100 kb uzunluğa sahip olmaları ve kendi replikasyon ve transfer kaynaklarına sahip olmaları ile karakterize edilirler.

Faktör F'ye sahip olan hücrelere erkek hücreler veya F + hücreler denir, oysa dişi hücreler (F-) bu faktörden yoksundur. Konjugasyon yapıldıktan sonra, bakteriler F + olur ve bu şekilde hareket edebilir.

Kromozom iplikleri

Homolog rekombinasyon gerçekleştiğinde, faktör F bakteri kromozomuna bağlanır; Bu gibi durumlarda, faktör F 'olarak adlandırılır ve rekombine DNA'ya sahip olan hücrelere, yüksek oranda rekombinasyon sıklığının İngilizce kısaltmalarıyla Hfr adı verilir..

Bir Hfr bakteri ve bir F bakteri arasındaki konjugasyon sırasında, birincisi ikincisine F faktörü ile yeniden birleştirilen DNA'sının bir telini aktarır, bu durumda reseptör hücresi bir Hfr hücresine dönüşür.

Bakteride sadece bir F faktörü olabilir, ekstra kromozomal (F) veya bakteriyel kromozom (F ') ile yeniden birleştirilebilir.

plazmidler

Bazı yazarlar plazmidleri ve F faktörlerini birlikte düşünür ve diğer yazarlar bunları ayrı olarak ele alır. Her ikisi de ekstrakromozomal genetik partiküllerdir, fakat faktör F'den farklı olarak plazmitler kromozomlara entegre olmaz. Konjugasyon sürecinde çoğunlukla iletilen genetik elementlerdir..

Plazmitler iki parçadan oluşur, plazmidin transferinden sorumlu olan bir direnç transfer faktörü ve farklı maddelere direnci kodlayan bilgiye sahip olan çoklu genlerin oluşturduğu başka bir bölüm.

Bu genlerin bazıları, bir plazmidden diğerine aynı hücreden veya bir plazmidden bakteri kromozomuna geçiş yapabilir. Bu yapılara transposon denir.

Bazı yazarlar, bakteriler için faydalı plazmidlerin gerçekten endosimbiyotik olduğunu savunurken, diğerleri bunun aksine, bakteriyel endoparazitler olabilir..

süreç

Donör hücreleri cinsiyet katkısını üretir. Sadece bu bakterilerde bulunan F partikülleri veya plazmidler, pili oluşturan proteinlerin üretimini kodlayan genetik bilgileri içerir. Bu nedenle, sadece F + hücreleri bu yapıları sunacak.

Cinsiyet pili, ilk olarak, donör hücrelerin kendilerini alıcı hücrelere tutturmalarına ve daha sonra bir arada kalmalarına izin verir..

Transferi başlatmak için, DNA zincirinin iki şeridinin ayrılması gerekir. İlk önce, iplikçiklerden birinin transfer orijini (oriT) olarak bilinen bölgede bir kesim meydana gelir. Bir gevşeme enzimi bu kesimi yapar, böylece bir helikaz enzimi her iki zinciri ayırma işlemine başlar.

Enzim tek başına hareket edebilir veya ayrıca birkaç farklı protein içeren bir kompleks oluşturabilir. Bu kompleks relaxosoma olarak bilinir.

Hemen başlatılan zincirlerin ayrılması, sadece tüm iplik alıcı hücreye geçtiğinde veya iki bakteri ayrıldığında sona erecek olan iplikçiklerden birinin transferine başlayacaktır..

Aktarım işlemini tamamlamak için hem hücreler, hem alıcı hem de donör tamamlayıcı şeridi sentezler ve zincir tekrar dairesel hale gelir. Son bir ürün olarak, her iki bakteri şimdi F + ve F bakteri ile donör olarak hareket edebilir-.

Plazmidler, bu şekilde en sık bulaşan genetik elementlerdir. Konjugasyon kabiliyeti, böyle bir işlem için gerekli olan genetik bilgiyi içeren konjugatif plazmidlerin bakterisindeki mevcudiyetine bağlıdır..

uygulamaları

Konjugasyon, genetik mühendisliğinde, genetik materyali farklı hedeflere transfer etmek için bir araç olarak kullanılmıştır. Genetik materyalin bakterilerden farklı ökaryotik hücrelere ve prokaryotik reseptörlere ve hatta memelilerden izole edilen mitokondriye aktarılmasına hizmet etmiştir..

Bu transfer türünü elde etmek için en başarılı şekilde kullanılan bakteri cinslerinden biri Agrobacterium, tek başına veya tütün mozaik virüsü ile birlikte kullanılanlar.

Genetiği tarafından dönüştürülen türler arasında Agrobacterium Maya, mantar, diğer bakteri, yosun ve hayvan hücreleri vardır..

referanslar

  1. E.W. Nester, C.E. Roberts, N.N. Pearsall ve B.J. McCarthy (1978). Mikrobiyoloji. 2. baskı Holt, Rinehart ve Winston.
  2. C.Lira. Agrobacterium. Lifeder'de. Lifeder.com sitesinden kurtarıldı.
  3. Bakteriyel konjugasyon Wikipedia'da. En.wikipedia.org sitesinden alındı.
  4. R. Carpa (2010). Bakterilerde genetik rekombinasyon: canlı organizmalarda cinsellik başlangıç ​​ufku. Elba Bioflux.
  5. Prokaryotik konjugasyon. Wikipedia'da. Es.wikipedia.org sitesinden alındı.
  6. L.S. Frost & G. Koraimann (2010). Bakteriyel konjugasyonun düzenlenmesi: Sıkıntı ile dengeleme fırsatı. Gelecekteki Mikrobiyoloji.
  7. E. Hogg (2005). Temel Mikrobiyoloji. John Wiley & Sons Ltd.