Bakterijų konjugacijos procesas, struktūra ir veiksniai



The bakterijų konjugacija yra perdavimas iš vienos donoro bakterijos į kitą gavėją per vieną kryptį per fizinį ryšį tarp abiejų ląstelių. Šis procesas gali vykti tiek bakterijų, kurios reaguoja, kaip ir tose, kurios nereaguoja į Gramo dėmę, ir streptomicetais..

Konjugacija gali vykti tarp tos pačios rūšies bakterijų arba skirtingų rūšių. Tai gali įvykti netgi tarp prokariotų ir kitų karalystės narių (augalų, grybų, gyvūnų)..

Norint, kad konjugacijos procesas vyktų, viena iš dalyvaujančių bakterijų, donoro, turi turėti genetinę medžiagą, kuri gali būti mobilizuojama, o tai paprastai yra plazmidės arba transpozonai..

Kitoje ląstelėje, receptoriuje, neturi būti tokių elementų. Dauguma plazmidžių gali aptikti galimas receptorių ląsteles, kuriose trūksta panašių plazmidžių.

Indeksas

  • 1 Konjugacija ir seksualinė reprodukcija
  • 2 Struktūros ir veiksniai, kurie įsikiša į procesą
    • 2.1 Seksas Pili
    • 2.2 Konjugaciniai elementai
  • 3 Procesas
  • 4 Programos
  • 5 Nuorodos

Konjugacija ir seksualinė reprodukcija

Bakterijos neturi genetinės medžiagos, panašios į eukariotų organizaciją. Šie organizmai nesukelia seksualinės reprodukcijos, nes jie neturi redukcijos padalijimo (meiozės), kad bet kuriuo jų gyvenimo momentu būtų sudarytos gametos..

Kad būtų pasiektas jų genetinės medžiagos (seksualumo esmė) rekombinacija, bakterijos turi tris mechanizmus: transformaciją, konjugaciją ir transdukciją..

Bakterinė konjugacija nėra seksualinės reprodukcijos procesas. Pastaruoju atveju tai gali būti laikoma šios rūšies reprodukcijos bakterine versija, nes ji apima tam tikrą genetinį mainą.

Struktūros ir veiksniai, kurie įsikiša į procesą

Sekso pili

Taip pat vadinamas pili F, yra gijinės struktūros, daug trumpesnės ir plonesnės už flagellumą, suformuotą baltymų subvienetais, susipynusiais tarpusavyje aplink tuščiavidurį centrą. Jo funkcija yra išlaikyti dvi ląsteles kontakto metu.

Taip pat įmanoma, kad konjugacinis elementas pernešamas į gavėjo ląstelę per centrinę lytinių skylių skylę.

Konjugaciniai elementai

Bakterijų konjugacijos metu bus perduodama genetinė medžiaga. Tai gali būti kitokio pobūdžio, tarp jų:

Ekstrakromosomos DNR dalelės (F faktorius)

Šios dalelės yra epizomos, ty plazmidės, kurias galima integruoti į bakterijų chromosomą, vadinamą homologine rekombinacija. Jie pasižymi maždaug 100 kb ilgio, taip pat turi savo replikacijos ir perdavimo pradžią.

Ląstelės, turinčios F faktorių, vadinamos vyriškomis ląstelėmis arba F + ląstelėmis, o moterų ląstelėse (F-) trūksta šio veiksnio. Atlikus konjugaciją, F-bakterijos tampa F + ir gali veikti kaip tokios.

Chromosomų siūlai

Kai vyksta homologinis rekombinavimas, F faktorius jungiasi su bakterine chromosoma; tokiais atvejais jis vadinamas veiksniu F ', o ląstelės, turinčios rekombinuotą DNR, vadinamos Hfr, su trumpais rekombinacijos dažniais anglų kalba..

Konjuguojant tarp Hfr bakterijos ir F-bakterijos, pirmoji perkelia į antrąją savo DNR grandinę, susijusią su F faktoriu, šiuo atveju receptoriaus ląstelė virsta Hfr ląstele.

Bakterijoje gali būti tik vienas F faktorius, arba ekstrakromosominis (F), arba rekombinuotas į bakterinę chromosomą (F ')..

Plazminiai vaistai

Kai kurie autoriai laiko plazmides ir F faktorius kartu, o kiti autoriai juos vertina atskirai. Abi yra ekstrakromosomos genetinės dalelės, tačiau, skirtingai nei F faktorius, plazmidės nėra integruotos į chromosomas. Jie yra genetiniai elementai, kurie dažniausiai perduodami konjugacijos proceso metu.

Plazmidai susideda iš dviejų dalių, - atsparumo perkėlimo faktoriaus, kuris yra atsakingas už plazmidės perdavimą ir kitą dalį, sudarytą iš kelių genų, turinčių informaciją, koduojančią atsparumą skirtingoms medžiagoms..

Kai kurie iš šių genų gali perkelti iš vienos plazmidės į kitą iš tos pačios ląstelės arba iš plazmidės į bakterinę chromosomą. Šios struktūros vadinamos transpozonais.

Kai kurie autoriai teigia, kad naudingos bakterijų plazmidės iš tiesų yra endosymbiotinės, o kitos gali būti bakterinės endoparazitos..

Procesas

Donoro ląstelės gamina lytinius pilius. F dalelės arba plazmidės, esančios tik šiose bakterijose, turi genetinę informaciją, kuri koduoja baltymų, kurie sudaro pilį, gamybą. Dėl šios priežasties šias struktūras pristatys tik F + ląstelės.

Sekso pili pirmiausia leidžia, kad donorų ląstelės prisirištų prie recipiento ląstelių, o tada jos lieka kartu.

Siekiant inicijuoti perdavimą, reikia atskirti dvi DNR grandinės dalis. Pirma, supjaustymas vyksta regione, vadinamame vienos iš sričių perdavimo kilme (oriT). Atsipalaidavimo fermentas šį pjaustymą daro taip, kad tada helikazės fermentas pradėtų abiejų grandinių atskyrimo procesą.

Fermentas gali veikti atskirai arba taip pat suformuoti kompleksą su keletu skirtingų baltymų. Šis kompleksas vadinamas relaxosoma.

Nedelsiant pradedant grandinių atskyrimą prasidės vienos iš sruogų perdavimas, kuris baigsis tik tada, kai visa kryptis bus perduota į recipiento ląstelę, arba kai dvi bakterijos yra atskirtos.

Norėdami užbaigti perdavimo procesą, abi ląstelės, gavėjas ir donoras sintezuoja papildomą grandinę, o grandinė vėl tampa apvali. Kaip galutinis produktas, abi bakterijos dabar yra F + ir gali veikti kaip donorai su F bakterijomis-.

Plazmidai yra genetiniai elementai, kurie dažniausiai perduodami tokiu būdu. Konjugacijos gebėjimas priklauso nuo konjugacinių plazmidų, turinčių tokiam procesui reikalingą genetinę informaciją, buvimo bakterijoje..

Programos

Konjugacija buvo naudojama genetinėje inžinerijoje kaip priemonė perduoti genetinę medžiagą į įvairias paskirties vietas. Jis padėjo perkelti genetinę medžiagą iš bakterijų į įvairias eukariotines ląsteles ir prokariotinius receptorius, netgi iš žinduolių izoliuotų mitochondrijų.

Vienas iš bakterijų, kurios buvo sėkmingai panaudotos šio tipo perdavimui, yra Agrobacterium, kuris buvo naudojamas atskirai arba kartu su tabako mozaikos virusu.

Tarp genetiškai transformuotų rūšių Agrobacterium Yra mielių, grybų, kitų bakterijų, dumblių ir gyvūnų ląstelių.

Nuorodos

  1. E.W. Nester, C.E. Roberts, N.N. Pearsall & B.J. McCarthy (1978). Mikrobiologija 2-asis leidimas. Holt, Rinehart ir Winston.
  2. C.Lira. Agrobacterium. Į keltuvą. Susigrąžinta iš lifeder.com.
  3. Bakterinė konjugacija. Vikipedijoje. Gauta iš en.wikipedia.org.
  4. R. Carpa (2010). Genetinė rekombinacija bakterijose: seksualumo pradžia gyvuose organizmuose. Elba Bioflux.
  5. Prokariotinė konjugacija. Vikipedijoje. Gauta iš es.wikipedia.org.
  6. L.S. Frost & G. Koraimann (2010). Bakterijų konjugacijos reguliavimas: balansavimo galimybė su nelaimėmis. Ateities mikrobiologija.
  7. E. Hogg (2005). Esminė mikrobiologija. John Wiley & Sons Ltd.