Bakteriell konjugeringsprocess, struktur och faktorer

De Bakteriekonjugering Det är överföringen i en enda riktning av genetiskt material från en givarbakterie till en annan mottagare, genom fysisk kontakt mellan båda cellerna. Denna typ av process kan förekomma både i bakterier som reagerar, och hos de som inte reagerar på gramfärgning, och även i Streptomycetes.

Konjugering kan uppstå mellan bakterier av samma arter eller av olika arter. Det kan till och med inträffa mellan prokaryoter och medlemmar i andra kungarike (växter, svampar, djur).

Bakteriekonjugering. Bilden visar, från topp till botten, två bakterier före, under och efter konjugeringen. Tagen och redigerad av användaren Magnus Mansske på.Wikipedia [CC BY-SA 3.0 (http: // Creativecommons.Org/licenser/BY-SA/3.0/]].

För att inträffa måste konjugeringsprocessen, en av de involverade bakterierna, givaren, ha det genetiska materialet som kan mobiliseras, vilket i allmänhet representeras av plasmider eller transposoner.

Den andra cellen, mottagaren, måste sakna dessa element. De flesta plasmider kan upptäcka potentiella mottagande celler som saknar liknande plasmider.

[TOC]

Konjugering och sexuell reproduktion

Bakterier presenterar inte en organisation av det genetiska materialet som liknar den för eukaryoter. Dessa organismer presenterar inte sexuell reproduktion eftersom de inte presenterar reduktionsdivision (meios) för att bilda gameter när som helst i sitt liv.

För att uppnå rekombination av deras genetiska material (essens av sexualitet) har bakterier tre mekanismer: transformation, konjugation och transduktion.

Bakteriell konjugering är då inte en process för sexuell reproduktion. I det sista fallet kan det betraktas som en bakteriell version av denna typ av reproduktion, eftersom det innebär en del genetiska utbyten.

Strukturer och faktorer involverade i processen

Sexuell pili

Även kallad pili f, de är filamentösa strukturer, mycket kortare och tunnare än en plåga, bildad av proteinsubenheter sammanflätade med varandra, runt ett ihåligt centrum. Dess funktion är att hålla två celler i kontakt under konjugering.

Kan tjäna dig: svampmorfologi

Det är också möjligt att det konjugativa elementet överförs till den mottagande cellen med hjälp av det centrala hålet i den sexuella pili.

Konjugativa element

Det är det genetiska materialet som kommer att överföras under bakteriekonjugeringsprocessen. Det kan vara av olika natur, bland dem är:

Extrakromosomala DNA -partiklar (Faktor F)

Dessa partiklar är episomer, det vill säga plasmider som kan integreras i bakteriekromosomen genom en process som kallas homolog rekombination. De kännetecknas av att ha en längd på cirka 100 kb, liksom att ha sitt eget ursprung för replikation och överföring.

Cellerna som har F-faktorn kallas manliga celler eller F+-celler, medan kvinnliga celler (F-) saknar nämnda faktor. När konjugationen har utfört blir bakterierna f-.

Kromosomer

När homolog rekombination inträffar går faktor F till bakteriekromosomen; I sådana fall kallas det faktor f.

Under konjugationen mellan en HFR. I detta fall blir den mottagande cellen i sin tur en HFR -cell.

Det kan bara finnas en F -faktor i en bakterie, antingen i en extra -romal form (F) eller rekombinerad till bakteriekromosomen (F ').

Plasmider

Vissa författare betraktar plasmider tillsammans och faktorer f, och andra författare behandlar dem separat. Båda är extrakromatiska genetiska partiklar, men till skillnad från faktor F är plasmider inte integrerade i kromosomer. De är de genetiska elementen som mest överförs under konjugeringsprocessen.

Det kan tjäna dig: Microsporidia

Plasmiderna består av två delar;, en resistensöverföringsfaktor, som är ansvarig för överföringen av plasmiden och en annan del som bildas av flera gener som har den information som kodar motståndet mot olika ämnen.

Vissa av dessa gener kan migrera från en plasmid till en annan från samma cell, eller från en plasmid till bakteriekromosomen. Dessa strukturer kallas transposoner.

Vissa författare hävdar att de gynnsamma plasmiderna för bakterier verkligen är endosimbiones, medan andra tvärtom kan vara bakteriella endoparasiter.

Bearbeta

Donatorceller producerar sexuell pili. Partiklarna f eller plasmiderna som endast finns i dessa bakterier innehåller den genetiska informationen som kodar för produktionen av proteinerna som bildar pili. På grund av detta kommer endast F+ -celler att presentera dessa strukturer.

Sex Pili tillåter i första hand att givarceller är fixerade på de mottagande cellerna och sedan håller ihop tillsammans.

För att starta överföringen måste de två trådarna från DNA -kedjan separeras. Först inträffar ett snitt i regionen som kallas ursprunget för överföring (orit) för en av strängarna. Ett enzymrelaxas gör detta snitt så att ett helikasenzym börjar processen att separera båda kedjorna.

Enzymet kan agera ensamt eller också bilda ett komplex med flera olika proteiner. Detta komplex är känt som relaxosom.

Initierade omedelbart separationen av kedjorna kommer att påbörja överföringen av en av strängarna, som bara kommer att dra slutsatsen när den fullständiga strängen har gått till den mottagande cellen, eller när de två bakterierna är separerade.

Det kan tjäna dig: Proteobacteria

För att avsluta överföringsprocessen syntetiserar både celler, mottagare och givare den kompletterande strängen och kedjan görs igen cirkulär. Som en slutprodukt är båda bakterierna nu F+ och kan fungera som givare med B -bakterier-.

Plasmiderna är de genetiska elementen som oftast överförs på detta sätt. Konjugationskapacitet beror på närvaron i bakterien av konjugativa plasmider som innehåller den genetiska information som krävs för en sådan process.

Ansökningar

Konjugering har använts inom genteknik som ett verktyg för att överföra genetiskt material till olika destinationer. Det har tjänat till att överföra genetiskt material från bakterier till olika eukaryota celler och ta emot prokaryoter och till och med mitokondrier isolerade däggdjur.

En av bakteriergenrerna som har använts mer framgångsrikt för att uppnå denna typ av överföring är Agrobacterium, som har använts ensamt eller tillsammans med tobaksmosaikviruset.

Bland de genetiskt transformerade arterna av Agrobacterium De är jäst, svampar, andra bakterier, alger och djurceller.

Transformation av Agrobacterium Swimfaciens till cellen i en växt. Tagen och redigerad från: J Levin W [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenser/BY-SA/4.0)].

Referenser

1. OCH.W. Nester, c.OCH. Roberts, n.N. Pearsall & B.J. McCarthy (1978). Mikrobiologi. 2: a upplagan. Holt, Rinehart och Winston.
2. C.Lire. Agrobacterium. I Lofede. Återhämtat sig från Lofede.com.
3. Bakteriekonjugering. I Wikipedia. Hämtas från.Wikipedia.org.
4. R. Tält (2010). Genetisk rekombination i bakterier: Horisont för början av sexualitet i levande organismer. ELBA BIOFUX.
5. Procary conjugation. I Wikipedia. Återhämtad från ES.Wikipedia.org.
6. L.S. Frost & g. Koraimann (2010). Reglering av bakteriekonjugering: Balansen rasling med motgångar. Framtida mikrobiologi.
7. OCH.Hogg (2005). Essential Microbiology. John Wiley & Sons Ltd.