Bakteriell konjugeringsprocess, struktur och faktorer



den bakteriell konjugation är överföringen i en enda riktning av genetiskt material från en donorbakterie till en annan mottagare genom fysisk kontakt mellan båda cellerna. Denna typ av process kan uppträda både i bakterier som reagerar, som hos de som inte reagerar på Gram-fläckar, och även i streptomycetes.

Konjugationen kan inträffa mellan bakterier av samma art eller av olika arter. Det kan till och med ske mellan prokaryoter och medlemmar i andra kungarikor (växter, svampar, djur).

För konjugering processen, sker måste ha det genetiska materialet som kan mobiliseras, som i allmänhet representeras av plasmider eller transposoner en av bakterierna involverade donatorn.

Den andra cellen, receptorn, måste inte ha några sådana element. De flesta plasmider kan detektera potentiella receptorceller som saknar liknande plasmider.

index

  • 1 Konjugering och sexuell reproduktion
  • 2 Strukturer och faktorer som ingriper i processen
    • 2.1 Sex Pili
    • 2.2 konjugativa element
  • 3 Process
  • 4 applikationer
  • 5 referenser

Konjugering och sexuell reproduktion

Bakterier har ingen organisation av genetiskt material som liknar eukaryoter. Dessa organismer uppvisar inte sexuell reproduktion eftersom de inte presenterar en reduktionsdelning (meios) för att bilda gametes när som helst i sitt liv.

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

Bakteriell konjugation är inte en process av sexuell reproduktion. I det senare fallet kan det betraktas som en bakteriell version av denna typ av reproduktion, eftersom det innebär en del genetisk utbyte.

Strukturer och faktorer som ingriper i processen

Sex pili

Även kallad pili F, fiberliknande strukturer är mycket kortare och tunnare än ett gissel, som bildas av proteinsubenheter sammanflätade med varandra runt ett ihåligt centrum. Dess funktion är att hålla två celler i kontakt under konjugering.

Det är också möjligt att det konjugativa elementet överförs till mottagarcellen genom sexpiliens centrala hål.

Konjugativa element

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

Extrakromosomala DNA-partiklar (Faktor F)

Dessa partiklar är episomer, det vill säga plasmider som kan integreras i bakteriekromosomen med en process som kallas homolog rekombination. De kännetecknas av att de har en längd av cirka 100 kb, samt att de har sitt eget ursprung för replikering och överföring.

Celler som har faktor F kallas manliga celler eller F + celler, medan honceller (F-) saknar den faktorn. När konjugationen är klar blir F-bakterierna F + och kan fungera som sådana.

Kromosomgängor

När homolog rekombination sker, binder faktor F till bakteriekromosomen; i sådana fall kallas det faktor F 'och cellerna som har det rekombinerade DNAet kallas Hfr, genom förkortningarna på engelska av hög frekvens av rekombination.

Under konjugering mellan en Hfr och F- bakterier bakterier, den första överförts till den andra strängen av DNA rekombinerat med faktorn F. I detta fall blir den mottagande cellen i sin tur en cell Hfr.

Det kan bara vara en F-faktor i en bakterie, antingen extrakromosomal (F) eller rekombinerad till bakteriekromosomen (F ').

plasmider

Vissa författare anser plasmider och F-faktorer tillsammans, och andra författare behandlar dem separat. Båda är extrakromosomala genetiska partiklar, men i motsats till faktor F integreras inte plasmider i kromosomer. De är de genetiska elementen som överförs mest under konjugeringsprocessen.

Plasmider är sammansatta av två delar, en överföringsfaktor av resistens, som är ansvarig för överföringen plasmiden och en annan del som bildas av multipla gener som har information som kodar för resistens 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 nyttiga bakterier plasmider är verkligen endosymbionts, medan andra kan dock vara bakteriell endo-.

process

Givarcellerna producerar sexpili. F-partiklarna eller plasmiderna som är närvarande endast i dessa bakterier innehåller den genetiska informationen som kodar för produktion av proteinerna som bildar pili. På grund av detta kommer endast F + -cellerna att presentera dessa strukturer.

Sex pili tillåter för det första att donatorcellerna bifogar sig till mottagarcellerna och sedan att de håller sig ihop.

För att initiera överföringen måste de två strängarna i DNA-strängen separeras. Först inträffar ett snitt i regionen som är känt som övergångsprunget (oriT) hos en av strängarna. Ett relaxasenzym gör denna sänkning 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.

Omedelbart initieras separation av kedjorna kommer att börja överföringen av en av strängarna, som endast kommer att avslutas när hela tråden har passerat värdcellen, eller när de två separata bakterier.

För att slutföra överföringsprocessen syntetiserar både celler, mottagare och givare den komplementära strängen och kedjan blir cirkulär igen. Som en slutprodukt är båda bakterierna nu F + och kan fungera som donatorer med F-bakterier-.

Plasmider är de genetiska elementen som oftast överförs på detta sätt. Konjugations förmåga beror på närvaron i bakterien av konjugativa plasmider som innehåller den genetiska informationen som krävs för en sådan process.

tillämpningar

Konjugationen har använts i genteknik som ett verktyg för att överföra genetiskt material till olika destinationer. Det har fungerat för att överföra genetiskt material från bakterier till olika eukaryota celler och prokaryota receptorer, och till och med till mitokondrier isolerade från däggdjur.

En av de bakterier som har blivit mest framgångsrika för att uppnå denna typ av överföring är Agrobacterium, som har använts ensam, eller i samband med tobaksmosaikviruset.

Bland de arter som genetiskt transformerats av Agrobacterium Det finns jäst, svamp, andra bakterier, alger och djurceller.

referenser

  1. E.W. Nester, C.E. Roberts, N.N. Pearsall & B.J. McCarthy (1978). Microbiology. 2: a upplagan. Holt, Rinehart och Winston.
  2. C.Lira. Agrobacterium. I lifeder. Återställd från lifeder.com.
  3. Bakteriell konjugation. På Wikipedia. Hämtad från en.wikipedia.org.
  4. R. Carpa (2010). Genetisk rekombination i bakterier: Horisonten i början av sexualitet i levande organismer. Elba Bioflux.
  5. Prokaryotisk konjugation. På Wikipedia. Hämtad från es.wikipedia.org.
  6. L.S. Frost & G. Koraimann (2010). Reglering av bakteriell konjugation: balansering möjlighet med motgång. Framtida mikrobiologi.
  7. E. Hogg (2005). Väsentlig mikrobiologi. John Wiley & Sons Ltd.