Bakteriaalne konjugatsioon on bakterites seksuaalse paljunemise meetod ja seda peetakse bakterite horisontaalse geeniülekande üheks viisiks. See on võimalik kahe bakteri vahel, kus ühel bakteril on viljakusfaktor või F-plasmiid ja teisel bakteril puudub F-plasmiid. Bakterite konjugatsiooni käigus kantakse F-plasmiidid tavaliselt retsipiendibakterisse, mitte kogu kromosoomi. B-baktereid, mis sisaldavad F-plasmiide, nimetatakse F + tüvedeks või doonoriteks. Nad on võimelised moodustama soopilusid ja kandma plasmiide teistesse neid vastuvõtvatesse bakteritesse. F-plasmiid on tsütoplasmas vaba. Mõnikord integreerub F-plasmiid bakteri kromosoomi ja tekitab rekombinantse DNA. Baktereid, mille kromosoomidesse on integreeritud F-plasmiid, tuntakse kõrgsageduslike rekombinantsete tüvedena või Hfr-tüvedena. Peamine erinevus F + tüvede ja Hfr vahel on see F + tüvedel on F-plasmiidid tsütoplasmas vabalt, integreerumata bakteriaalsetesse kromosoomidesse samas Hfr tüvede kromosoomidesse on integreeritud F-plasmiidid.
SISU
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on F + tüved
3. Mis on HFR-i tüved
4. Kõrvuti võrdlus - HFR vs F + tüved tabelina
5. Kokkuvõte
Mõnes bakteritüves on lisaks kromosoomidele ka F-plasmiide. Neid tüvesid tuntakse F + tüvedena. Nad toimivad bakteriaalses konjugatsioonis doonorirakkude või isastena. Bakteriaalne konjugatsioon on bakterite näidatud sugulise paljunemise mehhanism, mis hõlbustab geeni horisontaalset ülekandmist bakterite vahel. F-plasmiidid võivad iseseisvalt replitseeruda ja sisaldada viljakusfaktorit kodeerivaid geene. Seetõttu nimetatakse neid kromosoomiväliseid DNA-sid (plasmiidid) F-teguriks või viljakusfaktoriks F-plasmiidideks. Viljakusfaktorit kodeerivad geenid on ülekandeks või konjugatsiooniks hädavajalikud. Bakteritüvesid, mis saavad F + tüvedest F-plasmiide, tuntakse F-tüvede või retsipienditüvede või emasloomadena. F + tüved võivad annetada oma geneetilise materjali või kromosoomivälise DNA teisele bakterile.
Bakteriaalne konjugatsioon algab seksuaalpiltide tootmisega F + tüvede poolt, et viia kokkupuude F-bakteriga. Seksuaalne pilus hõlbustab raku vahelist sidet ja kontakti, moodustades konjugatsioonitoru. Seda moodustumist reguleerivad F + tüve viljakusteguri geenid. F + kopeerib oma F-plasmiidi ja teeb sellest koopia F-tüvesse kandmiseks. Kopeeritud F plasmiid kantakse konjugatsioonitoru kaudu F-tüve. Kui see on üle kantud, dissotsieerub konjugatsioonitoru. Retsipiendi tüvi muutub F +. Bakteriaalse konjugatsiooni käigus kantakse F + tüvest F-tüvesse ainult F-plasmiid; bakteriaalset kromosoomi ei kanta üle.
Joonis 01: F + tüvi ja F- tüvi
Bakteritüvesid, mille kromosoomidesse on integreeritud F-plasmiid, nimetatakse kõrgsageduslikud rekombinatsioonitüved või Hfr tüved. Hfr tüvede korral ei eksisteeri F-plasmiidi tsütoplasmas vabalt. F-plasmiid kombineerub bakteriaalse kromosoomiga ja eksisteerib ühe ühikuna. Seda rekombineeritud DNA-d tuntakse kõrgsagedusliku DNA või Hfr DNA-na. Teisisõnu, see on bakteritüvi, millel on Hfr-tüvena Hfr-DNA. Kuna Hfr-tüvel on F-plasmiid või viljakusfaktor, võib see bakteriaalses konjugatsioonis toimida doonori või isasbakterina. Need Hfr tüved üritavad kogu DNA või suure osa DNA-st retsipiendibakterisse üle viia paaritussilla kaudu. Bakteriaalse kromosoomi mõnda osa või tervet kromosoomi saab ka kopeerida ja üle viia retsipiendibakterisse, kui tegemist on Hfr-tüvega, see on konjugeerimine. Sellised Hfr-tüved on geenide seostumise ja rekombinatsiooni uurimisel väga kasulikud. Seetõttu kasutavad molekulaarbioloogid ja geneetikud Hfr bakteritüve (sageli E. coli) geneetilise sideme uurimiseks ja kromosoomi kaardistamiseks.
Kõrgsageduslik rekombinatsioon toimub siis, kui retsipientbakter saab pärast bakteri konjugeerimist Hfr-tüvega paaritumist kolme tüüpi DNA-d. Need kolm tüüpi on oma kromosomaalne DNA, F-plasmiidi DNA ja doonori kromosomaalse DNA mõned osad. Sel põhjusel nimetatakse selliseid baktereid Hfr-tüvedeks. HFr tüvesid võib defineerida ka kui F + tüvede derivaate.
F-plasmiidid võivad integreeruda bakteri kromosoomi ja laguneda tagasi peremeeskromosoomist. Lagunemise ajal võib F-plasmiid peremehe kromosoomist valida mõned selle lähedal olevad geenid. Hfr-bakteritüvesid, mis lagunevad mõnede peremeesgeenidega F-plasmiidi integratsioonisaitide kõrval, nimetatakse F'-tüvedeks.
Joonis 02: Hfr tüvi
HFR vs F + tüved | |
HFr tüved on bakteritüved, mille Hfr DNA või F plasmiidne DNA on integreeritud bakteriaalsetesse kromosoomidesse. | B-bakteritüvesid, mis sisaldavad F-plasmiide, tuntakse F + tüvedena. F-plasmiidid sisaldavad viljakusfaktorit kodeerivaid geene. |
Viljakuse tegur | |
Viljakusplasmiid integreeritakse Hfr-rakkudes peremeesraku kromosomaalsesse DNA-sse. | Viljakusplasmiid ei sõltu F + rakkude kromosoomist |
Tõhusus | |
Hfr on väga tõhusad doonorid. | F + rakud on vähem efektiivsed kui Hfr tüved. |
B-bakteritüvesid, milles on F-plasmiide, iseloomustatakse kui F + tüvesid. F-plasmiidid sisaldavad fertiilsusfaktorit või F-faktorit, mis on bakteri konjugeerimisel oluline. Need bakterid on võimelised kandma oma F-plasmiidi bakteritesse, milles puuduvad F-plasmiidid. Kui need F-plasmiidid sisenevad retsipiendibakterisse, võib see eksisteerida iseseisvalt või integreeruda bakteriaalse kromosoomiga. Integreeritud F-plasmiidi DNA ja kromosomaalset DNA-d tuntakse Hfr DNA-na. Bakteritüvesid, mis kannavad bakteri kromosoomidesse integreeritud Hfr DNA või F plasmiidi DNA, tuntakse HFr tüvedena. See on peamine erinevus F + ja Hfr tüvede vahel.
Selle artikli PDF-versiooni saate alla laadida ja seda võrguühenduseta otstarbel kasutada tsitaatide märkuste kohaselt. Laadige alla PDF-versioon siit. Erinevus HFR ja F + tüvede vahel
1. Griffiths, Anthony JF. "Lahendatud probleemid." Sissejuhatus geneetilisse analüüsi. 7. väljaanne. USA Riiklik Meditsiiniraamatukogu, 1. jaanuar 1970. Veeb. Saadaval siin. 01. juuni 2017.
2. “Hfr-lahter.” Vikipeedia. Wikimedia Foundation, 30. detsember 2016. Veeb. Saadaval siin. 01. juuni 2017.
1. „Konjugatsioon“, autor Adenosine - Enda töö (CC BY-SA 3.0) Commonsi Wikimedia kaudu [kärbitud ja ümber märgistatud]
2. Plasmiidi replikatsioon (inglise keeles) Kasutaja poolt: Spaully - Oma töö, CC BY-SA 2.5) Commonsi Wikimedia kaudu [kärbitud ja sildistatud]