Det bakteriekonjugation det er overførslen i en retning af genetisk materiale fra en donorbakterie til en anden modtager gennem fysisk kontakt mellem de to celler. Denne type proces kan forekomme både i bakterier, der reagerer, og i dem, der ikke reagerer på Gram-plet, og også i streptomyceter.
Konjugering kan forekomme mellem bakterier af samme art eller af forskellige arter. Det kan endda forekomme mellem prokaryoter og medlemmer af andre kongeriger (planter, svampe, dyr).
For at konjugationsprocessen skal forekomme, skal en af de involverede bakterier, donoren, have det genetiske materiale, der kan mobiliseres, hvilket generelt er repræsenteret af plasmider eller transposoner..
Den anden celle, modtageren, skal mangle disse elementer. De fleste plasmider kan detektere potentielle modtagerceller, der mangler lignende plasmider.
Artikelindeks
Bakterier har ikke en organisation af genetisk materiale, der ligner eukaryoter. Disse organismer præsenterer ikke seksuel reproduktion, da de ikke præsenterer reduktionsdeling (meiose) for at danne kønsceller på noget tidspunkt i deres liv..
For at opnå rekombination af deres genetiske materiale (essensen af seksualitet) har bakterier tre mekanismer: transformation, konjugation og transduktion.
Bakteriel konjugation er derfor ikke en proces med seksuel reproduktion. I sidstnævnte tilfælde kan det betragtes som en bakterieversion af denne form for reproduktion, da det involverer en vis genetisk udveksling..
Også kaldet pili F, de er trådformede strukturer, meget kortere og tyndere end et flagellum, dannet af proteinunderenheder, der er sammenflettet med hinanden, omkring et hulcenter. Dens funktion er at holde to celler i kontakt under konjugering..
Det er også muligt, at det konjugative element overføres til modtagercellen gennem den centrale foramen af den seksuelle pili.
Det er det genetiske materiale, der overføres under bakteriekonjugationsprocessen. Det kan være af en anden art, blandt dem er:
Disse partikler er episomer, det vil sige plasmider, der kan integreres i bakteriekromosomet gennem en proces kaldet homolog rekombination. De er kendetegnet ved at have en længde på ca. 100 kb såvel som ved at have deres egen replikations- og overførselsorigin..
Celler, der har faktor F kaldes mandlige celler eller F + celler, mens kvindelige celler (F-) mangler denne faktor. Efter konjugering bliver F-bakterierne F + og kan fungere som sådan.
Når homolog rekombination finder sted, binder faktor F til bakteriekromosomet; i sådanne tilfælde kaldes det faktor F ', og cellerne, der har rekombineret DNA, kaldes Hfr til højfrekvent rekombination..
Under konjugering mellem en Hfr-bakterie og en F-bakterie overfører førstnævnte til den sidstnævnte en streng af dens rekombinerede DNA med faktor F. I dette tilfælde bliver modtagercellen selv en Hfr-celle..
Der kan kun være en faktor F i en bakterie, enten i ekstrachromosomal form (F) eller rekombineret til bakteriekromosomet (F ').
Nogle forfattere betragter plasmider og F-faktorer sammen, og andre forfattere behandler dem separat. Begge er ekstrakromosomale genetiske partikler, men i modsætning til faktor F integreres plasmider ikke i kromosomer. De er de genetiske elementer, der for det meste overføres under konjugationsprocessen.
Plasmider er sammensat af to dele; en resistensoverførselsfaktor, som er ansvarlig for overførslen af plasmidet og en anden del dannet af flere gener, der har den information, der koder resistens over for forskellige stoffer.
Nogle af disse gener kan migrere fra et plasmid til et andet i den samme celle eller fra et plasmid til det bakterielle kromosom. Disse strukturer kaldes transposoner..
Nogle forfattere hævder, at plasmider, der er gavnlige for bakterier, faktisk er endosymbionter, mens andre tværtimod kan være bakterielle endoparasitter..
Donorcellerne producerer sexpili. F-partiklerne eller plasmiderne, der kun findes i disse bakterier, indeholder den genetiske information, der koder for produktionen af de proteiner, der danner pili. På grund af dette vil kun F + celler præsentere disse strukturer.
Sex pili tillader donorceller at fæstne sig til modtagercellerne først og derefter holde sammen.
For at starte overførslen skal de to tråde af DNA-strengen adskilles. For det første sker der et snit i regionen kendt som oprindelsen til overførsel (oriT) af en af strengene. Et relaxaseenzym gør dette snit, så et helicaseenzym senere begynder processen med at adskille begge kæder.
Enzymet kan virke alene eller også ved at danne et kompleks med flere forskellige proteiner. Dette kompleks er kendt under navnet relaxosome.
Straks påbegyndt adskillelsen af kæderne, begynder overførslen af en af strengene, som kun slutter, når den komplette streng er passeret til modtagercellen, eller når de to bakterier adskilles.
For at afslutte overførselsprocessen syntetiserer begge celler, modtager og donor den komplementære streng, og kæden bringes til at cirkulere igen. Som et slutprodukt er begge bakterier nu F + og kan fungere som donorer med F-bakterier.-.
Plasmider er de genetiske elementer, der oftest overføres på denne måde. Konjugeringskapaciteten afhænger af tilstedeværelsen i bakterien af konjugative plasmider, der indeholder den genetiske information, der kræves til denne proces..
Konjugation er blevet brugt i genteknologi som et redskab til at overføre genetisk materiale til forskellige destinationer. Det har tjent til at overføre genetisk materiale fra bakterier til forskellige eukaryote receptor- og prokaryote celler, og endda til isolerede mitokondrier fra pattedyr.
En af de slægter af bakterier, der er blevet brugt mest med succes til at opnå denne type overførsel er Agrobacterium, som er blevet anvendt alene eller i forbindelse med tobaksmosaikvirussen.
Blandt de arter, der er genetisk transformeret af Agrobacterium er gær, svampe, andre bakterier, alger og dyreceller.
Endnu ingen kommentarer