BAKTERIYEL KONJUGASYON: SÜREÇ, YAPI VE FAKTÖRLER - BIYOLOJI - 2025

Bakteriyel konjugasyon arasındaki fiziksel temas ile, başka bir alıcıya bir verici bakteri genetik malzemenin bir yönde transferi için iki hücre. Bu tür bir süreç, hem Gram boyasına tepki vermeyenlerde olduğu gibi reaksiyona giren bakterilerde hem de streptomisetlerde meydana gelebilir.

Konjugasyon aynı türden veya farklı türden bakteriler arasında gerçekleşebilir. Prokaryotlar ve diğer krallıkların üyeleri (bitkiler, mantarlar, hayvanlar) arasında bile meydana gelebilir.

Bakteriyel konjugasyon. Resim, konjugasyon öncesinde, sırasında ve sonrasında yukarıdan aşağıya iki bakteriyi göstermektedir. En.wikipedia'da Kullanıcı Magnus Manske'den alınmış ve düzenlenmiştir.

Konjugasyon işleminin gerçekleşmesi için, ilgili bakterilerden biri olan donör, genellikle plazmitler veya transpozonlarla temsil edilen, mobilize edilebilen genetik materyale sahip olmalıdır.

Diğer hücre, alıcı, bu unsurlardan yoksun olmalıdır. Çoğu plazmit, benzer plazmitlerden yoksun potansiyel alıcı hücreleri tespit edebilir.

Konjugasyon ve cinsel üreme

Bakteriler, ökaryotlara benzer bir genetik materyal organizasyonuna sahip değildir. Bu organizmalar, hayatlarının herhangi bir anında gamet oluşturmak için indirgeme bölünmesi (mayoz) göstermedikleri için cinsel üreme göstermezler.

Genetik materyallerinin (cinselliğin özü) rekombinasyonunu sağlamak için, bakterilerin üç mekanizması vardır: dönüştürme, konjugasyon ve transdüksiyon.

Bakteriyel konjugasyon, o halde, bir cinsel üreme süreci değildir. İkinci durumda, bir miktar genetik değişim içerdiğinden, bu tür üremenin bakteriyel bir versiyonu olarak düşünülebilir.

Süreçte yer alan yapılar ve faktörler

Cinsel pili

Pili F olarak da adlandırılan bu yapılar, içi boş bir merkez etrafında iç içe geçmiş protein alt birimlerinden oluşan, bir flagellumdan çok daha kısa ve daha ince olan filamentli yapılardır. İşlevi, konjugasyon sırasında iki hücreyi temas halinde tutmaktır.

Konjugatif elemanın, cinsiyet pili'nin merkezi forameni yoluyla alıcı hücreye aktarılması da mümkündür.

Eşlenik öğeler

Bakteriyel konjugasyon işlemi sırasında transfer edilecek olan genetik materyaldir. Bunların arasında farklı bir nitelikte olabilir:

Ekstrakromozomal DNA parçacıkları

Bu parçacıklar epizomlardır, yani homolog rekombinasyon adı verilen bir işlemle bakteri kromozomuna entegre edilebilen plazmitlerdir. Yaklaşık 100 kb uzunluğa sahip olmalarının yanı sıra kendi kopyalama ve transfer kaynaklarına sahip olmaları ile karakterize edilirler.

F faktörüne sahip hücrelere erkek hücreler veya F + hücreler denir, dişi hücreler (F-) ise bu faktörden yoksundur. Konjugasyondan sonra, F- bakterileri F + olur ve bu şekilde hareket edebilir.

Kromozom Telleri

Homolog rekombinasyon meydana geldiğinde, faktör F bakteri kromozomuna bağlanır; bu gibi durumlarda buna faktör F 'adı verilir ve rekombinant DNA'ya sahip hücrelere yüksek frekanslı rekombinasyon için Hfr adı verilir.

Bir Hfr bakteri ile bir F-bakteri arasındaki konjugasyon sırasında, ilki ikincisine faktör F ile rekombine DNA'sının bir ipliğini aktarır. Bu durumda, alıcı hücrenin kendisi bir Hfr hücresi haline gelir.

Bir bakteride, kromozom dışı formda (F) veya bakteriyel kromozomla (F ') yeniden birleşmiş olarak yalnızca bir F faktörü olabilir.

Plazmidler

Bazı yazarlar plazmitleri ve F faktörlerini birlikte ele alır ve diğer yazarlar bunları ayrı ayrı ele alır. Her ikisi de kromozom dışı genetik parçacıklardır, ancak faktör F'den farklı olarak, plazmitler kromozomlara entegre olmaz. Konjugasyon sürecinde en çok bulaşan genetik unsurlardır.

Plazmidler iki kısımdan oluşur; plazmidin transferinden sorumlu olan bir direnç transfer faktörü ve farklı maddelere karşı direnci kodlayan bilgilere sahip olan çok sayıda genden oluşan başka bir kısım.

Bu genlerden bazıları, aynı hücrede bir plazmidden diğerine veya bir plazmidden bakteriyel kromozoma geçebilir. Bu yapılara transpozon denir.

Bazı yazarlar, bakterilere faydalı plazmitlerin aslında endosimbiyonlar olduğunu, diğerlerinin ise tam tersine bakteriyel endoparazitler olabileceğini savunuyorlar.

süreç

Donör hücreler seks pili üretir. Sadece bu bakterilerde bulunan F parçacıkları veya plazmitleri, pili oluşturan proteinlerin üretimini kodlayan genetik bilgiyi içerir. Bu nedenle bu yapıları sadece F + hücreleri sunacaktır.

Cinsiyet pili, donör hücrelerinin önce alıcı hücrelere bağlanmasına ve ardından birbirine yapışmasına izin verir.

Transferi başlatmak için DNA zincirinin iki ipliği ayrılmalıdır. İlk olarak, tellerden birinin transfer orijini (oriT) olarak bilinen bölgede bir kesi meydana gelir. Bir gevşeme enzimi bu kesimi yapar, böylece daha sonra bir helikaz enzimi her iki zinciri ayırma işlemine başlar.

Enzim, tek başına veya birkaç farklı proteinle bir kompleks oluşturarak hareket edebilir. Bu kompleks, relaxosome adıyla bilinir.

Zincirlerin ayrılmasının hemen başlamasıyla, sarmallardan birinin transferi başlayacak ve bu, yalnızca tüm sarmal alıcı hücreye geçtiğinde veya iki bakteri ayrıldığında sona erecektir.

Transfer sürecini tamamlamak için, hem alıcı hem de verici, tamamlayıcı ipliği sentezler ve zincirin yeniden dolaşıma girmesi sağlanır. Nihai ürün olarak, her iki bakteri de artık F + 'dır ve F-bakterileri ile donör görevi görebilir.

Plazmidler bu yolla en sık bulaşan genetik elementlerdir. Konjugasyon kapasitesi, bu işlem için gerekli genetik bilgiyi içeren konjugatif plazmitlerin bakterisindeki varlığına bağlıdır.

Uygulamalar

Konjugasyon, genetik mühendisliğinde genetik materyali farklı yerlere transfer etmek için bir araç olarak kullanılmıştır. Genetik materyalin bakterilerden farklı reseptör ökaryotik ve prokaryotik hücrelere ve hatta izole edilmiş memeli mitokondrilerine aktarılmasına hizmet etti.

Bu tür bir aktarımı sağlamak için en başarılı şekilde kullanılan bakteri türlerinden biri, tek başına veya tütün mozaik virüsü ile birlikte kullanılan Agrobacterium'dur.

Agrobacterium tarafından genetik olarak dönüştürülen türler arasında mayalar, mantarlar, diğer bakteriler, algler ve hayvan hücreleri bulunur.

Agrobacterium tumefaciens tarafından bir bitki hücresine dönüşüm. Alınan ve düzenleyen: J LEVIN W.

Referanslar

1. EW Nester, CE Roberts, NN Pearsall & BJ McCarthy (1978). Mikrobiyoloji. 2. Baskı. Holt, Rinehart ve Winston.
2. C. Lyre. Agrobacterium. Cankurtaran olarak. Lifeder.com'dan kurtarıldı.
3. Bakteriyel konjugasyon. Wikipedia'da. En.wikipedia.org'dan kurtarıldı.
4. R. Carpa (2010). Bakterilerde genetik rekombinasyon: canlı organizmalarda cinselliğin başlangıcının ufku. Elba Bioflux.
5. Prokaryotik konjugasyon. Wikipedia'da. Es.wikipedia.org'dan kurtarıldı.
6. LS Frost ve G. Koraimann (2010). Bakteriyel konjugasyonun düzenlenmesi: zorluklarla dengeleme fırsatı. Geleceğin Mikrobiyolojisi.
7. E.Hogg (2005). Temel Mikrobiyoloji. John Wiley & Sons Ltd.