Kulcskülönbség - Általános és speciális transzdukció
A transzdukció egy olyan mechanizmus, amely egy DNS-t bakteriofág útján egyik baktériumról egy másikra továbbít. A bakteriofág egy vírus, amely megfertőzi és szaporodik egy baktériumban. Képes a baktérium sejtfalához kötődni és DNS-ét a baktériumhoz injektálni. A baktérium belsejében a vírus DNS megismétli és létrehozza a szükséges komponenseket és enzimeket számos új bakteriofág előállításához. Ennek során a baktérium DNS darabokra bomlik és integrálódik a vírus genomjába, vagy a vírus DNS közvetlenül integrálódik a baktérium DNS-ével. Az új bakteriofágok magukban hordozzák a baktérium DNS-t. Amikor ezek a bakteriofágok megfertőznek egy másik baktériumot, bekövetkezik a baktérium DNS keverése. A transzdukció történhet akár lizikus, akár lizogén cikluson keresztül, a bakteriofág típusa alapján. Ennélfogva,a transzdukciónak két típusa van, nevezetesen az általánosított transzdukció és a speciális transzdukció. A fő különbség az általánosított és a speciális transzdukció között az, hogy az általános transzdukciót virulens bakteriofágok végzik, amelyekben a baktériumsejtek lizálódnak, amikor új bakteriofágok szabadulnak fel. DNS és több generációig túlél a baktériumok prophág szakaszában. A fő különbség az általános és a speciális transzdukció között az, hogy az általános transzdukciót virulens bakteriofágok végzik, amelyekben baktériumsejtek lizálódnak, amikor új bakteriofágok szabadulnak fel. DNS és több generáció óta túlél a baktériumok profafág szakaszában. A fő különbség az általános és a speciális transzdukció között az, hogy az általános transzdukciót virulens bakteriofágok végzik, amelyekben baktériumsejtek lizálódnak, amikor új bakteriofágok szabadulnak fel. DNS és több generáció óta túlél a baktériumok profafág szakaszában.
TARTALOM
1. Áttekintés és kulcsfontosságú különbségek
2. Mi az általános transzdukció
3. Mi a speciális transzdukció
4. Egymás mellett történő összehasonlítás - Általános és specializált transzdukció
5. Összegzés
Mi az általános transzdukció?
Kétféle bakteriofág létezik: virulens és mérsékelt. A virulens bakteriofág képes megölni a gazdabaktériumot. Mindig lítikus életcikluson mennek keresztül, amely a gazda baktériumok halálát okozza. A baktérium virulens bakteriofággal történő fertőzését és a baktérium DNS-ének egy másik baktériumba történő átvitelét a második fertőzés során általános transzdukciónak nevezik. Ennélfogva az általános transzdukció meghatározható a bakteriális DNS egyik baktériumról egy másik baktériumra történő átvitelével egy virulens bakteriofág által a bakteriofág litikus ciklusa alatt. A baktériumok DNS-transzferje az új fágok genetikai anyagának csomagolási hibái miatt következik be. Az újonnan replikált vírus DNS új fágokba csomagolása alacsony hűséget mutat. Ezért a genetikai anyag csomagolása soránapró bakteriális DNS-részeket vagy rekombinált baktérium-DNS-eket vírusos DNS-sel tévesen be lehet helyezni a fágokba. Ha véletlenül bakteriális DNS-t illesztenek a víruskapszid belsejébe, a második fertőzés ezt a DNS-t egy másik baktériumba vezeti be. Ezért a transzdukció két baktérium között sikeresen befejeződik.
A fertőzés után a virulens fágok képesek szabályozni a baktériumsejt-gépezetet, hogy megismételjék saját DNS-ét. A vírus képes a baktériumok kromoszómájának apró darabokra bontására is, és a baktériumok sejtfalának hirtelen megszakadását okozza az összegyűlt fágok felszabadulása miatt, ami sejthalált okoz.
Általános transzdukciós folyamat
Az általános transzdukció egy gyors folyamat, amelyben a baktériumok rövid időn belül elpusztulnak. A bakteriofág képes a baktérium DNS-t darabokra bontani, elpusztítva a baktérium sejtjét. Az általános transzdukció lépéseit az alábbiakban foglalhatjuk össze.
- A virulens (lítikus) bakteriofág megfertőz egy baktériumot.
- A fággenom bejut a baktériumsejtbe.
- A vírus szabályozza a baktériumok anyagcsere-mechanizmusait, hogy saját DNS-t és más szükséges komponenseket és enzimeket állítson elő.
- A baktérium DNS apró darabokra hidrolizál.
- A genetikai anyag az új fágokba csomagolódik. Esetenként a baktériumok DNS-fragmensei új fág kapszulákba csomagolódnak
- A baktériumsejtek lizálják és felszabadítják az új fágokat.
- Amikor a transzdukált fág megfertőz egy másik baktériumot, az előző baktérium DNS beépül egy új baktériumba.
01. ábra: Általános transzdukciós folyamat
Mi az a speciális transzdukció?
A mérsékelt hőmérsékletű bakteriofágok lizogén életciklusokat mutatnak. Speciális transzdukciós folyamatban vesznek részt, amelyben egy baktérium DNS-fragmens egy hiba miatt egyik baktériumról a másikra kerül. Ezért a speciális transzdukció meghatározható a donor baktérium DNS-nek a mérsékelt éghajlatú bakteriofágok által egy másik baktériumba történő átvitelével. Amikor a mérsékelt éghajlatú fágok megfertőzik a baktériumokat, képesek integrálni a vírus DNS-ét a baktériumok kromoszómájába, és több baktérium-generáció számára a prophág szakaszban maradnak anélkül, hogy felszabadítanák azt a baktérium genomjából. A bakteriális genom replikációja során a vírus DNS replikációnak van kitéve, új baktérium sejtekbe jut és túlél. Amikor azonban a prophágokat bizonyos tényezők indukálják, a vírus DNS leválik a bakteriális kromoszómáról. Néha a leválás sorána bakteriális kromoszómák fragmentumai leválnak és a prophág DNS-hez kötődve maradnak. Az indukció miatt a fágok utólag lítikus cikluson mennek keresztül. A vírusgenom megkötött baktérium DNS-sel replikálódik, új kapszulákba csomagolva új fágokat képez. Az új fágok lizálással szabadítják fel a baktérium sejtet. Amikor egy új fág megfertőz egy másik baktériumot, a baktériumok DNS-e átkerül hozzá.
Speciális transzdukciós folyamat
A speciális transzdukció lépései az alábbiakban foglalhatók össze.
- A mérsékelt hőmérsékletű bakteriofág megfertőz egy baktériumot.
- A vírus DNS beépül a baktériumok kromoszómájába, és a prófág szakaszává válik
- A vírus DNS több generációig megmarad a baktériumokban
- Spontán indukció után a vírus DNS leválasztja a bakteriális kromoszóma DNS-t.
- A baktériumok DNS-töredékei a baktériumok kromoszómájáról leválnak vírusos DNS-sel.
- A vírus DNS baktérium génekkel replikálódik, új kapszidokba csomagolva új fágokat képez.
- A baktériumsejtek lizálják és felszabadítják az új fágokat.
- Az új fágok új baktériumokat fertőznek meg.
-
A baktérium DNS a fertőzés során új baktériumokkal keveredik.
Kulcskülönbség - Általános és speciális transzdukció 02. ábra: Speciális transzdukció a lambda fág által
Mi a különbség az általánosított és a specializált transzdukció között?
Különböző cikk a táblázat előtt
Általános és speciális transzdukció |
|
| Az általános transzdukciót virulens vagy lítikus bakteriofágok végzik. | A speciális transzdukciót mérsékelt fágok végzik. |
| Életciklus | |
| Az általános transzdukció lítikus cikluson megy keresztül | A speciális transzdukció lizogén cikluson megy keresztül. |
| A baktériumok lízise | |
| A baktériumsejtek gyorsan lizálnak. | A baktériumsejtek nem gyorsan lizálódnak, de több generációig fennmaradnak. |
| Genetikai anyagok csomagolása | |
| A donor baktérium DNS egy részét a vírus kapszidja zárja be általános transzdukció során | A bakteriális DNS kis részei a baktériumok kromoszómájáról való leválás során a vírus DNS-hez kapcsolódva maradnak, és új kapszidákba vannak csomagolva. |
| A vírusos DNS integrálása | |
| A vírus DNS nem integrálódik a bakteriális kromoszómába. | A baktérium és a vírus DNS integrálódik. |
| A baktérium DNS hidrolízise | |
| A baktérium DNS darabokra hidrolizál a vírus által. | A baktérium DNS-t nem hidrolizálják. |
| A Prophage gyártása | |
| Az általánosított transzdukció során nincs prophagképződés. | A prágák a speciális transzdukció során keletkeznek. |
Összegzés - Általános és speciális transzdukció
A transzdukció a bakteriális DNS vírus általi egyik baktériumról a másikra történő átvitelének folyamata. Ez egy természetes folyamat, amely lítikus vagy lizogén ciklusokon keresztül megy végbe. A virulens fágok általános transzdukciót mutatnak. A mérsékelt égetű fágok speciális transzdukciót mutatnak. Az általános transzdukció során a vírus elpusztítja a baktérium sejtet. Speciális transzdukció során a baktériumsejtek nem pusztulnak el gyorsan, hacsak nincs indukció. Ez a fő különbség az általánosított és a speciális transzdukció között. A vírus DNS a speciális transzdukcióban beépül a baktériumok kromoszómájába, és az integrált transzdukció nem fordul elő.
