conjugarea bacteriană este transferul într-o direcție a materialului genetic de la o bacterie donatoare la un alt receptor, prin contact fizic între cele două celule. Acest tip de proces poate apărea atât la bacteriile care reacționează, cât și la cele care nu reacționează la pata Gram, precum și la streptomicete..
Conjugarea poate apărea între bacterii din aceeași specie sau din specii diferite. Poate apărea chiar între procariote și membrii altor regate (plante, ciuperci, animale).
Pentru ca procesul de conjugare să aibă loc, una dintre bacteriile implicate, donatorul, trebuie să posede materialul genetic care poate fi mobilizat, care este în general reprezentat de plasmide sau transpozoni..
Cealaltă celulă, destinatarul, trebuie să nu aibă aceste elemente. Majoritatea plasmidelor pot detecta celule potențiale destinate cărora le lipsește plasmide similare.
Indice articol
Bacteriile nu au o organizare a materialului genetic similar cu cea a eucariotelor. Aceste organisme nu prezintă reproducere sexuală, deoarece nu prezintă diviziune reductională (meioză) pentru a forma gameți în orice moment al vieții lor..
Pentru a realiza recombinarea materialului genetic (esența sexualității), bacteriile au trei mecanisme: transformare, conjugare și transducție.
Conjugarea bacteriană nu este, deci, un proces de reproducere sexuală. În ultimul caz, poate fi considerată o versiune bacteriană a acestui tip de reproducere, deoarece implică un anumit schimb genetic..
Numite și pili F, sunt structuri filamentoase, mult mai scurte și mai subțiri decât un flagel, formate din subunități proteice împletite între ele, în jurul unui centru gol. Funcția sa este de a menține două celule în contact în timpul conjugării..
De asemenea, este posibil ca elementul conjugativ să fie transferat către celula primitoare prin foramenul central al pilului sexual.
Este materialul genetic care va fi transferat în timpul procesului de conjugare bacteriană. Poate fi de altă natură, printre care se numără:
Aceste particule sunt episomi, adică plasmide care pot fi integrate în cromozomul bacterian printr-un proces numit recombinare omoloagă. Acestea se caracterizează prin faptul că au o lungime de aproximativ 100 kb, precum și prin faptul că au propria lor origine de replicare și transfer..
Celulele care au factorul F sunt numite celule masculine sau celule F +, în timp ce celulele feminine (F-) nu au acest factor. După conjugare, bacteriile F- devin F + și pot acționa ca atare.
Când are loc o recombinare omoloagă, factorul F se leagă de cromozomul bacterian; în astfel de cazuri se numește factor F 'și celulele care au ADN recombinat se numesc Hfr, pentru recombinarea de înaltă frecvență..
În timpul conjugării dintre o bacterie Hfr și o bacterie F-, prima transferă către aceasta din urmă o catenă a ADN-ului său recombinat cu factorul F. În acest caz, celula primitoare devine ea însăși o celulă Hfr..
Poate exista un singur factor F într-o bacterie, fie în formă extracromozomială (F), fie recombinat la cromozomul bacterian (F ').
Unii autori consideră împreună plasmidele și factorii F, iar alți autori le tratează separat. Ambele sunt particule genetice extracromozomiale, dar spre deosebire de factorul F, plasmidele nu se integrează în cromozomi. Ele sunt elementele genetice care se transmit în cea mai mare parte în timpul procesului de conjugare.
Plasmidele sunt compuse din două părți; un factor de transfer de rezistență, care este responsabil pentru transferul plasmidei și o altă parte formată din gene multiple care au informațiile care codifică rezistența la diferite substanțe..
Unele dintre aceste gene pot migra de la o plasmidă la alta în aceeași celulă sau de la o plasmidă la cromozomul bacterian. Aceste structuri se numesc transpozoni..
Unii autori susțin că plasmidele benefice bacteriilor sunt de fapt endosimbionți, în timp ce alții pot fi, dimpotrivă, endoparaziți bacterieni.
Celulele donatoare produc pilulul sexual. Particulele F sau plasmidele prezente numai în aceste bacterii conțin informații genetice care codifică producția proteinelor care formează pilii. Din această cauză, numai celulele F + vor prezenta aceste structuri.
Sex pili permit celulelor donatoare să se atașeze mai întâi la celulele receptorului și apoi să se lipească împreună.
Pentru a iniția transferul, cele două catene ale catenei ADN trebuie separate. În primul rând, o tăietură are loc în regiunea cunoscută ca origine a transferului (oriT) a unuia dintre fire. O enzimă relaxază face această tăietură, astfel încât ulterior o enzimă helicază începe procesul de separare a ambelor lanțuri.
Enzima poate acționa singură sau, de asemenea, formând un complex cu mai multe proteine diferite. Acest complex este cunoscut sub numele de relaxozom.
Începând imediat separarea lanțurilor, va începe transferul uneia dintre catene, care se va termina numai când catena completă a trecut la celula destinatară sau când cele două bacterii se separă.
Pentru a finaliza procesul de transfer, ambele celule, destinatar și donator, sintetizează catena complementară, iar lanțul este făcut să circule din nou. Ca produs final, ambele bacterii sunt acum F + și pot acționa ca donatori cu bacterii F.-.
Plasmidele sunt elementele genetice transmise cel mai frecvent în acest fel. Capacitatea de conjugare depinde de prezența în bacterie a plasmidelor conjugative care conțin informațiile genetice necesare acestui proces..
Conjugarea a fost utilizată în ingineria genetică ca instrument de transfer al materialului genetic în diferite destinații. A servit la transferul materialului genetic de la bacterii la diferite celule eucariote și procariote ale receptorilor și chiar la mitocondriile izolate ale mamiferelor.
Unul dintre genurile de bacterii care a fost utilizat cu cel mai mare succes pentru a realiza acest tip de transfer este Agrobacterium, care a fost utilizat singur sau împreună cu virusul mozaicului tutunului.
Dintre speciile transformate genetic de Agrobacterium sunt drojdii, ciuperci, alte bacterii, alge și celule animale.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.