Baktérie: prenos genetickej informácie

TRANSDUKCIA: prenos génu sprostredkovaný lambda bakteriofágovým vírusom, viditeľný iba pod elektrónovým mikroskopom.

1. etapa) Bakteriofágové fimbrie sa viažu na stenu baktérie vďaka antireceptorom, ktoré rozpoznávajú špecifické adhézne miesta na bunkovej stene.

2. krok) Platňa priľne k stene baktérie. Uvoľňuje sa enzým nazývaný lyzozým, ktorý poškodzuje peptidoglykán, ktorý tvorí bakteriálnu stenu.

3. etapa) Chvost sa stiahne a DNA vírusu sa vtlačí dovnútra bakteriálnej DNA.

V tomto mieste môže vírusová DNA sledovať dve cesty, prvý nazývaný lytický cyklus a druhý lyzogénny cyklus.

LITICKÝ CYKLUS: syntetizujú sa replikáty DNA, RNA a vírusové proteíny; tieto sa navzájom spájajú (zhromažďujú) a vytvárajú nové vírusy, do hlavy ktorých je vložený novovytvorený vírusový genóm. Každá baktéria infikovaná vírusom sa tak zmení na továreň na nové vírusové jednotky. Na konci procesu sa baktéria podrobí lýze a uvoľneniu vírusov, ktoré potom infikujú ďalšie baktérie.

LYZOGENICKÝ CYKLUS: keď vírus infikuje baktériu, jeho DNA sa integruje do bakteriálnej DNA.

Fágom, ktoré majú lyzogénny cyklus, sa hovorí mierny vírus, pretože ich DNA sa integruje do bakteriálneho chromozómu a ako sa správa; v dôsledku toho sa prenáša na nové generácie bez toho, aby spôsobil akékoľvek poškodenie baktérie. Tento stav pokoja však môže byť prelomený vhodnými podnetmi (UV lúče, stres, atď.); v týchto situáciách sa vírusová DNA môže oddeliť (vylúčiť), pričom prechádza z lyzogénneho do lytického cyklu.

Fág lambda, ktorý môže poskytovať lytické aj lyzogénne cykly, vedie k dvom typom transdukcie; zovšeobecnené volanie, ku ktorému dochádza po lytickom cykle, a druhé, nazývané špecializované, ktoré sa prejavuje prechodom z lyzogénneho do lytického cyklu.

GENERALIZOVANÁ TRANSDUKCIABakteriálne fragmenty DNA môžu byť začlenené do hlavy vírusu počas lytického cyklu. Vytvorí sa zmiešaná populácia s fágmi obsahujúcimi pôvodné vírusové gény a fágmi s bakteriálnou DNA; ten potom môže naočkovať bakteriálne gény do novej baktérie, takže naočkovaná DNA splynie s bakteriálnym. Tento typ transdukcie je definovaný ako zovšeobecnený, pretože akýkoľvek gén z darcovskej baktérie je možné preniesť na príjemcovskú baktériu.

ŠPECIALIZOVANÁ TRANSDUKCIA: vírusová DNA integrovaná v lyzogénnom cykle sa nazýva PROVIRUS. Keď prejdeme z lyzogénneho cyklu do lytického cyklu, tento fragment darcovskej DNA sa zlomí. Niekedy (zriedkavá udalosť) sa oddelenie nevyskytuje na rovnakých miestach, kde je zvárané, ale v mierne rozložených oblastiach; tento fragment preto stratí časť vírusovej DNA a získa niektoré sekvencie bakteriálnej DNA. Tak sa vytvoria nové vírusy, ktoré nesú hybridnú DNA v hlave a ktoré infikujúc nové baktérie, prenášajú určité a špecifické bakteriálne gény (na ktoré sa špecializuje).

Existuje mechanizmus nazývaný lysogénna konverzia, kde vírusová DNA integrovaná do bakteriálnej DNA (ktorá býva tichá) môže odhaliť určité proteíny, ktorými sú spravidla toxíny. Bakteriálne toxíny existujú v prírode vďaka expresii vírusových génov.

TRANSPOZÍCIA: bakteriálny chromozóm aj plazmidy obsahujú prvky nazývané transponovateľné, ktoré sú schopné pohybu (translokácie) z jednej oblasti genómu do druhej alebo z plazmidu do genómu alebo z jedného plazmidu do druhého vo vnútri toho istého bakteriálna bunka. Vo všeobecnosti platí, že keď sa transponovateľný prvok pohybuje, určitá sekvencia zostáva tak v mieste pôvodu, ako aj v mieste, kde bola odstránená. Existujú rôzne typy transponovateľných prvkov:

- Vkladacie sekvencie: obsahujú gén, ktorý kóduje enzým podporujúci transpozíciu (transpotáza).

-transpozóny: zložitejšie ako predchádzajúce, na oboch koncoch 3 "a 5" obsahujú dve sekvencie IS (inzercia) a vnútorné gény pre rezistenciu na antibiotiká (tetracyklín, penicilín, chloramfenikol ...)

- invertibilné prvky: sú podobné transpozónom, ale zachovávajú si schopnosť invertovať transpozóny.

Viacnásobná rezistencia na antibiotiká: mechanizmy, ktoré sa často vyskytujú v nemocniciach a v čreve. Baktéria prostredníctvom konjugácie prenáša rezistenciu na baktériu, ktorá je už odolná voči inému antibiotiku, na dvojitom plazmide. Nová baktéria s dvojitou rezistenciou prechádza transpozíciou, tj. Dvojitá rezistencia sa integruje do rovnakého plazmidu a prenáša charakteristiku na iné baktérie.