Menneskearternes udvikling garanteres af kimcellernes meiose og deres efterfølgende forening (befrugtning) På den måde arver de nye generationer halvdelen af den genetiske arv fra faderen og halvdelen fra moderen.
Da bakterier formerer sig aseksuelt ved simpel binær fission, er deres udvikling garanteret af to hovedmekanismer: mutationer og rekombinationer.
MUTATIONER: tilfældig begivenhed, der manifesterer sig med ændringer og substitutioner på niveau med nukleotidsekvenserne, der udgør bakteriens genom.
KOMBINATIONER: stammer fra genoverførselsmekanismer: en donorbakterie overfører mucleotidsekvenser til den modtagende bakterie, som integrerer dem i dets genom i henhold til en HOMOLOGISK REKOMBINERING mekanisme. Alt dette fører til erhvervelse af nye egenskaber, såsom kapslen, evnen til at producere bestemte toksiner, faktorer af resistens over for antibiotika osv.
I bakterien er genomet indeholdt i det enkelte kromosom og nogle gange også i ekstrakromosomale miljøer, kaldet PLASMIDS, som har samme superspiraliserede struktur, men en mindre diameter. Plasmiderne er udstyret med autonom replikation og kan kode for eksempel for toksiner, pili, adhesiner, bakteriociner eller resistensfaktorer; nogle plasmider kan også integreres i bakteriens genom og efterfølgende blive uafhængige; i disse tilfælde kaldes de EPISOMS. Generelt finder vi derfor i plasmiderne den genetiske information om hjælpekarakterer ikke væsentlige for bakteriens overlevelse.
Nogle plasmider har et snævert spektrum af potentielle værter, mens andre har et bredere spektrum (hvilket betyder, at de kan overføres til forskellige bakterier).
For at overføre det genetiske materiale, derefter plasmider eller genomiske sekvenser, har bakterierne udarbejdet tre forskellige mekanismer, kaldet: transformation, konjugering og transduktion. Til disse kan en fjerde tilføjes, kaldet TRANSPOSITION, hvorigennem genetisk materiale overføres fra et område af kromosomet til et andet eller fra plasmidet til kromosomet i selve bakterien.
Passage af frie DNA -fragmenter, der stammer fra bakteriel lysis, til en modtagerbakterie.
Genoverførsel gennem fysisk kontakt mellem to bakterier, hvoraf donoren kaldes F + (positiv fertilitet) og har en konjugeringsledning, mens modtageren F-.
Overførslen medieres af en bakteriel virus kaldet bakteriofag.
TRANSFORMATION: transformationsprocessen kan opdeles i forskellige stadier:
1) forbindelse mellem DNA og celle
2) indtræden af DNA i cellen
3) rekombination af frit DNA, der kommer ind i modtagerbakterien
4) fænotypisk udtryk
Et DNA, der skal transformeres, skal være:
1) dobbelt helix
2) med en molekylvægt højere end 106 Dalton
3) har en "høj analogi med DNA'et i modtagercellen
Receptorcellen på sin side skal være i en fysiologisk tilstand kaldet kompetence. En celle er kompetent, når den er i slutningen af sin eksponentielle eller logaritmiske vækst; i denne fase er proteinsyntesen faktisk maksimal og kompetencefaktorer ( proteiner, der tillader DNA at komme ind).
KONJUGATION: består i direkte overførsel af genetisk materiale gennem fysisk kontakt mellem to bakterieceller.
Nogle bakterier indeholder et plasmid, kaldet faktor F, som koder for proteiner, der danner konjugeringsbunken. Dette plasmid, udstyret med autonom replikation, har gener, der gør det muligt at replikere og overføre fra en F + bakterie til en anden (F-).
Konjugationstrin: En F + bakterie møder en F- bakterie, og der dannes en bindingsbro. På dette tidspunkt begynder plasmidet at replikere sig selv med en mekanisme kaldet rullende cirkel (i 5 "- 3" retningen), hvorunder en af de to hemielikere passerer gennem pilus. Ved afslutningen af replikation og overførsel har vi to F +, da den første bevarer kopien af plasmidet, mens F- modtager den anden hemiel, som derefter duplikerer og danner plasmidet.
Nogle gange (sjældent) i en F + celle kan plasmidet integreres i kromosomet. De nye celler, hvor plasmidet er integreret, kaldes HFR (høj rekombinationsfrekvens). I disse celler overfører det integrerede plasmid dets karakteristika til kromosomet, såsom det at overføre fra en bakterie A til en bakterie B; derfor kan førstnævntes gener kombineres med sidstnævnte.
Hvis vi sætter en HFR-bakterie i kontakt med en F- dannes konjugeringsbroen, som sender et genoverførselssignal, for hvilket en nuklease skærer en "helix, begynder kromosomet at replikere med en rullende cirkelmekanisme, og kopien den passerer ind i celle F startende fra skærepunktet.
Passagen af "hele kromosomet tager cirka 90", men konjugeringsbroen er skrøbelig og går ofte i stykker, før overførslen er fuldført, så kun plasmidets hoved og nogle gener tæt på det passerer; terminaldelen derimod indeholdende faktoren F, passerer ikke. Følgelig bliver F-cellen ikke HFR og heller ikke F +, men erhverver kun nogle af donorbakteriens egenskaber.
Donor -DNA'et kan rekombineres med den modtagende celles kromosom, der giver bakterien nye genetiske karakterer. Andre gange kan DNA nedbrydes, og der er ingen ændring.
Ud over F-faktorerne er der også de såkaldte R-faktorer (som fører til antibiotikaresistens); de er altid plasmider, der indeholder sekvenserne af F -faktorer, som andre er knyttet til resistens over for antibiotika. Så er der COL -faktorer, som koder for proteiner kaldet coliciner eller bakteriociner, det vil sige stoffer med bakteriedræbende virkning, hvormed bakterien forsvarer sig og angriber de andre celler for at indtage koloniseringsstederne.
Der er også ENT -faktorer, som koder for enterotoksiner, og som er typiske for nogle Escherichia Coli -stængler (normalt til stede i organismen), der er i stand til at producere aktive enterotoksiner på tyndtarmens slimhinde.
Seksuel pili er typisk og unik for GRAM'er - men konjugering forekommer også i GRAM +, som besidder plasmider, der syntetiserer bestemte proteiner, som - udskilt eksternt - fører til aggregering mellem F + og andre F- bakterier (uden at ty til al pilo che non c "è). Bøjning er imidlertid en sjælden begivenhed.
Andre artikler om "Bakterier: Overførsel af" genetisk information "
- bakterielle toksiner
- bakterie
- karakteristiske bakterier
- bakteriecelle
- tilbehørsstrukturer til bakterier
- Bakterier: overførsel af genetisk information
- Antibiotika
- Kategorier af antibiotika
- Antibiotikaresistens
