3 Modeller av genetisk överföring i bakterieceller

Tre sätt för genetisk överföring i bakteriella celler är: (a) Transformation, (b) Transduktion, (c) Konjugering.

Bakterier delas mycket snabbt. Fördubblingstiden kallas också generationstid och den kan vara så låg som 20 minuter. Bakterier reproduceras huvudsakligen genom aseksuell reproduktion men uppvisar inte sann sexuell reproduktion eftersom de inte producerar diploidfas. Således saknas meios. Emellertid utbyter bakterier genetiskt material mellan två celler.

Modeller av genetisk överföring i bakterier:

Tre sätt för genetisk överföring mellan bakterieceller är:

(a) Transformation

(b) Transduktion

(a) Transformation:

Fenomenet genom vilket DNA isolerat från en typ av cell, när den införs i en annan typ, kan skänka några av dess egenskaper till den senare, kallas transformation. Det bekräftades av Griffith med sina experiment på bakterie Streptococcus lunginflammation.

(b) Transduktion:

Överföringen av genetiskt material från en bakterie till en annan genom bakteriofag kallas transduktion.

(c) konjugation:

Den enriktade överföringen av DNA från en cell till en annan via en cytoplasmisk bro kallas konjugation. Processen motsvarar sexuell parning i eukaryoter. Två bakteriella haploida celler av olika stammar kommer nära varandra.

De känner igen varandra genom komplementära makromolekyler som bärs på deras yta. Donator eller manlig cell överför delar eller hela kromosomen till mottagare eller kvinnoceller. Förmågan att överföra det genetiska materialet från hane styrs av kön eller fertilitetsfaktor (F-gen) närvarande i en plasmid.

Sålunda kan gener överföras från givare till mottagarcell på en molekyl av DNA som verkar som sexfaktor som kallas F-gen. Denna gen kan ligga i en bakteriell kromosom eller den kan existera som en autonom enhet i cytoplasma.

Manlig bakterie med tornliknande protuberanser som kallas sexpili kommer i kontakt med kvinnlig bakterie som saknar pili och donerar sitt DNA. F-faktor (en plasmid) bär gener för att producera pili och andra funktioner som krävs för att överföra DNA. Ibland integrerar F-faktor i bakteriell kromosom.

Sådana bakterier kan överföra sitt genetiska material till kvinnlig cell med hög frekvens (Hfr) i en viss sekvens. De kallas Hfr-trains. Konjugering demonstrerades först av Lederberg och Tatum i E. coli. Rekombinationens frekvens var mycket låg i Lederbergs experiment.

Hfr-cellen verkar som den manliga bakterien och när den blandas med den kvinnliga (F-) cellen bildar en konjugeringsbro. F-faktorn innehållande DNA bryter vid en viss punkt och börjar införa DNA i honan och sekvensen av kromosomal genöverföring är alltid i samma ordning (A-, B-, C- och D-gener).

F-faktorn överförs senast. Konjugeringsbroen brukar bryta innan hela kromosomen överförs. Endast generna A och B har överförts i det givna exemplet. Dessa A- och / eller B-gener kan rekombineras med motsvarande gener i F-kromosomen.

Således, om B 'i F-cellen är en muterad form av B, kan stöld B' i F-kromosomen bli B som ett resultat av rekombination efter konjugering. Således kan genetiska markörer överföras från en värd till en lämplig mottagare som saknar sådana markörer.

Den ordning i vilken sådana markörer överförs till mottagaren skulle följa den ordning i vilken de är närvarande i givaren. Således är konjugationsexperiment användbara vid konstruktion av genkartorna (ordningsordning för gener i kromosom) hos organismer.

Hayes (1952) fann en stam av E. coli där rekombinationens frekvens var så hög som 100 till 1000 gånger som rapporterats av Lederberg. Stammen kallades högfrekvent rekombinant (Hfr) -stamme.