Διαφορά μεταξύ γενικευμένης και εξειδικευμένης μεταγωγής | Γενικευμένη έναντι εξειδικευμένης μετάλλαξης

Διαφορά κλειδιού - Γενικευμένη έναντι εξειδικευμένης μεταγωγής

Η μεταγωγή είναι ένας μηχανισμός που μεταφέρει DNA από ένα βακτήριο σε άλλο βακτήριο από βακτηριοφάγο. Το βακτηριοφάγο είναι ένας ιός που μολύνει και αναπαράγει μέσα σε ένα βακτήριο. Είναι ικανό να συνδέεται με το βακτηριακό κυτταρικό τοίχωμα και να εγχέει το DNA του στο βακτήριο. Μέσα στο βακτήριο, το ιικό DNA αντιγράφεται και δημιουργεί τα απαραίτητα συστατικά και ένζυμα για να κάνει νέους πολλούς βακτηριοφάγους. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, το βακτηριακό ϋΝΑ αποικοδομείται σε κομμάτια και ενσωματώνεται με το ιικό γονιδίωμα ή το ιογενές ϋΝΑ ενσωματώνεται άμεσα με το βακτηριακό ϋΝΑ. Οι νέοι βακτηριοφάγοι φέρουν στο εσωτερικό τους το βακτηριακό DNA. Όταν αυτοί οι βακτηριοφάγοι μολύνουν άλλα βακτήρια, συμβαίνει ανάμειξη βακτηριακού DNA. Η μεταγωγή μπορεί να συμβεί είτε με λυτικό κύκλο είτε με λυσογόνο κύκλο με βάση τον τύπο του βακτηριοφάγου. Ως εκ τούτου, υπάρχουν δύο τύποι μεταγωγής δηλαδή γενικευμένη μεταγωγή και εξειδικευμένη μεταγωγή. Η βασική διαφορά μεταξύ της γενικευμένης και της εξειδικευμένης μεταγωγής είναι ότι η γενικευμένη μεταγωγή γίνεται από μολυσματικούς βακτηριοφάγους στους οποίους το βακτηριακό κύτταρο λυθεί όταν απελευθερώνονται νέοι βακτηριοφάγοι ενώ η εξειδικευμένη μεταγωγή γίνεται από τους εύκρατους βακτηριοφάγους στους οποίους είναι βακτηριακά κύτταρα δεν λυθεί και το ιογενές ϋΝΑ ενσωματώνεται με το βακτηριακό ϋΝΑ και επιβιώνει σε στάδιο prophage εντός των βακτηριδίων για αρκετές γενιές.

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

1. Επισκόπηση και διαφορά κλειδιού

2. Τι είναι η γενικευμένη μεταγωγή

3. Τι είναι η εξειδικευμένη μετάλλαξη

4. Σύγκριση μεταξύ τους - Γενικευμένη έναντι εξειδικευμένης μεταγωγής

5. Περίληψη

Τι είναι η γενικευμένη μεταγωγή;

Υπάρχουν δύο τύποι βακτηριοφάγων: μολυσματικοί και εύκρατοι. Ο λοιμογόνος βακτηριοφάγος είναι ικανός να θανατώνει το βακτήριο ξενιστή. Υποβάλλονται πάντοτε σε κύκλους ζωής λυτικών, οι οποίοι προκαλούν το θάνατο βακτηρίων ξενιστή. Η μόλυνση ενός βακτηριδίου από έναν λοιμογόνο βακτηριοφάγο και η μεταφορά βακτηριακού DNA σε άλλο βακτήριο κατά τη διάρκεια της δεύτερης μόλυνσης είναι γνωστή ως γενικευμένη μεταγωγή. Ως εκ τούτου, η γενικευμένη μεταγωγή μπορεί να οριστεί ως η μεταφορά βακτηριακού DNA από ένα βακτήριο σε άλλο βακτήριο από έναν λοιμογόνο βακτηριοφάγο κατά τη διάρκεια του λυτικού κύκλου του βακτηριοφάγου. Η μεταφορά βακτηριακού DNA συμβαίνει λόγω σφαλμάτων στη συσκευασία γενετικού υλικού στους νέους φάγους.Η συσκευασία του πρόσφατα αντιγραφέντος ιικού DNA σε νέους φάγους δείχνει χαμηλή πιστότητα. Κατά συνέπεια, κατά τη διάρκεια της συσκευασίας του γενετικού υλικού, μικρά κομμάτια βακτηριακού DNA ή ανασυνδυασμένου βακτηριακού DNA με ιικό DNA μπορούν να συμπεριληφθούν λανθασμένα στους φάγους. Εάν το βακτηριακό ϋΝΑ εισάγεται μέσα στο ιικό καψίδιο τυχαία, η δεύτερη μόλυνση εισάγει αυτό το DNA σε ένα άλλο βακτήριο. Ως εκ τούτου, η μεταγωγή ολοκληρώνει επιτυχώς μεταξύ δύο βακτηρίων.

Μετά τη μόλυνση, οι μολυσματικοί φάγοι είναι ικανοί να ελέγχουν τον μηχανισμό των βακτηριακών κυττάρων για να αναπαράγουν το δικό τους DNA. Ο ιός επίσης καθίσταται ικανός να υποβαθμίσει το βακτηριακό χρωμόσωμα σε μικρά κομμάτια και προκαλεί αιφνίδια διάσπαση του βακτηριακού κυτταρικού τοιχώματος για την απελευθέρωση συναρμολογημένων φάγων που προκαλούν κυτταρικό θάνατο.

Διαδικασία γενικευμένης μεταγωγής

Η γενικευμένη μεταγωγή είναι μια γρήγορη διαδικασία στην οποία τα βακτήρια πεθαίνουν σε σύντομο χρονικό διάστημα. Το βακτηριοφάγο είναι ικανό να σπάσει το βακτηριακό DNA σε κομμάτια, καταστρέφοντας το βακτηριακό κύτταρο. Τα βήματα της γενικευμένης μεταγωγής μπορούν να συνοψιστούν ως εξής.

Ένας λοιμογόνος (λυτικός) βακτηριοφάγος μολύνει ένα βακτήριο.

Το γονιδίωμα του φάγου εισέρχεται στο βακτηριακό κύτταρο.

1. Ο ιός διέπει τους βακτηριακούς μεταβολικούς μηχανισμούς για να κάνει το δικό του DNA και άλλα απαραίτητα συστατικά και ένζυμα.
2. Το βακτηριακό ϋΝΑ υδρολύεται σε μικρά κομμάτια.
3. Τα γενετικά υλικά συσκευάζονται μέσα στους νέους φάγους. Περιστασιακά, βακτηριακά θραύσματα DNA συσσωρεύονται σε νέα καψίδια φάγου
4. Λύσματα βακτηριακών κυττάρων και απελευθερώνουν τους νέους φάγους.
5. Όταν μετασχηματισμένος φάγος μολύνει ένα άλλο βακτήριο, το προηγούμενο βακτηριακό ϋΝΑ ενσωματώνεται σε ένα νέο.
6. Εικόνα 01: Διαδικασία γενικευμένης μεταγωγής
7. Τι είναι η εξειδικευμένη μεταγωγή;

Οι μέτριοι βακτηριοφάγοι παρουσιάζουν λυσογόνους κύκλους ζωής. Συμμετέχουν με εξειδικευμένη διαδικασία μεταγωγής στην οποία ένα θραύσμα βακτηριακού DNA μεταφέρεται από ένα βακτήριο σε άλλο βακτήριο λόγω σφάλματος. Ως εκ τούτου, η εξειδικευμένη μεταγωγή μπορεί να οριστεί ως η μεταφορά βακτηριακού DNA δότη σε άλλο βακτήριο από τους εύκρατους βακτηριοφάγους. Όταν οι εύκρατοι φάγοι μολύνουν τα βακτηρίδια, είναι σε θέση να ενσωματώσουν το ιογενές ϋΝΑ στο βακτηριακό χρωμόσωμα και να παραμείνουν στο στάδιο του prophage για πολλές γενεές βακτηρίων χωρίς να το απελευθερώνουν από το βακτηριακό γονιδίωμα. Κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγής του βακτηριακού γονιδιώματος, το ιογενές ϋΝΑ υποβάλλεται σε αναδιπλασιασμό και εισέρχεται σε νέα βακτηριακά κύτταρα και επιβιώνει. Ωστόσο, όταν οι προφήτες προκαλούνται από τους ορισμένους παράγοντες, το ιογενές ϋΝΑ αποσπάται από το βακτηριακό χρωμόσωμα. Μερικές φορές κατά τη διάρκεια αυτής της αποσύνδεσης, θραύσματα βακτηριακών χρωμοσωμάτων αποσυνδέονται και παραμένουν προσκολλημένα στο προφανούς ϋΝΑ. Λόγω της επαγωγής, οι φάγοι υποβάλλονται σε λυτικό κύκλο μετά. Το ιογενές γονιδίωμα αναδιπλασιάζεται με προσαρτημένο βακτηριακό ϋΝΑ και πακετάρει μέσα σε νέα καψίδια και κάνει νέους φάγους. Νέοι φάγοι απελευθερώνουν το βακτηριακό κύτταρο με λύση. Όταν ένας νέος φάγος μολύνει ένα άλλο βακτήριο, το βακτηριακό DNA μεταφέρεται σε αυτό.

Εξειδικευμένη Διαδικασία Μεταγωγής

Τα βήματα της εξειδικευμένης μεταγωγής μπορούν να συνοψιστούν ως εξής.

Ένας εύκρατος βακτηριοφάγος μολύνει ένα βακτήριο.

Το ιογενές ϋΝΑ ενσωματώνεται στο βακτηριακό χρωμόσωμα και γίνεται το στάδιο prophage

1. Το ιικό DNA παραμένει εντός βακτηρίων για αρκετές γενεές
2. Σε μια αυθόρμητη επαγωγή, το ιογενές ϋΝΑ απομακρύνει το βακτηριακό χρωμοσωμικό DNA.
3. Τα θραύσματα βακτηριακού DNA αποκολλώνται από το βακτηριακό χρωμόσωμα με ιικό DNA.
4. Το ιικό DNA αντιγράφεται μαζί με τα βακτηριακά γονίδια και το πακέτο μέσα στα νέα καψίδια και κάνει νέους φάγους.
5. Τα βακτηριακά κυτταρικά λύματα απελευθερώνουν τους νέους φάγους.
6. Νέοι φάγοι μολύνουν νέα βακτήρια.
7. Το βακτηριακό ϋΝΑ αναμιγνύεται με νέα βακτήρια κατά τη διάρκεια της μόλυνσης.
8. Εικόνα 02: Εξειδικευμένη μεταγωγή που φαίνεται από τον φάγιο λάμδα
9. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ γενικευμένης και εξειδικευμένης μεταγωγής;

   

   - diff Άρθρο Μέση πριν από τον πίνακα ->

Γενικευμένη έναντι εξειδικευμένης μεταγωγής

Η γενικευμένη μεταγωγή γίνεται από μολυσματικούς ή λυτικούς βακτηριοφάγους.

Η εξειδικευμένη μεταγωγή γίνεται από εύκρατους φάγους.
Κύκλος ζωής	Η γενικευμένη μεταγωγή υφίσταται λυτικό κύκλο
Η εξειδικευμένη μεταγωγή υφίσταται λυσογόνο κύκλο.
Λύση βακτηρίων	Τα βακτηριακά κυτταρικά λύματα γρήγορα.
Τα βακτηριακά κύτταρα δεν λύονται γρήγορα αλλά επιβιώνουν για αρκετές γενιές.
Συσκευασία γενετικού υλικού	Ένα τμήμα του βακτηριακού DNA του δότη περικλείεται μέσα στο ιικό καψίδιο σε γενικευμένη μεταγωγή
Μικρά τμήματα βακτηριακού DNA παραμένουν προσκολλημένα στο ιικό DNA κατά τη διάρκεια της αποσύνδεσης από το βακτηριακό χρωμόσωμα και συσκευάζονται σε νέα καψίδια.
Ενσωμάτωση του ιικού DNA	Το ιικό DNA δεν είναι ενσωματωμένο στο βακτηριακό χρωμόσωμα.
Ενσωματώνει το βακτηριακό και το ιογενές DNA.
Υδρόλυση βακτηριακού DNA	Το βακτηριακό ϋΝΑ υδρολύεται σε κομμάτια από τον ιό.
Το βακτηριακό DNA δεν υδρολύεται.
Παραγωγή του Prophage	Δεν υπάρχει σχηματισμός prophage κατά τη διάρκεια της γενικευμένης μεταγωγής.
Προφίλ σχηματίζονται κατά την εξειδικευμένη μεταγωγή.
Περίληψη - Γενικευμένη έναντι εξειδικευμένης μεταγωγής	Η μεταγωγή είναι η διαδικασία μεταφοράς βακτηριακού DNA από ένα βακτήριο σε άλλο από έναν ιό. Είναι μια φυσική διαδικασία που συμβαίνει μέσω λυτικών ή λυσογόνων κύκλων. Οι μολυσματικοί φάγοι παρουσιάζουν γενικευμένη μεταγωγή. Οι εύκρατοι φάγοι παρουσιάζουν εξειδικευμένη μεταγωγή. Κατά τη διάρκεια της γενικευμένης μεταγωγής, ο ιός καταστρέφει το βακτηριακό κύτταρο. Στην εξειδικευμένη μεταγωγή, τα βακτηριακά κύτταρα δεν καταστρέφονται γρήγορα εκτός εάν υπάρχει επαγωγή. Αυτή είναι η κύρια διαφορά μεταξύ γενικευμένης και εξειδικευμένης μεταγωγής. Το ιογενές ϋΝΑ ενσωματώνεται στο βακτηριακό χρωμόσωμα σε εξειδικευμένη μεταγωγή και η ενσωμάτωση δεν συμβαίνει σε γενικευμένη μεταγωγή.

Αναφορά:

1. Απεριόριστος. "Βακτηριακή μεταγωγή - ανοιχτό βιβλίο χωρίς περιορισμούς. "Απεριόριστη. Boundless, 08 Αυγ. 2016. Ιστός. 26 Απριλίου 2017

2. "Μεταγωγή - Γενικευμένη μεταγωγή. "Χρωμοσωματικά, γενετικά, ιικά και DNA - άρθρα του JRank. Ν. Ρ., n. ρε. Ιστός. 26 Απριλίου 2017

"Μεταγωγή (προκαρυωτικά). "Φύση News.Nature Publishing Group, n. ρε. Ιστός. 26 Απριλίου 2017

Ευγένεια εικόνας:

1. "Λυκτικός κύκλος" από xxoverflowed (CC BY 2. 0) μέσω Flickr

2. "Lambda Phage" Από την Tinastella - Η δική σας δουλειά (Δημόσιος τομέας) μέσω Wikimedia Commons