3 Moder af genetisk overførsel i bakterieceller
Tre former for genetisk overførsel i bakterieceller er: (a) Transformation, (b) Transduktion, (c) Konjugering.
Bakterier opdeles meget hurtigt. Doblingstiden kaldes også genereringstid, og den kan være så lav som 20 minutter. Bakterier reproduceres hovedsageligt ved aseksuel reproduktion, men udviser ikke ægte seksuel reproduktion, da de ikke producerer diploidfase. Således mangler meiosi. Men bakterier udveksler genetisk materiale mellem to celler.
Moder af genetisk overførsel i bakterier:
Tre former for genetisk overførsel mellem bakterieceller er:
(a) Transformation
(b) Transduktion
(c) konjugering.
(a) Transformation:
Fænomenet, hvorved DNA isoleret fra en type celle, når den indføres i en anden type, er i stand til at give nogle af dens egenskaber til sidstnævnte, betegnes som transformation. Det blev bekræftet af Griffith med sine forsøg på bakterie Streptococcus lungebetændelse.
(b) Transduktion:
Overførslen af genetisk materiale fra en bakterie til en anden gennem bakteriofag kaldes transduktion.
(c) konjugation:
Den ensrettede overførsel af DNA fra en celle til en anden gennem en cytoplasmisk bro kaldes konjugation. Processen svarer til seksuel parring i eukaryoter. To bakterielle haploide celler af forskellige stammer kommer tæt på hinanden.
De genkender hinanden ved hjælp af komplementære makromolekyler båret på deres overflade. Donor eller hancelle overgår del eller hele kromosomet til recipient eller kvindecelle. Evnen til at overføre det genetiske materiale fra han er styret af køn eller fertilitetsfaktor (F-gen), der er til stede i et plasmid.
Således kan gener overføres fra donor til recipientcelle på et molekyle af DNA, der virker som sexfaktor kaldet F-gen. Dette køn gen kan opholde sig i et bakterielt kromosom, eller det kan eksistere som en autonom enhed i cytoplasma.
Mandlig bakterie med tornlignende fremspring kaldet som sex pili kommer i kontakt med kvindelig bakterie, som mangler pili og donerer sit DNA. F-faktor (et plasmid) bærer gener til fremstilling af pili og andre funktioner, der kræves for at overføre DNA. Til tider integrerer F-faktor i bakteriel kromosom.
Sådanne bakterier kan overføre deres genetiske materiale til huncelle med høj frekvens (Hfr) i en bestemt sekvens. De kaldes som Hfr-trains. Konjugering blev først demonstreret af Lederberg og Tatum i E. coli. Hyppigheden af rekombination var meget lav i Lederbergs eksperimenter.
Hfr-cellen virker som hanbakterien, og når den blandes med den kvindelige (F-) celle, dannes en konjugationsbro. Den F-faktor indeholdende DNA bryder på et bestemt tidspunkt og begynder at indsætte DNA'et i kvinden, og sekvensen af kromosomal genoverførsel er altid i samme rækkefølge (A-, B-, C- og D-gener).
F-faktoren overføres sidst. Konjugationsbroen bryder normalt før hele kromosomet overføres. Kun generne A og B er blevet overført i det givne eksempel. Disse A- og / eller B-gener kan rekombineres med de tilsvarende gener i F-kromosomet.
Således, hvis B 'i F-cellen er en muteret form for B, kan tyveri B'en i F-kromosomet blive B som et resultat af rekombination efter konjugering. Således kan genetiske markører overføres fra en vært til en egnet modtager, der mangler sådanne markører.
Den rækkefølge, som sådanne markører overføres til modtageren, ville følge den rækkefølge, hvori de er til stede i donoren. Således er konjugationsforsøg nyttige ved konstruktion af genkortene (orden af arrangement af gener i kromosomet) af organismer.
Hayes (1952) fandt en stamme af E. coli, hvor hyppigheden af rekombination var så høj som 100 til 1000 gange som rapporteret af Lederberg. Stammen blev kaldt højfrekvent rekombinant (Hfr) stamme.
