Proses konjugasi bakteri, struktur dan faktor

Itu Konjugasi bakteri Ini adalah transfer dalam satu arah bahan genetik dari bakteri donor ke penerima lain, melalui kontak fisik antara kedua sel. Jenis proses ini dapat terjadi baik pada bakteri yang bereaksi, dan pada mereka yang tidak bereaksi terhadap pewarnaan gram, dan juga pada streptomycetes.

Konjugasi dapat terjadi antara bakteri dari spesies yang sama, atau spesies yang berbeda. Bahkan dapat terjadi antara prokariota dan anggota kerajaan lain (tanaman, jamur, hewan).

Konjugasi bakteri. Gambar menunjukkan, dari atas ke bawah, dua bakteri sebelum, selama dan setelah konjugasi. Diambil dan diedit oleh pengguna Magnus Manske.Wikipedia [CC BY-SA 3.0 (http: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/3.0/]].

Untuk terjadi proses konjugasi, salah satu bakteri yang terlibat, donor, harus memiliki bahan genetik yang dapat dimobilisasi, yang umumnya diwakili oleh plasmid atau transposon.

Sel lain, penerima, harus kekurangan elemen -elemen ini. Sebagian besar plasmid dapat mendeteksi sel penerima potensial yang tidak memiliki plasmid yang serupa.

[TOC]

Konjugasi dan reproduksi seksual

Bakteri tidak menghadirkan organisasi materi genetik yang mirip dengan eukariota. Organisme ini tidak menghadirkan reproduksi seksual karena mereka tidak menghadirkan pembagian reduksi (meiosis) untuk membentuk gamet setiap saat dalam hidup mereka.

Untuk mencapai rekombinasi bahan genetiknya (esensi seksualitas), bakteri memiliki tiga mekanisme: transformasi, konjugasi dan transduksi.

Konjugasi bakteri tidak, maka, merupakan proses reproduksi seksual. Dalam kasus terakhir, ini dapat dianggap sebagai versi bakteri dari jenis reproduksi ini, karena melibatkan beberapa pertukaran genetik.

Struktur dan faktor yang terlibat dalam proses

Pili seksual

Juga disebut pili f, mereka adalah struktur filamen, jauh lebih pendek dan lebih tipis dari momok, dibentuk oleh subunit protein yang saling terkait satu sama lain, di sekitar pusat berongga. Fungsinya adalah menjaga dua sel tetap bersentuhan selama konjugasi.

Dapat melayani Anda: morfologi jamur

Mungkin juga bahwa elemen konjugatif ditransfer ke sel penerima melalui lubang pusat pili seksual.

Elemen konjugatif

Itu adalah bahan genetik yang akan ditransfer selama proses konjugasi bakteri. Ini bisa memiliki sifat yang berbeda, di antaranya adalah:

Partikel DNA ekstrakromosom (Faktor F)

Partikel -partikel ini adalah episom, yaitu, plasmid yang dapat diintegrasikan ke dalam kromosom bakteri melalui proses yang disebut rekombinasi homolog. Mereka ditandai dengan memiliki panjang sekitar 100 kb, serta memiliki asal replikasi dan transfernya sendiri.

Sel-sel yang memiliki faktor F disebut sel jantan atau sel F+, sedangkan sel wanita (F-) kekurangan faktor tersebut. Setelah konjugasi dilakukan, bakteri F- menjadi F+ dan dapat bertindak seperti itu.

Kromosom

Ketika rekombinasi homolog terjadi, faktor F bergabung dengan kromosom bakteri; Dalam kasus seperti itu disebut faktor f.

Selama konjugasi antara bakteri HFR dan bakteri F, transfer pertama ke untaian kedua dari DNA rekombinasi dengan faktor F Factor. Dalam hal ini, sel penerima pada gilirannya menjadi sel HFR.

Hanya ada satu faktor F dalam bakteri, baik dalam bentuk ekstra -romeomal (F) atau digabungkan kembali ke kromosom bakteri (F ').

Plasmid

Beberapa penulis menganggap plasmid bersama dan faktor f, dan penulis lain memperlakukannya secara terpisah. Keduanya adalah partikel genetik ekstrakromatik, tetapi tidak seperti faktor F, plasmid tidak diintegrasikan ke dalam kromosom. Mereka adalah elemen genetik yang sebagian besar ditransmisikan selama proses konjugasi.

Itu bisa melayani Anda: microsporidia

Plasmid terdiri dari dua bagian;, faktor transfer resistensi, yang bertanggung jawab untuk transfer plasmid dan bagian lain yang dibentuk oleh banyak gen yang memiliki informasi yang mengkode resistensi terhadap zat yang berbeda.

Beberapa gen ini dapat bermigrasi dari satu plasmid ke yang lain dari sel yang sama, atau dari plasmid ke kromosom bakteri. Struktur ini disebut transposon.

Beberapa penulis berpendapat bahwa plasmid bermanfaat untuk bakteri benar -benar endosimbion, sementara yang lain mungkin, sebaliknya, menjadi bakteri endoparasit.

Proses

Sel donor menghasilkan pili seksual. Partikel -partikel f atau plasmid hanya hadir dalam bakteri ini, berisi informasi genetik yang mengkode produksi protein yang membentuk pili. Karena itu, hanya sel F+ yang akan menyajikan struktur ini.

Sex pili memungkinkan, pada awalnya, bahwa sel donor ditetapkan pada sel penerima dan kemudian tetap bersama.

Untuk memulai transfer, dua untaian dari rantai DNA harus dipisahkan. Pertama, potongan terjadi di wilayah yang dikenal sebagai asal transfer (orit) dari salah satu untai. Enzim relaxase membuat potongan ini sehingga enzim helicase memulai proses memisahkan kedua rantai.

Enzim dapat bertindak sendiri atau juga membentuk kompleks dengan beberapa protein yang berbeda. Kompleks ini dikenal sebagai relaxosome.

Segera memprakarsai pemisahan rantai akan memulai transfer salah satu untai, yang hanya akan menyimpulkan ketika untaian lengkap telah diteruskan ke sel penerima, atau ketika kedua bakteri dipisahkan.

Itu bisa melayani Anda: proteobacteria

Untuk menyelesaikan proses transfer, kedua sel, penerima dan donor, mensintesis untai pelengkap, dan rantai dibuat lagi melingkar. Sebagai produk akhir, kedua bakteri sekarang F+ dan dapat bertindak sebagai donor dengan bakteri B-.

Plasmid adalah elemen genetik yang paling sering ditransmisikan dengan cara ini. Kapasitas konjugasi tergantung pada keberadaan bakteri plasmid konjugatif yang mengandung informasi genetik yang diperlukan untuk proses semacam itu.

Aplikasi

Konjugasi telah digunakan dalam rekayasa genetika sebagai alat untuk mentransfer materi genetik ke tujuan yang berbeda. Ini telah berfungsi untuk mentransfer materi genetik dari bakteri ke sel eukariotik yang berbeda dan menerima prokariota, dan bahkan mamalia terisolasi mitokondria.

Salah satu genre bakteri yang telah digunakan lebih berhasil untuk mencapai jenis transfer ini Agrobacterium, yang telah digunakan sendiri, atau bersama dengan virus mosaik tembakau.

Di antara spesies yang diubah secara genetik dengan Agrobacterium Mereka adalah ragi, jamur, bakteri lain, alga dan sel hewan.

Transformasi oleh Agrobacterium swimfaciens ke sel tanaman. Diambil dan diedit dari: J levin w [cc by-sa 4.0 (https: // createveCommons.Org/lisensi/by-sa/4.0)].

Referensi

1. DAN.W. Nester, c.DAN. Roberts, n.N. Pearsall & B.J. McCarthy (1978). Mikrobiologi. Edisi ke -2. Holt, Rinehart dan Winston.
2. C.Lira. Agrobacterium. Di Lofede. Pulih dari Lofede.com.
3. Konjugasi bakteri. Di Wikipedia. Diterima dari.Wikipedia.org.
4. R. Tent (2010). Rekombinasi genetik pada bakteri: cakrawala awal seksualitas dalam organisme hidup. Elba Biofux.
5. Konjugasi procary. Di Wikipedia. Pulih dari es.Wikipedia.org.
6. L.S. Frost & g. Koraimann (2010). Regulasi konjugasi bakteri: keseimbangan gemerisik dengan kesulitan. Mikrobiologi di masa depan.
7. DAN.Hogg (2005). Mikrobiologi Esensial. John Wiley & Sons Ltd.