Den mänskliga artens utveckling garanteras av könscellernas meios och deras efterföljande förening (befruktning). På så sätt ärver de nya generationerna hälften av det genetiska arvet från fadern och hälften från modern.
Eftersom bakterier reproducerar aseksuellt, genom enkel binär klyvning, garanteras deras utveckling av två huvudmekanismer: mutationer och rekombinationer.
MUTATIONER: slumpmässig händelse som manifesterar sig med förändringar och substitutioner på nivån av nukleotidsekvenserna som utgör bakteriegenomet.
REKOMBINERINGAR: härrör från genöverföringsmekanismer: en donatorbakterie överför mukleotidsekvenser till mottagarbakterien, som integrerar dem i dess genom enligt en HOMOLOGISK RECOMBINATION -mekanism. Allt detta leder till förvärv av nya egenskaper, såsom kapseln, förmågan att producera specifika toxiner, faktorer för resistens mot antibiotika, etc.
I bakterien finns genomet i den enda kromosomen och ibland även i extrakromosomala miljöer, kallade PLASMIDS, som har samma superspiraliserade struktur, men med en mindre diameter. Plasmiderna är utrustade med autonom replikation och kan koda till exempel för toxiner, pili, adhesiner, bakteriociner eller resistensfaktorer; vissa plasmider kan också integreras i bakteriegenomet och därefter bli oberoende; i dessa fall kallas de EPISOMS. Generellt i plasmiderna finner vi därför den genetiska informationen om hjälpkaraktärer, inte nödvändig för bakteriens överlevnad.
Vissa plasmider har ett smalt spektrum av potentiella värdar, medan andra har ett bredare spektrum (vilket innebär att de kan överföras till olika bakterier).
För att överföra det genetiska materialet, sedan plasmider eller genomiska sekvenser, har bakterierna utarbetat tre olika mekanismer, kallade: transformation, konjugering och transduktion. Till dessa kan en fjärde läggas till, kallad TRANSPOSITION, genom vilket genetiskt material överförs från ett område av kromosomen till ett annat, eller från plasmiden till kromosomen, inom själva bakterien.
Passage av fria DNA -fragment, som härrör från bakteriell lys, till en mottagande bakterie.
Genöverföring genom fysisk kontakt mellan två bakterier, av vilka givaren kallas F + (positiv fertilitet) och har en konjugeringsledning, medan mottagaren F-.
Överföringen förmedlas av ett bakterievirus som kallas bakteriofag.
TRANSFORMATION: transformationsprocessen kan delas in i olika stadier:
1) länk mellan DNA och cell
2) inmatning av DNA i cellen
3) rekombination av fritt DNA som kommer in i mottagarbakterien
4) fenotypiskt uttryck
Ett DNA som ska transformeras måste vara:
1) dubbel helix
2) med en molekylvikt högre än 106 Dalton
3) har en "hög analogi med mottagarcellens DNA
Receptorcellen måste å sin sida vara i ett fysiologiskt tillstånd som kallas kompetens. En cell är kompetent när den är i slutet av sin exponentiella eller logaritmiska tillväxt; i denna fas är faktiskt proteinsyntesen maximal och kompetensfaktorer ( proteiner som tillåter DNA att komma in).
KONJUGATION: består i direkt överföring av genetiskt material genom fysisk kontakt mellan två bakterieceller.
Vissa bakterier innehåller en plasmid, kallad faktor F, som kodar för proteiner som bildar konjugeringshögen. Denna plasmid, utrustad med autonom replikation, har gener som gör att den kan replikera och överföra från en F + bakterie till en annan (F-).
Konjugeringsstadier: En F + -bakterie möter en F-bakterie och en bindningsbro bildas. Vid denna tidpunkt börjar plasmiden att replikera sig själv med en mekanism som kallas rullande cirkel (i 5 "- 3" -riktningen), under vilken en av de två hemielerna passerar genom pilusen.I slutet av replikering och överföring har vi två F +, eftersom den första behåller kopian av plasmiden, medan F- tar emot den andra hemieln, som sedan duplicerar och bildar plasmiden.
Ibland (sällan) i en F + -cell kan plasmiden integreras i kromosomen. De nya cellerna där plasmiden är integrerad kallas HFR (hög rekombinationsfrekvens). I dessa celler överför den integrerade plasmiden sina egenskaper till kromosomen, såsom överföring från en bakterie A till en bakterie B; därför kan de förra generna kombineras med de av de senare.
Om vi sätter en HFR-bakterie i kontakt med en F- bildas konjugeringsbryggan, som skickar en genöverföringssignal för vilken ett nukleas skär en "spiral, kromosomen börjar replikera med en rullande cirkelmekanism och kopian den passerar in i cell F med utgångspunkt från skärpunkten.
Passagen av "hela kromosomen tar cirka 90", men konjugeringsbron är ömtålig och går ofta sönder innan överföringen är klar, så bara plasmidens huvud och några gener nära den passerar; terminaldelen å andra sidan, som innehåller faktorn F, passerar inte. Följaktligen blir F-cellen inte HFR och inte heller F +, utan förvärvar endast några av egenskaperna hos donatorbakterien.
Donatorns DNA kan rekombineras med den mottagande cellens kromosom som ger bakterien nya genetiska karaktärer. Andra gånger kan DNA nedbrytas och det sker ingen förändring.
Förutom F-faktorerna finns också de så kallade R-faktorerna (som leder till antibiotikaresistens); de är alltid plasmider som innehåller sekvenserna av F -faktorer, till vilka andra är associerade för resistens mot antibiotika. Sedan finns det COL -faktorer, som kodar för proteiner som kallas koliciner eller bakteriociner, det vill säga ämnen med bakteriedödande verkan, med vilken bakterien försvarar sig och angriper de andra cellerna för att uppta koloniseringsställena.
Det finns också ENT -faktorer, som kodar för enterotoxiner och som är typiska för vissa Escherichia Coli -stjälkar (normalt närvarande i organismen), som kan producera aktiva enterotoxiner på tunntarmens slemhinna.
Sexuell pili är typisk och unik för GRAM - men konjugering förekommer också i GRAM +, som har plasmider som syntetiserar specifika proteiner, som - utsöndras externt - leder till aggregering mellan F + och andra F -bakterier (utan att tillgripa al pilo che non c "è). Böjning är dock en sällsynt händelse.
Andra artiklar om "Bakterier: Överföring av" genetisk information "
- bakteriella toxiner
- bakterie
- karakteristiska bakterier
- bakteriecell
- tillbehörsstrukturer för bakterier
- Bakterier: överföring av genetisk information
- Antibiotika
- Kategorier av antibiotika
- Antibiotikaresistens
