3 måder, hvor den genetiske rekombination i bakterier tager sted
Nogle af de vigtige måder, hvorpå den genetiske rekombination i bakterier tager sted er som følger:
Genetisk Rekombination i Bakterier
Dette er en proces, hvor genetiske materialer, der er indeholdt i to separate genomer, bringes sammen i en enhed. I bakterier foregår rekombinationen ved (1) transformation, (2) transduktion og (3) konjugering.
1. Transformation:
Den genetiske overførsel i bakterier opstår også ved transformation, hvor donorcellernes DNA-molekyle, når de frigives ved dens opløsning, optages af en anden recipientcelle, og dens afkom arver nogle tegn i donorcellen. Når forskellige bakteriestammer findes i et blandet stadium, enten i kultur eller i natur, har nogle af de resulterende afkom en kombination af karakterer af moderstammerne. Dette fænomen er kendt som rekombination.
Fænomenet forvandling blev først optaget af Griffith (1928). Avery, Macleod og McCarty (1944) viste, at det transformerende princip er DNA i rækkefølgen af hændelser i bakteriel transformation.
2. Transduktion:
Den genetiske overførsel i bakterier opnås ved en proces, der er kendt som transduktion. Laderberg og Zinders (1952) eksperiment i U-tube Salmonella typhimurium viste, at bakterievirusser eller fager er ansvarlige for overførslen af genetisk materiale fra den ene til de andre lysogene og lytiske fager. Dermed erhverver værten en ny genotype. Transduktion er blevet påvist i mange bakterier.
I denne proces overføres DNA-molekylet, der bærer de arvelige karakterer af donorbakterien, til recipientcellen gennem fagpartiklens agentur.
Når en bakteriel celle inficeres med en tempereret virus, starter enten lytisk cyklus eller lysogeni. Herefter nedbryder værts DNA i små fragmenter sammen med multiplikationen af virus. Nogle af disse DNA-fragmenter er inkorporeret med viruspartiklerne, der bliver transducerende.
Når bakterier lyser disse partikler sammen med normale viruspartikler frigives, når denne blanding af transducerende og normale viruspartikler får inficere populationen af recipientceller, er de fleste bakterier inficeret med normale viruspartikler og med resultatet lysogeni eller lytisk cyklus sker igen. Et par bakterier er inficeret med transducerende partikler, transduktion finder sted, og DNA fra viruspartikler gennemgår genetiske Rekombinationer med det bakterielle DNA.
3. Bakteriel konjugation:
Wollman og Jacob (1956) har beskrevet konjugation, hvor to bakterier ligger side om side i så meget som en halv time. I løbet af denne tidsperiode overføres en del genetisk materiale langsomt fra en bakterie, der betegnes som en mand til en modtager betegnet som en kvinde. Det blev fastslået, at det mandlige materiale trådte ind i kvinden i en liner-serie.
Den genetiske rekombination mellem donor- og recipientceller foregår som følger: Hfr-DNA'et efter at have forladt fra hinanden i fragment til recipientcelle reformererer igen cirkulært. I F-stamme finder genetisk rekombination sted mellem donorfragment og recipient-DNA. Genoverførsel er en sekventiel proces, og en given Hfr-stamme donerer altid gener i en bestemt rækkefølge. En enkeltstrenget donor-DNA (F-faktor) er integreret i værtschromosomet ved hjælp af nukleaseenzym.
