Sleutelverskil – veralgemeende vs gespesialiseerde transduksie
Transduksie is 'n meganisme wat DNA van een bakterie na 'n ander bakterie deur 'n bakteriofaag oordra. Bakteriofage is 'n virus wat in 'n bakterie infekteer en repliseer. Dit is in staat om aan die bakteriese selwand te heg en sy DNA by die bakterie in te spuit. Binne die bakterie repliseer virale DNA en skep die nodige komponente en ensieme om nuwe baie bakteriofage te maak. Tydens hierdie proses word bakteriese DNA in stukke afgebreek en integreer met virale genoom of virale DNA integreer direk met bakteriese DNA. Nuwe bakteriofage dra die bakteriese DNA binne hulle. Wanneer hierdie bakteriofage 'n ander bakterieë infekteer, vind vermenging van bakteriese DNA plaas. Transduksie kan óf deur lytiese siklus óf lisogeniese siklus plaasvind, gebaseer op die tipe bakteriofaag. Daar is dus twee tipes transduksie, naamlik algemene transduksie en gespesialiseerde transduksie. Die sleutelverskil tussen veralgemeende en gespesialiseerde transduksie is dat veralgemeende transduksie gedoen word deur virulente bakteriofage waarin bakteriële sel gelys word wanneer nuwe bakteriofage vrygestel word, terwyl gespesialiseerde transduksie gedoen word deur gematigde bakteriofage waarin bakteriële sel nie gelys word nie, en virale DNA integreer met bakteriële DNA en oorleef vir verskeie generasies in die profeetstadium binne die bakterieë.
Wat is algemene transduksie?
Daar is twee tipes bakteriofage: virulent en gematigd. Virulente bakteriofaag is in staat om die gasheerbakterie dood te maak. Hulle ondergaan altyd 'n litiese lewensiklus wat die dood van gasheerbakterieë veroorsaak. Infeksie van 'n bakterie deur 'n virulente bakteriofaag en die oordrag van bakteriese DNA na 'n ander bakterie tydens die tweede infeksie staan bekend as algemene transduksie. Gevolglik kan veralgemeende transduksie gedefinieer word as die oordrag van bakteriese DNA van een bakterie na 'n ander bakterie deur 'n virulente bakteriofaag gedurende die litiese siklus van die bakteriofaag. Bakteriële DNA-oordrag vind plaas as gevolg van foute in die verpakking van genetiese materiaal in die nuwe fage. Die verpakking van nuut gerepliseerde virale DNA in nuwe fage toon lae getrouheid. Dus, tydens die verpakking van genetiese materiaal, kan klein stukkies bakteriese DNA of herkombineerde bakteriese DNA met virale DNA verkeerdelik in fage ingesluit word. As bakteriese DNA per toeval in die virale kapsied geplaas word, bring die tweede infeksie hierdie DNA in 'n ander bakterie in. Gevolglik voltooi die transduksie tussen twee bakterieë suksesvol.
Ná die infeksie is virulente fage in staat om bakteriële selmasjinerie te beheer om sy eie DNA te repliseer. Die virus word ook in staat om bakteriële chromosoom in klein stukkies af te breek en veroorsaak skielike ontwrigting van bakteriële selwand vir die vrystelling van saamgestelde fage wat seldood veroorsaak.
Algemene transduksieproses
Algemene transduksie is 'n vinnige proses waarin bakterieë binne 'n kort tydperk sterf. Bakteriofage is in staat om bakteriese DNA in stukke te breek en die bakteriese sel te vernietig. Die stappe van algemene transduksie kan soos volg opgesom word.
- 'n Virulente (litiese) bakteriofaag besmet 'n bakterie.
- Die faaggenoom gaan die bakteriese sel binne.
- Virus beheer die bakteriese metaboliese meganismes om sy eie DNA en ander nodige komponente en ensieme te maak.
- Bakteriese DNA hidroliseer in klein stukkies.
- Genetiese materiaal verpak binne die nuwe fage. Soms pak bakteriese DNA-fragmente in nuwe faagkapsiede
- Bakteriese sel liseer en stel die nuwe fage vry.
- Wanneer getransduseerde faag 'n ander bakterie infekteer, word die vorige bakteriese DNA in 'n nuwe inkorporeer.
Figuur 01: Algemene transduksieproses
Wat is gespesialiseerde transduksie?
Gematigde bakteriofage toon lisogeniese lewensiklusse. Hulle is betrokke by gespesialiseerde transduksieproses waarin 'n fragment van bakteriese DNA van een bakterie na 'n ander bakterie oorgedra word as gevolg van 'n fout. Gespesialiseerde transduksie kan dus gedefinieer word as die oordrag van skenkerbakteriese DNA na 'n ander bakterie deur die gematigde bakteriofage. Wanneer gematigde fage bakterieë infekteer, is hulle in staat om virale DNA in bakteriële chromosoom te integreer en bly vir verskeie bakteriese generasies in die profaagstadium sonder om dit van die bakteriese genoom vry te stel. Tydens die replikasie van die bakteriese genoom is virale DNA onderhewig aan replikasie en gaan in nuwe bakteriële selle in en oorleef. Wanneer die profeë egter deur die sekere faktore geïnduseer word, los virale DNA van die bakteriële chromosoom los. Soms tydens hierdie losmaking los fragmente van bakteriële chromosome en bly geheg aan profaag-DNS. As gevolg van die induksie ondergaan fage daarna 'n litiese siklus. Virale genoom repliseer met aangehegte bakteriese DNA en pak in nuwe kapsiede en maak nuwe fage. Nuwe fage stel die bakteriële sel deur lisis vry. Wanneer 'n nuwe faag 'n ander bakterie besmet, word bakteriese DNA daarheen oorgedra.
gespesialiseerde transduksieproses
Die stappe van gespesialiseerde transduksie kan soos volg opgesom word.
- 'n Gematigde bakteriofaag besmet 'n bakterie.
- Virale DNA integreer in bakteriële chromosoom en word die profaagstadium
- Virale DNA bly vir verskeie generasies binne bakterieë
- By 'n spontane induksie maak virale DNA die bakteriese chromosomale DNA los.
- Fragmente van bakteriese DNA los van die bakteriese chromosoom met virale DNA.
- Virale DNA repliseer saam met bakteriese gene en verpak binne nuwe kapsiede en maak nuwe fage.
- Bakteriese sel liseer en stel die nuwe fage vry.
- Nuwe fage besmet nuwe bakterieë.
- Bakteriese DNA meng met nuwe bakterieë tydens die infeksie.
Figuur 02: Gespesialiseerde transduksie getoon deur lambda-faag
Wat is die verskil tussen algemene en gespesialiseerde transduksie?
Algemeen vs Gespesialiseerde Transduksie |
|
| Algemeen transduksie word gedoen deur virulente of lytiese bakteriofage. | Gespesialiseerde transduksie word deur gematigde fage gedoen. |
| Lewensiklus | |
| Algemeen transduksie ondergaan lytiese siklus | Gespesialiseerde transduksie ondergaan lisogeniese siklus. |
| Lyse van bakterieë | |
| Bakteriese sel lis vinnig. | Bakteriese selle word nie vinnig gelys nie, maar oorleef vir verskeie generasies. |
| Verpakking van genetiese materiaal | |
| 'n Gedeelte van die skenker-bakterie-DNS is ingesluit in virale kapsied in algemene transduksie | Klein dele van bakteriese DNA bly geheg aan virale DNA tydens die losmaak van die bakteriese chromosoom en word in nuwe kapsiede verpak. |
| Integrasie van virale DNA | |
| Virale DNA is nie in die bakteriese chromosoom geïntegreer nie. | Bakteriese en virale DNA integreer. |
| hidrolise van bakteriese DNA | |
| Bakteriese DNA hidroliseer in stukke deur die virus. | Bakteriese DNA word nie gehidroliseer nie. |
| Production of Prophage | |
| Daar is geen profaagvorming tydens algemene transduksie nie. | Profage word tydens gespesialiseerde transduksie gevorm. |
Opsomming – veralgemeende vs gespesialiseerde transduksie
Transduksie is die proses van die oordrag van bakteriese DNA van een bakterie na 'n ander deur 'n virus. Dit is 'n natuurlike proses wat deur litiese of lisogeniese siklusse plaasvind. Virulente fage toon veralgemeende transduksie. Gematigde fage toon gespesialiseerde transduksie. Tydens algemene transduksie vernietig die virus die bakteriese sel. In gespesialiseerde transduksie word bakteriële selle nie vinnig vernietig nie, tensy daar 'n induksie is. Dit is die belangrikste verskil tussen veralgemeende en gespesialiseerde transduksie. Virale DNA integreer in die bakteriese chromosoom in gespesialiseerde transduksie en integrasie vind nie plaas in veralgemeende transduksie nie.
