Evolúcia ľudského druhu je zaručená meiózou zárodočných buniek a ich následným spojením (oplodnením). Nové generácie tak dedia polovicu genetického dedičstva po otcovi a polovicu po matke.
Pretože sa baktérie reprodukujú nepohlavne, jednoduchým binárnym štiepením, ich vývoj je zaručený dvoma hlavnými mechanizmami: mutáciami a rekombináciami.
MUTÁCIE: náhodná udalosť, ktorá sa prejavuje alteráciami a substitúciami na úrovni nukleotidových sekvencií, ktoré tvoria bakteriálny genóm.
DOPORUČENIA: pochádzajú z mechanizmov prenosu génov: darcovská baktéria prenáša mukleotidové sekvencie na recipientnú baktériu, ktorá ich integruje do svojho genómu podľa mechanizmu HOMOLOGOUS RECOMBINATION. To všetko vedie k získaniu nových vlastností, ako je kapsula, schopnosť produkovať konkrétne toxíny, faktory odolnosti voči antibiotikám atď.
V baktérii je genóm obsiahnutý v jednom chromozóme a niekedy aj v extrachromozomálnom prostredí, nazývanom PLASMIDS, ktoré majú rovnakú superspiralizovanú štruktúru, ale menší priemer. Plazmidy sú vybavené autonómnou replikáciou a môžu kódovať napríklad toxíny, pili, adhezíny, bakteriocíny alebo faktory rezistencie; niektoré plazmidy sa môžu integrovať aj do bakteriálneho genómu a následne sa osamostatniť; v týchto prípadoch sa nazývajú EPIZÓMY. Vo všeobecnosti teda v plazmidoch nachádzame genetické informácie pomocných znakov, nie nevyhnutné pre prežitie baktérie.
Niektoré plazmidy majú úzke spektrum potenciálnych hostiteľov, zatiaľ čo iné majú širšie spektrum (čo znamená, že sa môžu prenášať na rôzne baktérie).
Na prenos genetického materiálu, potom plazmidov alebo genómových sekvencií, baktérie vyvinuli tri rôzne mechanizmy, nazývané: transformácia, konjugácia a transdukcia. K nim je možné pridať štvrtú, nazývanú TRANSPOZÍCIA, prostredníctvom ktorej sa genetický materiál prenáša z jednej oblasti chromozómu do druhej alebo z plazmidu do chromozómu v samotnej baktérii.
Prechod voľných fragmentov DNA pochádzajúcich z bakteriálnej lýzy do recipientnej baktérie.
Prenos génu fyzickým kontaktom medzi dvoma baktériami, z ktorých darca sa nazýva F + (pozitívna plodnosť) a má konjugačné vedenie, zatiaľ čo príjemca F-.
Prenos je sprostredkovaný bakteriálnym vírusom nazývaným bakteriofág.
TRANSFORMÁCIA: transformačný proces možno rozdeliť do rôznych fáz:
1) spojenie medzi DNA a bunkou
2) vstup DNA do bunky
3) rekombinácia voľnej DNA vstupujúcej do recipientnej baktérie
4) fenotypová expresia
Transformovaná DNA musí byť:
1) dvojitá špirála
2) s molekulovou hmotnosťou vyššou ako 106 Daltonov
3) majú „vysokú analógiu s DNA recipientnej bunky
Receptorová bunka musí byť vo fyziologickom stave, ktorý sa nazýva kompetencia. Bunka je kompetentná, keď je na konci exponenciálneho alebo logaritmického rastu; v tejto fáze je v skutočnosti syntéza bielkovín maximálna a faktory kompetencie ( proteíny, ktoré umožňujú vstup DNA).
KONJUGÁCIA: spočíva v priamom prenose genetického materiálu prostredníctvom fyzického kontaktu medzi dvoma bakteriálnymi bunkami.
Niektoré baktérie obsahujú plazmid nazývaný faktor F, ktorý kóduje proteíny tvoriace konjugačnú hromadu. Tento plazmid, vybavený autonómnou replikáciou, má gény, ktoré mu umožňujú replikáciu a prenos z jednej baktérie F + do druhej (F-).
Fázy konjugácie: Baktéria F + sa stretáva s baktériou F- a vytvorí sa väzbový mostík. V tomto mieste sa plazmid začne replikovať mechanizmom nazývaným valivý kruh (v smere 5 "- 3"), počas ktorého jeden z dvoch hemielikov prechádza cez pilus. Na konci replikácie a prenosu máme dva F +, pretože prvý uchováva kópiu plazmidu, zatiaľ čo F- prijíma druhý hemiel, ktorý potom duplikuje a tvorí plazmid.
Niekedy (zriedkavo) sa v bunke F + môže plazmid integrovať do chromozómu. Nové bunky, do ktorých je integrovaný plazmid, sa nazývajú HFR (vysoká frekvencia rekombinácie). V týchto bunkách integrovaný plazmid prenáša svoje vlastnosti na chromozóm, ako napríklad prenos z baktérie A do baktérie B; preto sa gény prvého môžu kombinovať s génmi druhého.
Ak dáme baktériu HFR do kontaktu s F- vytvorí sa konjugačný mostík, ktorý vyšle signál prenosu génu, pre ktorý nukleáza prereže „špirálu“, chromozóm sa začne replikovať mechanizmom valivého kruhu a kópia, do ktorej prechádza bunka F začínajúca od bodu rezu.
Prechod „celého chromozómu trvá asi 90“, ale konjugačný mostík je krehký a často sa pretrhne, kým sa prenos neskončí, takže prejde iba hlava plazmidu a niektoré jeho blízke gény; koncová časť, ktorá naopak obsahuje faktor F, neprechádza. V dôsledku toho sa F-bunka nestane HFR a ani F +, ale získa iba niektoré charakteristiky darcovskej baktérie.
Darcovská DNA sa môže rekombinovať s chromozómom prijímajúcej bunky, čo dáva baktérii nové genetické znaky. Inokedy môže byť DNA degradovaná a nedôjde k žiadnej zmene.
Okrem faktorov F existujú aj takzvané faktory R (ktoré vedú k rezistencii na antibiotiká); vždy sú to plazmidy, ktoré obsahujú sekvencie F faktorov, s ktorými sú ostatné spojené kvôli odolnosti voči antibiotikám. Potom existujú faktory COL, ktoré kódujú proteíny nazývané kolicíny alebo bakteriocíny, tj látky s baktericídnym účinkom, pomocou ktorých sa baktéria bráni a útočí na ostatné bunky, aby obsadili kolonizačné miesta.
Existujú aj faktory ENT, ktoré kódujú enterotoxíny a ktoré sú typické pre niektoré stonky Escherichia Coli (bežne prítomné v organizme), schopné produkovať aktívne enterotoxíny na sliznici tenkého čreva.
Sexuálne pili sú typické a jedinečné pre GRAM - ale ku konjugácii dochádza aj v GRAM +, ktorý obsahuje plazmidy syntetizujúce konkrétne proteíny, ktoré - externe vylučované - vedú k agregácii medzi F + a inými F -baktériami (bez toho, aby sa uchýlili k al pilo che non c „è). Konjugácia je však vzácna udalosť.
Ďalšie články na tému „Baktérie: prenos„ genetických informácií “
- bakteriálne toxíny
- baktérie
- charakteristické baktérie
- bakteriálna bunka
- bakteriálne príslušenstvo
- Baktérie: prenos genetickej informácie
- Antibiotiká
- Kategórie antibiotík
- Rezistencia na antibiotiká
.jpg)
