Evoluce lidského druhu je zaručena meiózou zárodečných buněk a jejich následným spojením (oplodněním), čímž nové generace dědí polovinu genetického dědictví po otci a polovinu po matce.
Protože se bakterie rozmnožují nepohlavně, prostým binárním štěpením, je jejich vývoj zaručen dvěma hlavními mechanismy: mechanismem mutací a rekombinací.
MUTACE: náhodná událost, která se projevuje alteracemi a substitucemi na úrovni nukleotidových sekvencí, které tvoří bakteriální genom.
DOPORUČENÍ: pocházet z mechanismů přenosu genů: dárcovská bakterie přenáší mukleotidové sekvence na přijímající bakterii, která je integruje do svého genomu podle HOMOLOGNÍHO RECOMBINAČNÍHO mechanismu. To vše vede k získání nových vlastností, jako je kapsle, schopnost produkovat konkrétní toxiny, faktory odolnosti vůči antibiotikům atd.
V bakterii je genom obsažen v jediném chromozomu a někdy také v extrachromozomálních prostředích, nazývaných PLASMIDS, které mají stejnou superspiralizovanou strukturu, ale menší průměr. Plazmidy jsou vybaveny autonomní replikací a mohou kódovat například toxiny, pili, adheziny, bakteriociny nebo faktory rezistence; některé plazmidy se také mohou integrovat do bakteriálního genomu a následně se osamostatnit; v těchto případech se jim říká EPISOMY. Obecně tedy v plazmidech nacházíme genetickou informaci pomocných znaků, není zásadní pro přežití bakterie.
Některé plazmidy mají úzké spektrum potenciálních hostitelů, zatímco jiné mají širší spektrum (což znamená, že mohou být přeneseny na různé bakterie).
Pro přenos genetického materiálu, pak plazmidů nebo genomových sekvencí, bakterie vypracovaly tři různé mechanismy, nazývané: transformace, konjugace a transdukce. K nim lze přidat čtvrtou, nazývanou TRANSPOZICE, prostřednictvím které se genetický materiál přenáší z jedné oblasti chromozomu do jiné nebo z plazmidu do chromozomu v samotné bakterii.
Průchod volných fragmentů DNA pocházejících z bakteriální lýzy do bakterie příjemce.
Přenos genu fyzickým kontaktem mezi dvěma bakteriemi, z nichž dárce se nazývá F + (pozitivní plodnost) a má konjugační vývod, zatímco příjemce F-.
Přenos je zprostředkován bakteriálním virem zvaným bakteriofág.
TRANSFORMACE: Proces transformace lze rozdělit do různých fází:
1) spojení mezi DNA a buňkou
2) vstup DNA do buňky
3) rekombinace volné DNA vstupující do recipientní bakterie
4) fenotypová exprese
Transformovaná DNA musí být:
1) dvojitá šroubovice
2) s molekulovou hmotností vyšší než 106 Daltonů
3) mít „vysokou analogii s DNA přijímající buňky
Receptorová buňka musí být ve fyziologickém stavu zvaném kompetence. Buňka je kompetentní, když je na konci exponenciálního nebo logaritmického růstu; v této fázi je ve skutečnosti syntéza bílkovin maximální a faktory kompetence ( proteiny, které umožňují vstup DNA).
CONJUGATION: spočívá v přímém přenosu genetického materiálu fyzickým kontaktem mezi dvěma bakteriálními buňkami.
Některé bakterie obsahují plazmid, nazývaný faktor F, který kóduje proteiny, které tvoří konjugační hromadu. Tento plazmid, vybavený autonomní replikací, má geny, které mu umožňují replikaci a přenos z jedné bakterie F + do druhé (F-).
Fáze konjugace: Bakterie F + se setká s bakterií F- a vytvoří se spojovací můstek. V tomto okamžiku se plazmid začne replikovat mechanismem zvaným valivý kruh (ve směru 5 "- 3"), během kterého jeden ze dvou hemielic prochází pilusem. Na konci replikace a přenosu máme dva F +, protože první uchovává kopii plazmidu, zatímco F- přijímá druhý hemiel, který pak duplikuje a tvoří plazmid.
Někdy (zřídka) se v buňce F + může plazmid integrovat do chromozomu. Nové buňky, kde je plazmid integrován, se nazývají HFR (vysoká frekvence rekombinace). V těchto buňkách integrovaný plazmid přenáší své vlastnosti na chromozom, jako je přenos z bakterie A na bakterii B; proto se geny prvních mohou kombinovat s těmi posledními.
Pokud dáme HFR bakterii do kontaktu s F-, vytvoří se konjugační můstek, který vyšle signál přenosu genu, pro který nukleáza prořízne „šroubovici, chromozom se začne replikovat mechanismem rolovacího kruhu a kopie, do které přechází buňka F počínaje od bodu řezu.
Průchod „celého chromozomu trvá asi 90“, ale konjugační můstek je křehký a často se zlomí, než je přenos dokončen, takže projde pouze hlava plazmidu a některé geny blízko něj; koncová část, která naopak obsahuje faktor F, neprojde. V důsledku toho se F-buňka nestává HFR a ani F +, ale získává pouze některé charakteristiky dárcovské bakterie.
Dárcovská DNA se může rekombinovat s chromozomem přijímající buňky, což dává bakterii nové genetické znaky. Jindy může být DNA degradována a nedojde k žádné změně.
Kromě faktorů F existují ještě takzvané faktory R (které vedou k rezistenci na antibiotika); jsou to vždy plazmidy, které obsahují sekvence faktorů F, ke kterým jsou ostatní spojeny kvůli odolnosti vůči antibiotikům. Pak existují faktory COL, které kódují proteiny zvané koliciny nebo bakteriociny, tj. Látky s baktericidním účinkem, pomocí nichž se bakterie brání a útočí na ostatní buňky, aby obsadila kolonizační místa.
Existují také faktory ENT, které kódují enterotoxiny a které jsou typické pro některé kmeny Escherichia Coli (normálně přítomné v organismu), schopné produkovat aktivní enterotoxiny na sliznici tenkého střeva.
Sexuální pili jsou typické a jedinečné pro GRAM - ale ke konjugaci dochází také v GRAM +, který má plazmidy syntetizující konkrétní proteiny, které - externě vylučované - vedou k agregaci mezi F + a jinými F -bakteriemi (aniž by se uchýlili k al pilo che non c „è). Konjugace je však vzácná událost.
Další články na téma "Bakterie: přenos" genetické informace "
- bakteriální toxiny
- bakterie
- charakteristické bakterie
- bakteriální buňka
- bakteriální pomocné struktury
- Bakterie: přenos genetické informace
- Antibiotika
- Kategorie antibiotik
- Odolnost proti antibiotikům
.jpg)
