Inimliigi evolutsiooni tagab sugurakkude meioos ja sellele järgnev liitumine (viljastumine) .Selliselt pärivad uued põlvkonnad poole geneetilisest pärandist isalt ja poole emalt.
Kuna bakterid paljunevad aseksuaalselt, lihtsa binaarse lõhustumise teel, tagavad nende evolutsiooni kaks peamist mehhanismi: mutatsioonid ja rekombinatsioonid.
MUTATSIOONID: juhuslik sündmus, mis avaldub muutuste ja asendustega bakteri genoomi moodustavate nukleotiidjärjestuste tasemel.
Rekombinatsioonid: tulenevad geeniülekande mehhanismidest: doonorbakter kannab mucleotiidjärjestused retsipientbakterile, kes integreerib need oma genoomi vastavalt HOMOLOOGILISELE REKOMBINATSIOONI mehhanismile. Kõik see viib uute omaduste omandamiseni, nagu kapsel, võime toota teatud toksiine, antibiootikumide suhtes resistentsuse tegurid jne.
Bakteris sisaldub genoom ühes kromosoomis ja mõnikord ka kromosoomivälises keskkonnas, mida nimetatakse PLASMIDS -iks, millel on sama superspiraliseeritud struktuur, kuid väiksem läbimõõt. Plasmiidid on varustatud autonoomse replikatsiooniga ja võivad kodeerida näiteks toksiine, pili, adhesiinid, bakteriotsiinid või resistentsusfaktorid; mõned plasmiidid võivad integreeruda ka bakterite genoomi ja seejärel iseseisvuda; sellistel juhtudel nimetatakse neid EPISOOMIDEKS. Üldiselt leiame seetõttu plasmiididest abimärkide geneetilise teabe, mis pole oluline bakteri ellujäämiseks.
Mõnel plasmiidil on kitsas potentsiaalsete peremeeste spekter, teistel aga laiem spekter (mis tähendab, et neid saab üle kanda erinevatele bakteritele).
Geneetilise materjali, seejärel plasmiidide või genoomsete järjestuste ülekandmiseks on bakterid välja töötanud kolm erinevat mehhanismi, mida nimetatakse: transformatsioon, konjugatsioon ja transduktsioon. Neile võib lisada neljanda, mida nimetatakse TRANSPOSITIONiks, mille kaudu geneetiline materjal kantakse ühest kromosoomi piirkonnast teise või plasmiidist kromosoomi, bakteri enda sees.
Bakteriaalse lüüsi kaudu saadud vabade DNA fragmentide läbimine retsipientbakterisse.
Geeniülekanne füüsilise kontakti kaudu kahe bakteri vahel, millest doonorit nimetatakse F + (positiivne viljakus) ja millel on konjugatsioonijuhe, samas kui retsipient F-.
Ülekannet vahendab bakteriviirus, mida nimetatakse bakteriofaagiks.
Ümberkujundamine: ümberkujundamisprotsessi võib jagada erinevatesse etappidesse:
1) seos DNA ja raku vahel
2) DNA sisenemine rakku
3) retsipientbakterisse siseneva vaba DNA rekombinatsioon
4) fenotüüpne ekspressioon
Transformeeritav DNA peab olema:
1) kahekordne spiraal
2) molekulmassiga üle 106 Daltoni
3) omama "kõrget analoogiat retsipientraku DNA -ga
Retseptorrakk peab omalt poolt olema füsioloogilises seisundis, mida nimetatakse kompetentsiks. Rakk on pädev siis, kui ta on oma eksponentsiaalse või logaritmilise kasvu lõpus; selles faasis on tegelikult valkude süntees maksimaalne ja pädevustegurid ( valgud, mis võimaldavad DNA sisenemist).
KONJUGATSIOON: koosneb geneetilise materjali otsesest ülekandest füüsilise kontakti kaudu kahe bakteriraku vahel.
Mõned bakterid sisaldavad plasmiidi, mida nimetatakse faktoriks F, mis kodeerib konjugatsioonikuhja moodustavaid valke. Sellel plasmiidil, millel on autonoomne replikatsioon, on geenid, mis võimaldavad sellel paljuneda ja ühelt F + bakterilt teisele üle minna (F-).
Konjugatsiooni etapid: F + bakter kohtub F-bakteriga ja moodustub sidumissild. Siinkohal hakkab plasmiid paljunema mehhanismiga, mida nimetatakse veereringiks (5 "- 3" suunas), mille käigus üks kahest hemielikust läbib pilu. Replikatsiooni ja ülekande lõpus on meil kaks F +, kuna esimene säilitab plasmiidi koopia, samas kui F- võtab vastu teise hemeli, mis seejärel dubleerib ja moodustab plasmiidi.
Mõnikord (harva) võib F + rakus plasmiid integreeruda kromosoomi. Uusi rakke, kuhu plasmiid on integreeritud, nimetatakse HFR -iks (rekombinatsiooni kõrge sagedus). Nendes rakkudes edastab integreeritud plasmiid oma omadused kromosoomile, näiteks bakterilt A bakterile B üle kandmisel. seetõttu võivad esimese geenid kombineeruda teise geenidega.
Kui paneme HFR-bakteri F-ga kontakti, moodustub konjugatsioonisild, mis saadab geeniülekandesignaali, mille jaoks nukleaas lõikab "heeliksi, hakkab kromosoom paljunema veereva ringi mehhanismiga ja koopia, kuhu see läheb lahter F alates lõikepunktist.
"Kogu kromosoomi läbimine võtab aega umbes 90", kuid konjugatsioonisild on habras ja puruneb sageli enne ülekande lõppu, seega läbib ainult plasmiidi pea ja mõned selle lähedased geenid; terminali osa, mis sisaldab tegurit F, seevastu ei läbi. Järelikult ei muutu F-rakk HFR-iks ega F +-ks, vaid omandab ainult mõned doonorbakteri omadused.
Doonori DNA võib rekombineeruda vastuvõtva raku kromosoomiga, andes bakterile uued geneetilised omadused. Muudel juhtudel võib DNA laguneda ja muutusi pole.
Lisaks F-teguritele on olemas ka nn R-tegurid (mis põhjustavad antibiootikumiresistentsuse); need on alati plasmiidid, mis sisaldavad F -faktorite järjestusi, millega teised on seotud antibiootikumiresistentsusega. Siis on COL -tegurid, mis kodeerivad valke, mida nimetatakse kolitsiinideks või bakteriosiinideks, see tähendab bakteritsiidse toimega ained, millega bakter kaitseb ennast ja ründab teisi rakke, et hõivata koloniseerimiskohad.
On ka ENT -tegureid, mis kodeerivad enterotoksiine ja mis on tüüpilised mõnedele Escherichia Coli vartele (tavaliselt organismis esinevad), mis on võimelised tootma peensoole limaskestal aktiivseid enterotoksiine.
Seksuaalsed pilid on GRAM -idele tüüpilised ja ainulaadsed - kuid konjugatsioon toimub ka GRAM + -is, millel on plasmiidid, mis sünteesivad teatud valke, mis - väljastpoolt eritatuna - viivad agregatsioonini F + ja teiste F -bakterite vahel (ilma al -pilo che non c -d kasutamata) "è). Konjugatsioon on siiski haruldane sündmus.
Muud artiklid teemal "Bakterid:" geneetilise teabe edastamine "
- bakteriaalsed toksiinid
- bakterid
- iseloomulikud bakterid
- bakteriaalne rakk
- bakterite abistruktuurid
- Bakterid: geneetilise teabe edastamine
- Antibiootikumid
- Antibiootikumide kategooriad
- Antibiootikumiresistentsus
