3 Modi av genetisk overføring i bakterieceller

Tre modi av genetisk overføring i bakterielle celler er: (a) Transformasjon, (b) Transduksjon, (c) Konjugering.

Bakterier deler veldig raskt. Doblingstiden kalles også generasjonstid, og den kan være så lav som 20 minutter. Bakterier reproduserer hovedsakelig ved aseksuell reproduksjon, men utviser ikke ekte seksuell reproduksjon, da de ikke produserer diploidfase. Dermed mangler meiosis. Men bakterier utveksler genetisk materiale mellom to celler.

Modeller av genetisk overføring i bakterier:

Tre modi av genetisk overføring mellom bakterieceller er:

(a) Transformasjon

(b) Transduksjon

(c) konjugering.

(a) Transformasjon:

Fenomenet hvorved DNA isolert fra en type celle, når det innføres i en annen type, er i stand til å tildele noen av egenskapene til sistnevnte, refereres til som transformasjon. Det ble bekreftet av Griffith med sine eksperimenter på bakterie Streptococcus lungebetennelse.

(b) Transduksjon:

Overføringen av genetisk materiale fra en bakterie til en annen gjennom bakteriofag kalles transduksjon.

(c) konjugering:

Den ensrettede overføring av DNA fra en celle til en annen gjennom en cytoplasmisk bro kalles konjugering. Prosessen er lik seksuell parring i eukaryoter. To bakterielle haploide celler av forskjellige stammer kommer nær hverandre.

De kjenner igjen hverandre av komplementære makromolekyler som bæres på overflaten. Donor eller manncelle overfører deler eller hele kromosomet til mottaker eller kvinnelig celle. Evnen til å overføre det genetiske materialet fra mann er kontrollert av kjønn eller fruktbarhetsfaktor (F-genet) tilstede i et plasmid.

Dermed kan gener overføres fra donor til mottakercelle på et DNA-molekyl som virker som sexfaktor kalt F-gen. Dette kjønnsgenet kan ligge i et bakterielt kromosom, eller det kan eksistere som en autonom enhet i cytoplasma.

Mannlig bakterie med tornlignende fremspring kalt som sex pili kommer i kontakt med kvinnelig bakterie som mangler pili og donerer sitt DNA. F-faktor (et plasmid) bærer gener for å produsere pili og andre funksjoner som kreves for å overføre DNA. Til tider integrerer F-faktor i bakteriell kromosom.

Slike bakterier kan overføre sitt genetiske materiale til kvinnelige celler med høy frekvens (Hfr) i en bestemt sekvens. De kalles som Hfr-trains. Konjugering ble først demonstrert av Lederberg og Tatum i E. coli. Hyppigheten av rekombinasjon var svært lav i Lederbergs eksperimenter.

Hfr-cellen fungerer som den mannlige bakterien, og når den blandes med den kvinnelige (F-) cellen, dannes en konjugasjonsbro. F-faktoren som inneholder DNA bryter på et bestemt tidspunkt og begynner å sette DNA inn i kvinnen, og sekvensen av kromosomal genoverføring er alltid i samme rekkefølge (A, B, C og D gener).

F-faktoren overføres sist. Konjugeringsbroen brytes vanligvis før hele kromosomet overføres. Bare generene A og B er overført i eksemplet som er gitt. Disse A- og / eller B-gener kan rekombinere med de tilsvarende gener i F-kromosomet.

Dersom B 'i F-cellen er en mutert form av B, kan tyveri B'en i F-kromosomet bli B som et resultat av rekombinasjon etter konjugering. Dermed kan genetiske markører overføres fra en vert til en egnet mottaker som mangler slike markører.

Ordren der slike markører blir overført til mottakeren, vil følge rekkefølgen der de er til stede i giveren. Konjugeringseksperimenter er således nyttige ved konstruksjon av genkartene (ordre av anordning av gener i kromosomet) av organismer.

Hayes (1952) fant en stamme av E. coli hvor frekvensen av rekombinasjon var så høy som 100 til 1000 ganger som rapportert av Lederberg. Stammen ble kalt høyfrekvent rekombinant (Hfr) stamme.