De evolutie van de menselijke soort wordt gegarandeerd door de meiose van de geslachtscellen en hun daaropvolgende vereniging (bevruchting) Op deze manier erven de nieuwe generaties de helft van het genetisch patrimonium van de vader en de helft van de moeder.
Aangezien bacteriën zich ongeslachtelijk voortplanten, door eenvoudige binaire splitsing, wordt hun evolutie gegarandeerd door twee hoofdmechanismen: die van mutaties en die van recombinaties.
MUTATIES: willekeurige gebeurtenis die zich manifesteert met veranderingen en substituties op het niveau van de nucleotidesequenties waaruit het bacteriële genoom bestaat.
RECOMBINATIES: afgeleid van genoverdrachtsmechanismen: een donorbacterie draagt mucleotidesequenties over aan de ontvangende bacterie, die ze in zijn genoom integreert volgens een HOMOLOGE RECOMBINATIE-mechanisme. Dit alles leidt tot het verwerven van nieuwe kenmerken, zoals de capsule, het vermogen om bepaalde toxines te produceren, resistentiefactoren tegen antibiotica, enz. ..
In de bacterie bevindt het genoom zich in het enkele chromosoom en soms ook in extrachromosomale omgevingen, PLASMIDS genaamd, die dezelfde superspiraalvormige structuur hebben, maar een kleinere diameter.De plasmiden zijn begiftigd met autonome replicatie en kunnen coderen voor bijvoorbeeld toxines, pili , adhesines, bacteriocines of resistentiefactoren; sommige plasmiden kunnen ook integreren in het bacteriële genoom en vervolgens onafhankelijk worden; in deze gevallen worden ze EPISOMS genoemd. Over het algemeen vinden we in de plasmiden daarom de genetische informatie van hulpkenmerken, niet essentieel voor het voortbestaan van de bacterie.
Sommige plasmiden hebben een smal spectrum van potentiële gastheren, terwijl andere een breder spectrum hebben (wat betekent dat ze op verschillende bacteriën kunnen worden overgedragen).
Om het genetische materiaal, vervolgens plasmiden of genomische sequenties, over te dragen, hebben de bacteriën drie verschillende mechanismen uitgewerkt, genaamd: transformatie, conjugatie en transductie. Hieraan kan een vierde worden toegevoegd, TRANSPOSITIE genaamd, waardoor genetisch materiaal wordt overgedragen van het ene gebied van het chromosoom naar het andere, of van het plasmide naar het chromosoom, binnen de bacterie zelf.
Overgang van vrije DNA-fragmenten, afkomstig van bacteriële lysis, naar een ontvangende bacterie.
Genoverdracht door fysiek contact tussen twee bacteriën, waarvan de donor F+ wordt genoemd (positieve vruchtbaarheid) en een conjugatielead heeft, terwijl de ontvanger F-.
De overdracht wordt gemedieerd door een bacterieel virus dat bacteriofaag wordt genoemd.
TRANSFORMATIE: het transformatieproces kan worden onderverdeeld in verschillende fasen:
1) link tussen DNA en cel
2) binnendringen van DNA in de cel
3) recombinatie van vrij DNA dat de ontvangende bacterie binnenkomt
4) fenotypische expressie
Een te transformeren DNA moet:
1) dubbele helix
2) met een molecuulgewicht hoger dan 106 Dalton
3) hebben een "hoge analogie met het DNA van de ontvangende cel"
De receptorcel moet op zijn beurt in een fysiologische staat verkeren die competentie wordt genoemd. Een cel is competent wanneer deze aan het einde van zijn exponentiële of logaritmische groei is; in deze fase is in feite de eiwitsynthese maximaal en factoren van competentie ( eiwitten waardoor DNA kan binnendringen).
CONJUGATIE: bestaat uit de directe overdracht van genetisch materiaal door fysiek contact tussen twee bacteriële cellen.
Sommige bacteriën bevatten een plasmide, factor F genaamd, dat codeert voor eiwitten die de conjugatiestapel vormen. Dit plasmide, begiftigd met autonome replicatie, heeft genen die het mogelijk maken om te repliceren en over te dragen van de ene F+-bacterie naar de andere (F-).
Stadia van conjugatie: Een F+ bacterie ontmoet een F- bacterie en er wordt een bindingsbrug gevormd. Op dit punt begint het plasmide zichzelf te repliceren met een mechanisme genaamd rollende cirkel (in de 5 "- 3" richting), waarbij een van de twee hemielen door de pilus gaat. Aan het einde van replicatie en overdracht hebben we twee F+, aangezien de eerste de kopie van het plasmide houdt, terwijl de F- de tweede hemiel ontvangt, die zich vervolgens dupliceert en het plasmide vormt.
Soms (zelden) in een F+-cel kan het plasmide in het chromosoom integreren. De nieuwe cellen waarin het plasmide is geïntegreerd, worden HFR (hoge frequentie van recombinatie) genoemd. In deze cellen geeft het geïntegreerde plasmide zijn kenmerken door aan het chromosoom, zoals die van overdracht van een bacterie A naar een bacterie B; daarom kunnen de genen van de eerste combineren met die van de laatste.
Als we een HFR-bacterie in contact brengen met een F- wordt de conjugatiebrug gevormd, die een genoverdrachtssignaal verzendt waarvoor een nuclease een "helix" knipt, het chromosoom begint te repliceren met een rollend cirkelmechanisme, en de kopie waar het in overgaat cel F vanaf het snijpunt.
De passage van het "hele chromosoom duurt ongeveer 90", maar de conjugatiebrug is fragiel en breekt vaak voordat de overdracht is voltooid, dus alleen de kop van het plasmide en enkele genen die er dichtbij liggen; het eindgedeelte daarentegen, dat de factor F bevat, komt niet door. De F-cel wordt dus geen HFR en F+ ook niet, maar verwerft slechts enkele eigenschappen van de donorbacterie.
Het donor-DNA kan recombineren met het chromosoom van de ontvangende cel, waardoor de bacterie nieuwe genetische eigenschappen krijgt. Andere keren kan het DNA worden afgebroken en is er geen verandering.
Naast de F-factoren zijn er ook de zogenaamde R-factoren (die leiden tot antibioticaresistentie); het zijn altijd plasmiden die de sequenties van F-factoren bevatten, waaraan andere zijn gekoppeld voor resistentie tegen antibiotica. Dan zijn er COL-factoren, die coderen voor eiwitten die colicinen of bacteriocines worden genoemd, dat wil zeggen stoffen met bacteriedodende werking, waarmee de bacterie zichzelf verdedigt en de andere cellen aanvalt om de kolonisatieplaatsen te bezetten.
Er zijn ook KNO-factoren die coderen voor enterotoxinen en die typisch zijn voor sommige Escherichia Coli-stammen (die normaal in het organisme aanwezig zijn), die in staat zijn actieve enterotoxinen te produceren op het slijmvlies van de dunne darm.
Seksuele pili zijn typisch en uniek voor GRAM's - maar conjugatie komt ook voor in GRAM +, dat plasmiden bezit die bepaalde eiwitten synthetiseren, die - extern uitgescheiden - leiden tot aggregatie tussen F + en andere F-bacteriën (zonder toevlucht te nemen tot al pilo che non c "è) Vervoeging is echter een zeldzame gebeurtenis.
Andere artikelen over "Bacteriën: overdracht van" genetische informatie "
- bacteriële toxines
- bacteriën
- karakteristieke bacteriën
- bacteriële cel
- accessoire structuren van bacteriën
- Bacteriën: overdracht van genetische informatie
- antibiotica
- Categorieën antibiotica
- Resistentie tegen antibiotica
.jpg)
