Еволюція людського виду гарантується мейозом статевих клітин та їх подальшим об’єднанням (заплідненням) .Таким чином, нові покоління успадковують половину генетичної спадщини від батька, а половину - від матері.
Оскільки бактерії розмножуються безстатевим шляхом, шляхом простого двійкового поділу, їх еволюція гарантується двома основними механізмами: механізмом мутацій та механізмом рекомбінацій.
МУТАЦІЇ: випадкова подія, що проявляється змінами та замінами на рівні нуклеотидних послідовностей, що складають геном бактерії.
РЕКОМБОНАЦІЇ: походять від механізмів переносу генів: бактерія -донор переносить послідовності муклеотидів до бактерії -реципієнта, яка інтегрує їх у свій геном відповідно до механізму ГОМОЛОГОЇ РЕКОМБІНАЦІЇ. Все це призводить до набуття нових характеристик, таких як капсула, здатність виробляти певні токсини, фактори стійкості до антибіотиків тощо.
У бактерії геном міститься в одиночній хромосомі, а іноді також у позахромосомному середовищі, званому ПЛАЗМІДИ, які мають таку саму суперспіралізовану структуру, але менший діаметр. Плазміди наділені автономною реплікацією і можуть кодувати, наприклад, для токсинів, pili, адгезинів, бактеріоцинів або факторів резистентності; деякі плазміди також можуть інтегруватися в геном бактерії і згодом стати незалежними; в цих випадках вони називаються ЕПІСОМАМИ. В цілому, тому в плазмідах ми знаходимо генетичну інформацію допоміжних ознак, що не є важливою для виживання бактерії.
Деякі плазміди мають вузький спектр потенційних господарів, а інші мають більш широкий спектр (що означає, що вони можуть бути передані різним бактеріям).
Щоб передати генетичний матеріал, потім плазміди або геномні послідовності, бактерії виробили три різні механізми, які називаються: трансформація, кон'югація та трансдукція. До них можна додати четвертий, який називається ТРАНСПОЗИЦІЯ, за допомогою якого генетичний матеріал переноситься з однієї ділянки хромосоми на іншу або з плазміди в хромосому всередині самої бактерії.
Передача вільних фрагментів ДНК, що походять від бактеріального лізису, до бактерії -реципієнта.
Перенесення гена шляхом фізичного контакту між двома бактеріями, донор яких називається F + (позитивна фертильність) і має відведення кон'югації, тоді як реципієнт F-.
Перенесення відбувається через бактеріальний вірус під назвою бактеріофаг.
ТРАНСФОРМАЦІЯ: процес трансформації можна розділити на окремі етапи:
1) зв'язок між ДНК і клітиною
2) надходження ДНК у клітину
3) рекомбінація вільної ДНК, що надходить до бактерії реципієнта
4) фенотипічна експресія
ДНК, що трансформується, повинна бути:
1) подвійна спіраль
2) з молекулярною масою вище 106 Дальтон
3) мають "високу аналогію з ДНК клітини -реципієнта
Рецепторна клітина, зі свого боку, повинна перебувати у фізіологічному стані, який називається компетентністю. Клітина є компетентною, коли вона знаходиться в кінці свого експоненціального чи логарифмічного зростання; на цій фазі, по суті, синтез білка є максимальним, а фактори компетентності ( білки, які пропускають ДНК).
КОНЮГАЦІЯ: полягає у безпосередньому переносі генетичного матеріалу шляхом фізичного контакту між двома бактеріальними клітинами.
Деякі бактерії містять плазміду, звану фактором F, яка кодує білки, які утворюють купу кон’югації. Ця плазміда, наділена автономною реплікацією, має гени, які дозволяють їй розмножуватися і переноситися з однієї бактерії F + до іншої (F-).
Стадії кон'югації: бактерія F + зустрічається з F-бактерією і утворюється зв'язуючий місток. У цей момент плазміда починає розмножуватися за допомогою механізму, званого кругом кочення (у напрямку 5 "- 3"), під час якого одна з двох геміелік проходить через пілус. Наприкінці реплікації та перенесення ми маємо два F +, оскільки перший зберігає копію плазміди, тоді як F- отримує другу геміель, яка потім дублює та утворює плазміду.
Іноді (рідко) у клітині F + плазміда може інтегруватися в хромосому. Нові клітини, в які інтегрована плазміда, називаються HFR (висока частота рекомбінації). У цих клітинах інтегрована плазміда передає свої характеристики хромосомі, такі як передача від бактерії А до бактерії В; тому гени перших можуть поєднуватися з генами других.
Якщо ми поставимо бактерію HFR у контакт з F-, утворюється місток кон'югації, який посилає сигнал переносу генів, для якого нуклеаза розрізає "спіраль", хромосома починає реплікацію за допомогою механізму кочення, а її копія переходить у комірка F, починаючи з точки зрізу.
Проходження "всієї хромосоми займає близько 90", але місток кон'югації тендітний і часто розривається до завершення передачі, тому проходить лише головка плазміди та деякі гени, близькі до неї; кінцева частина, з іншого боку, що містить фактор F, не проходить. Отже, F-клітина не стає HFR і також не F +, а набуває лише деякі ознаки бактерії-донора.
ДНК -донор може рекомбінувати з хромосомою приймаючої клітини, надаючи бактерії нові генетичні ознаки. Інший раз ДНК може деградувати, і це не змінюється.
Крім факторів F існують також так звані фактори R (які призводять до стійкості до антибіотиків); вони завжди є плазмідами, які містять послідовності факторів F, з якими інші пов’язані за стійкістю до антибіотиків. Потім є фактори COL, які кодують білки, які називаються коліцинами або бактеріоцинами, тобто речовини з бактерицидною дією, за допомогою яких бактерія захищається і атакує інші клітини, щоб зайняти місця колонізації.
Існують також ЛОР -фактори, які кодують ентеротоксини і характерні для деяких стебел кишкової палички (зазвичай присутні в організмі), здатних продукувати активні ентеротоксини на слизовій оболонці тонкої кишки.
Статеві пілі є типовими і унікальними для GRAM, але кон'югація також відбувається в GRAM +, які мають плазміди, які синтезують певні білки, які - секретуються зовні - призводять до агрегації між F + та іншими F -бактеріями (не вдаючись до al pilo che non c "è). Однак відмінювання - рідкісна подія.
Інші статті на тему "Бактерії: передача" генетичної інформації "
- бактеріальні токсини
- бактерії
- характерні бактерії
- бактеріальна клітина
- допоміжні структури бактерій
- Бактерії: передача генетичної інформації
- Антибіотики
- Категорії антибіотиків
- Стійкість до антибіотиків
.jpg)
