Różnica Między Transdukcją Uogólnioną A Wyspecjalizowaną

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 08:41

Kluczowa różnica - transdukcja uogólniona a specjalistyczna

Transdukcja to mechanizm, który przenosi DNA z jednej bakterii do drugiej przez bakteriofaga. Bakteriofag to wirus, który infekuje i namnaża się wewnątrz bakterii. Jest zdolny do przyczepiania się do ściany komórkowej bakterii i wstrzykiwania jej DNA. Wewnątrz bakterii wirusowe DNA replikuje się i tworzy niezbędne składniki i enzymy do tworzenia nowych, wielu bakteriofagów. Podczas tego procesu bakteryjny DNA rozkłada się na kawałki i integruje z genomem wirusa lub wirusowe DNA integruje się bezpośrednio z bakteryjnym DNA. Nowe bakteriofagi zawierają w sobie bakteryjne DNA. Kiedy te bakteriofagi zakażają inną bakterię, następuje mieszanie bakteryjnego DNA. Transdukcja może się odbywać w cyklu litycznym lub lizogennym, w zależności od typu bakteriofaga. W związku z tym,istnieją dwa rodzaje transdukcji, mianowicie transdukcja uogólniona i transdukcja specjalistyczna. Kluczową różnicą między transdukcją uogólnioną a specjalistyczną jest to, że transdukcja uogólniona jest wykonywana przez wirulentne bakteriofagi, w których komórka bakteryjna ulega lizie po uwolnieniu nowych bakteriofagów, podczas gdy specjalistyczna transdukcja jest wykonywana przez umiarkowane bakteriofagi, w których komórka bakteryjna nie ulega lizie, a wirusowe DNA integruje się z bakteryjnym DNA i przeżywa w fazie profagicznej w bakteriach przez kilka pokoleń. Kluczowa różnica między transdukcją uogólnioną a specjalistyczną polega na tym, że transdukcja uogólniona jest wykonywana przez wirulentne bakteriofagi, w których komórka bakteryjna ulega lizie po uwolnieniu nowych bakteriofagów, podczas gdy specjalistyczna transdukcja jest wykonywana przez umiarkowane bakteriofagi, w których komórka bakteryjna nie ulega lizie, a wirusowe DNA integruje się z bakteryjnym DNA i przeżywa w fazie profagicznej w bakteriach przez kilka pokoleń. Kluczową różnicą między transdukcją uogólnioną a specjalistyczną jest to, że transdukcja uogólniona jest wykonywana przez wirulentne bakteriofagi, w których komórka bakteryjna ulega lizie po uwolnieniu nowych bakteriofagów, podczas gdy specjalistyczna transdukcja jest wykonywana przez umiarkowane bakteriofagi, w których komórka bakteryjna nie ulega lizie, a wirusowe DNA integruje się z bakteryjnym DNA i przeżywa w fazie profagicznej w bakteriach przez kilka pokoleń.

SPIS TREŚCI

1. Omówienie i kluczowe różnice

2. Co to jest uogólniona transdukcja

3. Co to jest transdukcja specjalistyczna

4. Porównanie bezpośrednie - transdukcja uogólniona a transdukcja specjalistyczna

5. Podsumowanie

Co to jest uogólniona transdukcja?

Istnieją dwa rodzaje bakteriofagów: zjadliwe i umiarkowane. Zjadliwy bakteriofag jest zdolny do zabijania bakterii gospodarza. Zawsze przechodzą lityczny cykl życiowy, który powoduje śmierć bakterii żywiciela. Zakażenie bakterii przez wirulentnego bakteriofaga i przeniesienie bakteryjnego DNA do innej bakterii podczas drugiej infekcji jest znane jako uogólniona transdukcja. Stąd uogólnioną transdukcję można zdefiniować jako transfer bakteryjnego DNA z jednej bakterii do drugiej przez wirulentnego bakteriofaga podczas cyklu litycznego bakteriofaga. Transfer bakteryjnego DNA następuje z powodu błędów pakowania materiału genetycznego w nowych fagach. Pakowanie nowo zreplikowanego wirusowego DNA do nowych fagów wykazuje niską wierność. Dlatego podczas pakowania materiału genetycznegomałe fragmenty bakteryjnego DNA lub rekombinowanego bakteryjnego DNA z wirusowym DNA mogą być błędnie włączane do fagów. Jeśli bakteryjne DNA zostanie przypadkowo wstawione do wnętrza kapsydu wirusa, druga infekcja wprowadza ten DNA do innej bakterii. W związku z tym transdukcja między dwoma bakteriami przebiega pomyślnie.

Po infekcji zjadliwe fagi są zdolne do kontrolowania maszynerii bakteryjnej w celu replikacji własnego DNA. Wirus staje się również zdolny do degradacji chromosomu bakteryjnego na małe fragmenty i powoduje nagłe rozerwanie ściany komórkowej bakterii w celu uwolnienia zgromadzonych fagów powodujących śmierć komórki.

Uogólniony proces transdukcji

Uogólniona transdukcja to szybki proces, w którym bakterie giną w krótkim czasie. Bakteriofag jest zdolny do rozbicia DNA bakterii na kawałki, niszcząc komórkę bakteryjną. Etapy uogólnionej transdukcji można podsumować w następujący sposób.

1. Zjadliwy (lityczny) bakteriofag infekuje bakterię.
2. Genom faga wnika do komórki bakteryjnej.
3. Wirus kieruje bakteryjnymi mechanizmami metabolicznymi, aby tworzyć własne DNA i inne niezbędne składniki i enzymy.
4. Bakteryjne DNA hydrolizuje na małe kawałki.
5. Materiał genetyczny gromadzi się wewnątrz nowych fagów. Czasami fragmenty bakteryjnego DNA pakują się w nowe kapsydy fagów
6. Komórka bakteryjna lizuje i uwalnia nowe fagi.
7. Kiedy transdukowany fag infekuje inną bakterię, poprzedni bakteryjny DNA włącza się do nowego.

Rysunek 01: Uogólniony proces transdukcji

Co to jest specjalistyczna transdukcja?

Umiarkowane bakteriofagi wykazują lizogenne cykle życiowe. Są zaangażowani w wyspecjalizowany proces transdukcji, w którym fragment bakteryjnego DNA jest przenoszony z jednej bakterii do drugiej w wyniku błędu. Stąd specjalistyczną transdukcję można zdefiniować jako transfer DNA bakterii dawcy do innej bakterii przez umiarkowane bakteriofagi. Kiedy umiarkowane fagi infekują bakterie, są w stanie zintegrować wirusowe DNA z chromosomem bakteryjnym i pozostać w fazie profagacji przez kilka pokoleń bakterii bez uwalniania go z genomu bakteryjnego. Podczas replikacji genomu bakteryjnego wirusowe DNA podlega replikacji i wnika do nowych komórek bakteryjnych i przeżywa. Jednak gdy pewne czynniki wywołują profagi, wirusowe DNA odłącza się od chromosomu bakteryjnego. Czasami podczas tego oderwaniafragmenty chromosomów bakteryjnych odłączają się i pozostają przyłączone do profaga DNA. W wyniku indukcji fagi przechodzą później cykl lityczny. Genom wirusa replikuje się z dołączonym bakteryjnym DNA i pakuje się w nowe kapsydy i tworzy nowe fagi. Nowe fagi uwalniają komórkę bakteryjną przez lizę. Kiedy nowy fag infekuje inną bakterię, przenosi się do niej bakteryjny DNA.

Specjalistyczny proces transdukcji

Etapy specjalistycznej transdukcji można podsumować w następujący sposób.

1. Umiarkowany bakteriofag infekuje bakterię.
2. Wirusowe DNA integruje się z chromosomem bakteryjnym i staje się etapem profaga
3. Wirusowe DNA pozostaje w bakteriach przez kilka pokoleń
4. W wyniku spontanicznej indukcji wirusowe DNA odłącza chromosomalne DNA bakterii.
5. Fragmenty bakteryjnego DNA odrywają się od bakteryjnego chromosomu z wirusowym DNA.
6. Wirusowe DNA replikuje się razem z genami bakterii i pakuje się w nowe kapsydy i tworzy nowe fagi.
7. Komórka bakteryjna lizuje i uwalnia nowe fagi.
8. Nowe fagi infekują nowe bakterie.

9. Bakteryjne DNA miesza się z nowymi bakteriami podczas infekcji.

   

   Rysunek 02: Specjalistyczna transdukcja przedstawiona przez faga lambda

Jaka jest różnica między transdukcją uogólnioną a specjalistyczną?

Porównaj środek artykułu przed tabelą

Transdukcja uogólniona a specjalistyczna
Uogólniona transdukcja jest przeprowadzana przez wirulentne lub lityczne bakteriofagi.	Specjalistyczna transdukcja jest wykonywana przez umiarkowane fagi.
Koło życia
Uogólniona transdukcja przechodzi cykl lityczny	Specjalistyczna transdukcja przechodzi cykl lizogenny.
Liza bakterii
Komórka bakteryjna szybko ulega lizie.	Komórki bakteryjne nie ulegają szybkiej lizie, ale przeżywają przez kilka pokoleń.
Pakowanie materiału genetycznego
Część DNA bakterii dawcy jest zamknięta w kapsydie wirusa w uogólnionej transdukcji	Małe części bakteryjnego DNA pozostają połączone z wirusowym DNA podczas odrywania się od bakteryjnego chromosomu i są upakowane w nowe kapsydy.
Integracja wirusowego DNA
Wirusowe DNA nie jest zintegrowane z chromosomem bakteryjnym.	Bakteryjne i wirusowe DNA integruje się.
Hydroliza DNA bakterii
Bakteryjne DNA hydrolizuje na kawałki przez wirusa.	Bakteryjne DNA nie jest hydrolizowane.
Produkcja Proroka
Podczas uogólnionej transdukcji nie ma formowania się profagów.	Prorocy powstają podczas specjalistycznej transdukcji.

Podsumowanie - transdukcja uogólniona a specjalistyczna

Transdukcja to proces przenoszenia bakteryjnego DNA z jednej bakterii do drugiej przez wirusa. Jest to naturalny proces, który zachodzi poprzez cykle lityczne lub lizogenne. Zjadliwe fagi wykazują uogólnioną transdukcję. Fagi umiarkowane wykazują wyspecjalizowaną transdukcję. Podczas uogólnionej transdukcji wirus niszczy komórkę bakteryjną. W specjalistycznej transdukcji komórki bakteryjne nie są szybko niszczone, chyba że nastąpi indukcja. To jest główna różnica między transdukcją uogólnioną a specjalistyczną. Wirusowe DNA integruje się z chromosomem bakteryjnym podczas specjalistycznej transdukcji, a integracja nie zachodzi w przypadku transdukcji uogólnionej.