Τι επιτρέπει στα βακτήρια να ενώνουν τα γονίδια μεταφοράς;
1. Μετασχηματισμός:
* Τα βακτήρια παίρνουν γυμνό DNA από το περιβάλλον τους. Αυτό το DNA θα μπορούσε να απελευθερωθεί από νεκρά βακτήρια ή σκόπιμα εισάγεται σε εργαστηριακό περιβάλλον.
* Το ϋΝΑ στη συνέχεια ενσωματώνεται στο βακτηριακό χρωμόσωμα, προσθέτοντας ενδεχομένως νέα γονίδια στο βακτήριο του παραλήπτη.
* Αυτή η διαδικασία απαιτεί τα βακτήρια να βρίσκονται σε αρμόδια κατάσταση, που σημαίνει ότι έχουν συγκεκριμένες πρωτεΐνες και μηχανισμούς που τους επιτρέπουν να απορροφήσουν το εξωτερικό DNA.
2. Μεταγωγή:
* Οι ιοί που ονομάζονται βακτηριοφάγοι μολύνουν βακτήρια.
* Κατά τη διάρκεια του κύκλου αναπαραγωγής του φάγου, κάποιο βακτηριακό DNA μπορεί να συσκευαστεί τυχαία σε νέα σωματίδια φάγου.
* Όταν αυτοί οι φάγοι μολύνουν άλλα βακτήρια, μπορούν να μεταφέρουν το βακτηριακό DNA μαζί με το δικό τους γενετικό υλικό.
* Αυτή η διαδικασία μπορεί να γενικευτεί (τυχαία τεμάχια βακτηριακού DNA μεταφέρονται) ή εξειδικευμένα (μεταφέρονται μόνο συγκεκριμένα γονίδια).
3. Σύζυγος:
* Πρόκειται για μια άμεση μεταφορά γενετικού υλικού από το ένα βακτήριο σε άλλο μέσω ενός pilus συζεύξεως.
* Το βακτήριο δότη έχει ένα ειδικό πλασμίδιο που ονομάζεται F-Plasmid, το οποίο περιέχει τα γονίδια που απαιτούνται για τον σχηματισμό pilus.
* Το pilus συνδέεται με ένα βακτήριο παραλήπτη, σχηματίζοντας ένα κανάλι για τη μεταφορά του DNA, συνήθως το ίδιο το F-Plasmid.
* Σε ορισμένες περιπτώσεις, το πλασμίδιο F μπορεί να ενσωματωθεί στο βακτηριακό χρωμόσωμα, οδηγώντας στη μεταφορά χρωμοσωμικών γονιδίων.
Βασικοί παράγοντες που επιτρέπουν στα βακτήρια να ενώνουν και να μεταφέρουν γονίδια:
* Γενετικά στοιχεία: Η παρουσία συγκεκριμένων γενετικών στοιχείων όπως τα πλασμίδια και τα βακτηριοφάγους διευκολύνει τη μεταφορά γονιδίων.
* ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ: Τα βακτήρια πρέπει να βρίσκονται σε μια αρμόδια κατάσταση για να συμβεί μετασχηματισμό.
* σχηματισμός pilus: Η σύζευξη απαιτεί από το βακτήριο δότη να παράγει ένα pilus, το οποίο επιτρέπει φυσική επαφή με τον παραλήπτη.
* Περιβαλλοντικοί παράγοντες: Παράγοντες όπως η διαθεσιμότητα θρεπτικών ουσιών, το στρες και η παρουσία συγκεκριμένων σηματοδοτικών μορίων μπορούν να επηρεάσουν την πιθανότητα γονιδιακής μεταφοράς.
Αυτοί οι μηχανισμοί μεταφοράς γονιδίων επιτρέπουν στα βακτήρια να μοιράζονται ευεργετικά χαρακτηριστικά, όπως η αντίσταση στα αντιβιοτικά ή η ικανότητα να διασπαστούν νέες πηγές τροφίμων. Αυτή η διαδικασία διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στη βακτηριακή εξέλιξη και την προσαρμογή.
