Ποιες είναι οι βακτηριακές δομές που εμπλέκονται στη διέλευση του DNA μέσα ή στο εξωτερικό κελί;
Δομές που εμπλέκονται στην πρόσληψη DNA (μετασχηματισμός)
* Εξωτερική μεμβράνη: Στα Gram-αρνητικά βακτήρια, η εξωτερική μεμβράνη δρα ως εμπόδιο στην είσοδο DNA. Ωστόσο, ορισμένα είδη έχουν porins , εξειδικευμένες πρωτεΐνες στην εξωτερική μεμβράνη, που επιτρέπουν τη διέλευση μικρών μορίων, συμπεριλαμβανομένων θραυσμάτων DNA.
* στρώμα πεπτιδογλυκάνης: Το στρώμα πεπτιδογλυκάνης, που βρίσκεται και στα δύο Gram-θετικά και τα Gram-αρνητικά βακτήρια, μπορούν επίσης να λειτουργήσουν ως εμπόδιο. Ωστόσο, είναι λιγότερο αυστηρό από την εξωτερική μεμβράνη.
* κυτταρικό τοίχωμα: Το κυτταρικό τοίχωμα των θετικών Gram βακτηρίων είναι παχύτερο από αυτό των αρνητικών Gram βακτηρίων και μπορεί να αποτελέσει μεγαλύτερο εμπόδιο στην είσοδο του DNA.
* μεμβράνη πλάσματος: Αυτή είναι η εσωτερική μεμβράνη του κυττάρου και είναι η κύρια θέση για την είσοδο του DNA. Τα βακτήρια έχουν transcocases , πρωτεΐνες μεμβράνης που μεταφέρουν ενεργά το DNA σε όλη τη μεμβράνη πλάσματος.
* Παράγοντες ικανότητας: Πολλά βακτήρια έχουν εξειδικευμένες πρωτεΐνες που τους επιτρέπουν να γίνουν ικανές , που σημαίνει ότι μπορούν να πάρουν το DNA από το περιβάλλον τους. Αυτές οι πρωτεΐνες εμπλέκονται συχνά στη δέσμευση και τη μεταφορά του DNA.
Δομές που εμπλέκονται στην απελευθέρωση DNA (μετασχηματισμός)
* Αυτολύυση: Ορισμένα βακτήρια μπορούν να απελευθερώσουν το DNA στο περιβάλλον υποβάλλοντας σε αυτόλυση, όπου διασπά τα δικά τους κυτταρικά τοιχώματα και απελευθερώνουν το περιεχόμενό τους. Αυτός είναι ένας κοινός μηχανισμός για την απελευθέρωση του DNA κατά τη διάρκεια των συνθηκών στρες.
* Συστήματα έκκρισης: Ορισμένα βακτήρια διαθέτουν εξειδικευμένα συστήματα έκκρισης, όπως συστήματα έκκρισης τύπου IV, που μπορούν να εξάγουν πρωτεΐνες και DNA στο περιβάλλον.
Δομές που εμπλέκονται στη μεταφορά DNA (σύζευξη)
* pilus: Πρόκειται για ένα προσάρτημα πρωτεΐνης στην βακτηριακή επιφάνεια που μεσολαβεί στη μεταφορά DNA κατά τη διάρκεια της σύζευξης. Το pilus συνδέεται με ένα κύτταρο παραλήπτη και σχηματίζει μια γέφυρα σύζευξης, μέσω της οποίας το DNA μπορεί να περάσει.
* Σύστημα έκκρισης τύπου IV: Αυτό το σύστημα χρησιμοποιείται από πολλά βακτήρια για τη μεταφορά DNA κατά τη διάρκεια της σύζευξης. Πρόκειται για ένα σύνθετο σύμπλοκο πρωτεΐνης που μπορεί να μεταφέρει DNA σε όλες τις βακτηριακές μεμβράνες και στο κύτταρο του δέκτη.
Δομές που εμπλέκονται στη μεταφορά DNA (μεταγωγή)
* βακτηριοφάγος: Αυτός είναι ένας ιός που μολύνει τα βακτήρια. Ορισμένα βακτηριοφάγους μπορούν να μεταφέρουν βακτηριακό DNA εντός του καψιδίου τους και να το μεταφέρουν σε άλλο βακτήριο κατά τη διάρκεια της μόλυνσης.
* ιού καψιδίου: Η πρωτεϊνική επικάλυψη που περιβάλλει το γονιδίωμα φάγου είναι υπεύθυνο για τη συσκευασία και την παροχή DNA στο κύτταρο του παραλήπτη.
Σημείωση: Οι συγκεκριμένες δομές που εμπλέκονται στη μεταφορά DNA ποικίλλουν ανάλογα με τα είδη των βακτηρίων και τον μηχανισμό της μεταφοράς DNA. Ωστόσο, οι αρχές που περιγράφονται παραπάνω παρέχουν μια γενική επισκόπηση των κυτταρικών δομών που εμπλέκονται στην κίνηση του DNA στα βακτήρια.
