Bakterie: přenos genetické informace

TRANSDUKCE: přenos genu zprostředkovaný lambda bakteriofágovým virem, viditelný pouze pod elektronovým mikroskopem.

1. stupeň) Bakteriofágové fimbrie se vážou na stěnu bakterie díky antireceptorům, které rozpoznávají specifická adhezní místa na buněčné stěně.

2. krok) Destička přilne ke stěně bakterie. Uvolňuje se enzym zvaný lysozym, který poškozuje peptidoglykan tvořící bakteriální stěnu.

3. fáze) Ocas se stáhne a DNA viru se vtlačí dovnitř bakteriální DNA.

V tomto okamžiku může virová DNA sledovat dvě cesty, první se nazývá lytický cyklus a druhý se nazývá lysogenní cyklus.

LITICKÝ CYKLUS: syntetizují se replikáty DNA, RNA a virové proteiny; ty druhé se spojí (shromáždí) a vytvoří nové viry, do jejichž hlavy je vložen nově vytvořený virový genom. Každá bakterie infikovaná virem se tak promění v továrnu nových virových jednotek. Na konci procesu se bakterie podrobí lýze a uvolnění virů, které následně infikují další bakterie.

LYSOGENNÍ CYKLUS: když virus nakazí bakterii, jeho DNA se integruje do bakteriální DNA.

Fágům, které mají lysogenní cyklus, se říká mírné viry, protože jejich DNA se integruje do bakteriálního chromozomu a jak se chová; v důsledku toho se přenáší na nové generace, aniž by způsobila jakékoli poškození bakterie. Tento klidový stav však lze narušit vhodnými podněty (UV paprsky, stres atd.); v těchto situacích se může virová DNA oddělit (excidovat), přecházející z lysogenního do lytického cyklu.

Fág lambda, který může poskytnout lytický i lysogenní cyklus, vede ke dvěma typům transdukce; generalizované volání, ke kterému dochází po lytickém cyklu, a druhé, nazývané specializované, které se projevuje přechodem z lysogenního do lytického cyklu.

GENERALIZOVANÁ TRANSDUKCEFragmenty bakteriální DNA mohou být začleněny do hlavy viru během lytického cyklu. Vytvoří se smíšená populace s fágy obsahujícími virové geny původu a fágy s bakteriální DNA; ta pak může naočkovat bakteriální geny do nové bakterie, takže naočkovaná DNA splyne s bakteriální. Tento typ transdukce je definován jako generalizovaný, protože jakýkoli gen z dárcovské bakterie lze přenést na přijímající bakterii.

SPECIALIZOVANÁ TRANSDUKCE: virová DNA integrovaná v lysogenním cyklu se nazývá PROVIRUS. Při přechodu z lysogenního cyklu do lytického cyklu se tento fragment dárcovské DNA zlomí. Někdy (vzácná událost) se odloučení nevyskytuje na stejných místech, kde je svařováno, ale v mírně rozložených oblastech; tento fragment proto ztratí část virové DNA a získá některé bakteriální sekvence DNA. Tak se tvoří nové viry, které nesou hybridní DNA v hlavě a které infikují nové bakterie a přenášejí určité a specifické bakteriální geny (na které se specializuje).

Existuje mechanismus nazývaný lysogenní konverze, kdy virová DNA integrovaná do bakteriální DNA (která má tendenci mlčet) může vystavit určité proteiny, což jsou typicky toxiny. Bakteriální toxiny existují v přírodě díky expresi virových genů.

TRANSPOZICE: jak bakteriální chromozom, tak plazmidy obsahují prvky zvané transponovatelné, které jsou schopné pohybu (translokace) z jedné oblasti genomu do druhé, nebo z plazmidu do genomu, nebo z jednoho plazmidu do druhého uvnitř stejného bakteriální buňka. Obecně platí, že když se transponovatelný prvek pohybuje, určitá sekvence zůstává jak v místě původu, tak v místě, kde byla odstraněna. Existují různé typy transponovatelných prvků:

- Vkládací sekvence: obsahují gen, který kóduje enzym podporující transpozici (transpotáza).

-transpozony: složitější než ty předchozí, na obou koncích 3 "a 5" obsahují dvě sekvence IS (inzerce) a uvnitř geny pro odolnost vůči antibiotikům (tetracyklin, penicilin, chloramfenikol ...)

- invertibilní prvky: jsou podobné transpozonům, ale zachovávají si schopnost invertovat transpozony.

Multi-rezistence na antibiotika: mechanismy, které se často vyskytují v nemocnicích a ve střevě. Bakterie prostřednictvím konjugace přenáší rezistenci na bakterii, již rezistentní na jiné antibiotikum, na dvojitém plazmidu. Nová bakterie s dvojitou rezistencí prochází transpozicí, tj. Dvojitá rezistence se integruje do stejného plazmidu a přenáší charakteristiku na jiné bakterie.