Hovedforskjell - generalisert vs spesialisert transduksjon
Transduksjon er en mekanisme som overfører DNA fra en bakterie til en annen bakterie av en bakteriofag. Bakteriofag er et virus som smitter og replikerer i en bakterie. Den er i stand til å feste seg til bakteriecelleveggen og injisere DNA til bakterien. Inne i bakterien replikerer viralt DNA og skaper nødvendige komponenter og enzymer for å lage nye mange bakteriofager. I løpet av denne prosessen brytes ned bakterielt DNA i biter og integreres med virusgenom, eller viralt DNA integreres direkte med bakterielt DNA. Nye bakteriofager bærer det bakterielle DNAet i seg. Når disse bakteriofagene infiserer andre bakterier, forekommer blanding av bakterielt DNA. Transduksjon kan skje enten ved lytisk syklus eller lysogen syklus basert på typen bakteriofag. Derfor,det er to typer transduksjoner, nemlig generalisert transduksjon og spesialisert transduksjon. Hovedforskjellen mellom generalisert og spesialisert transduksjon er at generalisert transduksjon gjøres av virulente bakteriofager der bakterieceller lyseres når nye bakteriofager frigjøres mens spesialtransduksjon gjøres av tempererte bakteriofager der bakteriecelle ikke lyseres, og viralt DNA integreres med bakteriell DNA og overlever i profetstadium i bakteriene i flere generasjoner. Hovedforskjellen mellom generalisert og spesialisert transduksjon er at generalisert transduksjon gjøres av virulente bakteriofager der bakterieceller lyseres når nye bakteriofager frigjøres mens spesialtransduksjon gjøres av tempererte bakteriofager der bakteriecelle ikke lyseres, og viralt DNA integreres med bakteriell DNA og overlever i profetstadium i bakteriene i flere generasjoner. Hovedforskjellen mellom generalisert og spesialisert transduksjon er at generalisert transduksjon gjøres av virulente bakteriofager der bakterieceller lyseres når nye bakteriofager frigjøres mens spesialtransduksjon gjøres av tempererte bakteriofager der bakteriecelle ikke lyseres, og viralt DNA integreres med bakteriell DNA og overlever i profetstadium i bakteriene i flere generasjoner.
INNHOLD
1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er generalisert transduksjon
3. Hva er spesialisert transduksjon
4. Sammenligning side om side - Generalisert vs spesialisert transduksjon
5. Sammendrag
Hva er generalisert transduksjon?
Det er to typer bakteriofager: virulent og temperert. Virulent bakteriofag er i stand til å drepe vertsbakterien. De gjennomgår alltid lytisk livssyklus som forårsaker død av vertsbakterier. Infeksjon av en bakterie av en virulent bakteriofag og overføring av bakterielt DNA til en annen bakterie under den andre infeksjonen er kjent som generalisert transduksjon. Generell transduksjon kan derfor defineres som overføring av bakterielt DNA fra en bakterie til en annen bakterie av en virulent bakteriofag under bakteriofagens lytiske syklus. Bakteriell DNA-overføring skjer på grunn av feil i genetisk materialemballasje i de nye fagene. Emballasjen av nylig replikert viralt DNA til nye fager viser lav troskap. Derfor, under emballasjen av genetisk materiale,små biter av bakterielt DNA eller rekombinert bakterielt DNA med viralt DNA kan tas feilaktig inn i fager. Hvis bakteriedNA tilfeldigvis settes inn i viruskapsiden, introduserer den andre infeksjonen dette DNAet i en annen bakterie. Derfor fullføres transduksjonen mellom to bakterier med hell.
Etter infeksjonen er virulente fager i stand til å kontrollere bakteriecellemaskineri for å replikere sitt eget DNA. Viruset blir også i stand til å nedbryte bakteriekromosom i små biter og forårsaker plutselig forstyrrelse av bakteriecelleveggen for frigjøring av sammensatte fager som forårsaker celledød.
Generalisert transduksjonsprosess
Generell transduksjon er en rask prosess der bakterier dør i løpet av kort tidsperiode. Bakteriofag er i stand til å bryte bakterielt DNA i biter, ødelegge bakteriecellen. Trinnene med generalisert transduksjon kan oppsummeres som følger.
- En virulent (lytisk) bakteriofag infiserer en bakterie.
- Faggenomet kommer inn i bakteriecellen.
- Virus styrer de bakterielle metabolske mekanismene for å lage sitt eget DNA og andre nødvendige komponenter og enzymer.
- Bakterielt DNA hydrolyseres i små biter.
- Genetisk materiale pakker seg inn i de nye fagene. Noen ganger pakkes bakterielle DNA-fragmenter i nye fagkapsler
- Bakterieceller lyserer og frigjør de nye fager.
- Når transdusert fag infiserer en annen bakterie, inkorporeres det forrige bakterie-DNA i en ny.
Figur 01: Generalisert transduksjonsprosess
Hva er spesialisert transduksjon?
Tempererte bakteriofager viser lysogene livssykluser. De er involvert i spesialisert transduksjonsprosess der et fragment av bakterielt DNA overføres fra en bakterie til en annen bakterie på grunn av en feil. Derfor kan spesialisert transduksjon defineres som overføring av donorbakterielt DNA til en annen bakterie av de tempererte bakteriofagene. Når tempererte fager infiserer bakterier, er de i stand til å integrere viralt DNA i bakteriekromosom og forbli i profagstadiet i flere bakterielle generasjoner uten å frigjøre det fra bakteriell genom. Under replikering av bakteriell genom er viralt DNA replikert og går inn i nye bakterieceller og overlever. Imidlertid, når profagene er indusert av visse faktorer, løsner viralt DNA fra bakteriekromosomet. Noen ganger under denne løsrivelsen,fragmenter av bakteriekromosomer løsner og forblir festet til profag-DNA. På grunn av induksjonen gjennomgår fager lytisk syklus etterpå. Viral genom replikerer med festet bakteriell DNA og pakker i nye kapsider og lager nye fager. Nye fager frigjør bakteriecellen ved lysis. Når en ny fag infiserer en annen bakterie, overføres bakterielt DNA til den.
Spesialisert transduksjonsprosess
Trinnene for spesialisert transduksjon kan oppsummeres som følger.
- En temperert bakteriofag infiserer en bakterie.
- Viralt DNA integreres i bakteriekromosom og blir profagstadiet
- Viralt DNA forblir i bakterier i flere generasjoner
- Ved en spontan induksjon, løsner virus-DNA det bakterielle kromosomale DNAet.
- Fragmenter av bakterielt DNA løsner seg fra bakteriekromosomet med viralt DNA.
- Viralt DNA replikerer sammen med bakteriener og pakker inn i nye kapsider og lager nye fager.
- Bakterieceller lyserer og frigjør de nye fager.
- Nye fager infiserer nye bakterier.
-
Bakterielt DNA blander seg med nye bakterier under infeksjonen.
Hovedforskjell - generalisert vs spesialisert transduksjon Figur 02: Spesialisert transduksjon vist av lambda-fag
Hva er forskjellen mellom generalisert og spesialisert transduksjon?
Diff Article Middle before Table
Generalisert vs spesialisert transduksjon |
|
| Generell transduksjon gjøres av virulente eller lytiske bakteriofager. | Spesialisert transduksjon gjøres av tempererte fager. |
| Livssyklus | |
| Generalisert transduksjon gjennomgår en lytisk syklus | Spesialisert transduksjon gjennomgår lysogen syklus. |
| Lysering av bakterier | |
| Bakteriecellelyser raskt. | Bakterieceller lyseres ikke raskt, men overlever i flere generasjoner. |
| Emballasje av genetisk materiale | |
| En del av donorbakteriell DNA er innesluttet i viral kapsid i generalisert transduksjon | Små deler av bakterielt DNA forblir festet til viralt DNA under løsrivelsen fra det bakterielle kromosomet og pakkes i nye kapsider. |
| Integrasjon av viralt DNA | |
| Virus-DNA er ikke integrert i det bakterielle kromosomet. | Bakterielt og viralt DNA integreres. |
| Hydrolyse av bakterielt DNA | |
| Bakterielt DNA hydrolyseres i biter av viruset. | Bakterielt DNA hydrolyseres ikke. |
| Produksjon av Prophage | |
| Det er ingen profagedannelse under generalisert transduksjon. | Profiler dannes under spesialtransduksjon. |
Sammendrag - Generalisert vs spesialisert transduksjon
Transduksjon er prosessen med å overføre bakterielt DNA fra en bakterie til en annen av et virus. Det er en naturlig prosess som skjer gjennom lytiske eller lysogene sykluser. Virulente fager viser generalisert transduksjon. Tempererte fager viser spesialisert transduksjon. Under generalisert transduksjon ødelegger viruset bakteriecellen. Ved spesialisert transduksjon ødelegges ikke bakterieceller raskt med mindre det er en induksjon. Dette er hovedforskjellen mellom generalisert og spesialisert transduksjon. Viralt DNA integreres i bakteriekromosomet i spesialisert transduksjon, og integrering forekommer ikke i generalisert transduksjon.
