Bacteriële conjugatie is een methode voor seksuele voortplanting in bacteriën en wordt beschouwd als een manier van horizontale genoverdracht in bacteriën. Het is mogelijk tussen twee bacteriën waarbij één bacterie een vruchtbaarheidsfactor of F-plasmide bezit en tweede bacterie F-plasmide mist. Tijdens bacteriële conjugatie worden F-plasmiden in het algemeen overgedragen naar de ontvangende bacterie, niet het gehele chromosoom. Bacteriën die de F-plasmiden bezitten zijn bekend als F + -stammen of -donoren. Ze zijn in staat sex-pili te vormen en plasmiden over te brengen naar andere bacteriën die ze ontvangen. F-plasmide is vrij in het cytoplasma. Soms integreert F-plasmide in het bacteriële chromosoom en produceert recombinant DNA. Bacteriën die F-plasmide geïntegreerd in hun chromosomen bezitten, zijn bekend als hoogfrequente recombinante stammen of Hfr-stammen. Het belangrijkste verschil tussen F + -stammen en Hfr is dat F + stammen hebben F-plasmiden vrij in het cytoplasma zonder te integreren in bacteriële chromosomen terwijl Hfr-stammen hebben F-plasmiden geïntegreerd in hun chromosomen.
INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat zijn F + -stammen
3. Wat zijn HFR-stammen
4. Vergelijking zij aan zij - HFR vs F + stammen in tabelvorm
5. Samenvatting
Sommige bacteriestammen bezitten naast hun chromosomen F-plasmiden. Deze stammen staan bekend als F + -stammen. Ze fungeren als donorcellen of mannetjes in bacteriële conjugatie. Bacteriële conjugatie is een mechanisme voor seksuele voortplanting dat wordt weergegeven door bacteriën, waardoor horizontaal genoverdracht tussen bacteriën wordt vergemakkelijkt. F-plasmiden kunnen onafhankelijk repliceren en coderen voor genen die coderen voor de vruchtbaarheid. Vandaar dat dit extrachromosomale DNA (plasmiden) F-plasmiden worden genoemd vanwege de F-factor of de vruchtbaarheidsfactor. Fertiliteitsfactor coderende genen zijn essentieel voor overdracht of conjugatie. Bacteriële stammen die F-plasmiden van F + stammen ontvangen zijn bekend als F-stammen of ontvangerstammen of -vrouwen. F + -stammen kunnen hun genetisch materiaal of extrachromosomaal DNA doneren aan een andere bacterie.
Bacteriële conjugatie begint met de productie van sex-pili door F + -stammen voor contact met F-bacterie. Sex pilus vergemakkelijkt de cel-tot-celcommunicatie en het contact door een conjugatiebuis te vormen. Deze formatie wordt bestuurd door de genen voor de vruchtbaarheidsfactor die worden gedragen door de F + -stam. F + repliceert het F-plasmide en maakt er een kopie van naar F-stam. Het gekopieerde F-plasmide wordt via conjugatiebuis naar de F-stam overgebracht. Als het eenmaal is overgedragen, dissocieert de conjugatiebuis. De ontvangende stam wordt F +. Tijdens de bacteriële conjugatie wordt alleen het F-plasmide overgebracht van F + stam naar F-stam; het bacteriële chromosoom wordt niet overgedragen.
Figuur 01: F + Strain en F-Strain
Bacteriële stammen met F-plasmide geïntegreerd in de chromosomen worden genoemd hoogfrequente recombinatiestammen of Hfr-stammen. In Hfr-stammen bestaat F-plasmide niet vrij in het cytoplasma. F-plasmide combineert met bacterieel chromosoom en bestaat als één eenheid. Dit gerecombineerde DNA staat bekend als hoogfrequent DNA of Hfr-DNA. Met andere woorden, het is een bacteriële stam die Hfr-DNA bezit als een Hfr-stam. Aangezien Hfr-stam F-plasmide of vruchtbaarheidsfactor heeft, kan het werken als een donor of mannelijke bacterie in bacteriële conjugatie. Deze Hfr-stammen proberen het gehele DNA of een groot deel van het DNA over te brengen naar de ontvangende bacterie via een paringsbrug. Sommige delen van het bacteriële chromosoom of het gehele chromosoom kunnen ook worden gekopieerd en overgebracht naar de ontvangende bacterie wanneer Hfr-stam is betrokken is conjugatie. Dergelijke Hfr-stammen zijn zeer nuttig bij het bestuderen van gen-koppeling en recombinatie. Vandaar dat moleculair biologen en genetici Hfr-stam bacteriën (vaak E. coli) gebruiken om genetische koppeling te bestuderen en het chromosoom in kaart te brengen.
Hoogfrequente recombinatie vindt plaats wanneer een ontvangende bacterie drie soorten DNA ontvangt na paring met Hfr-stam door bacteriële conjugatie. Deze drie typen zijn, zijn eigen chromosomale DNA, F-plasmide-DNA en sommige delen van het chromosomale DNA van de donor. Vanwege deze reden worden dergelijke bacteriën genoemd als Hfr-stammen. HFr-stammen kunnen ook worden gedefinieerd als derivaten van F + -stammen.
F-plasmiden kunnen in een bacterieel chromosoom worden geïntegreerd en uit het chromosoom van de gastheer worden gedesintegreerd. Tijdens desintegratie kan F-plasmide enkele genen in de buurt van het chromosoom van de gastheer oppakken. Hfr bacteriestammen die desintegreren met enkele gastheergenen naast F plasmide integratieplaatsen zijn bekend als F'-stammen.
Figuur 02: Hfr Strain
HFR versus F + stammen | |
HFr-stammen zijn bacteriestammen met Hfr-DNA of F-plasmide-DNA geïntegreerd in bacteriële chromosomen. | Bacteriële stammen die F-plasmiden bevatten, zijn bekend als F + -stammen. F-plasmiden bevatten coderende genen voor de vruchtbaarheid. |
Vruchtbaarheidsfactor | |
Het vruchtbaarheidsplasmide is geïntegreerd in het chromosomale DNA van de gastheercel in Hfr-cellen. | Fertiliteitsplasmide is onafhankelijk van chromosoom in F + -cellen |
rendement | |
Hfr zijn zeer efficiënte donoren. | F + -cellen zijn minder efficiënt vergeleken met Hfr-stammen. |
Bacteriële stammen die F-plasmiden hebben, worden gekarakteriseerd als F + -stammen. F-plasmiden bevatten een vruchtbaarheidsfactor of F-factor die essentieel is voor bacteriële conjugatie. Deze bacteriën zijn in staat hun F-plasmide over te brengen in bacteriën die F-plasmiden missen. Zodra deze F-plasmiden in de ontvangende bacterie binnentreden, kan het onafhankelijk bestaan of kan het integreren met bacterieel chromosoom. Geïntegreerd F-plasmide-DNA en chromosomaal DNA is bekend als Hfr-DNA. Bacteriestammen die DNA van Hfr dragen of F-plasmide-DNA geïntegreerd in bacteriële chromosomen zijn bekend als HFr-stammen. Dit is het belangrijkste verschil tussen F + - en Hfr-stammen.
U kunt de PDF-versie van dit artikel downloaden en gebruiken voor offline doeleinden, zoals per citaatnotitie. Download hier de PDF-versie. Verschil tussen HFR- en F + -stammen
1. Griffiths, Anthony JF. "Opgeloste problemen." Een inleiding tot genetische analyse. 7e editie. U.S. National Library of Medicine, 01 januari 1970. Web. Beschikbaar Hier. 1 juni 2017.
2. "Hfr cel." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 30 december 2016. Web. Beschikbaar Hier. 1 juni 2017.
1. "Conjugation" door Adenosine - Eigen werk (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia [Bijgesneden en opnieuw gelabeld]
2. "Plasmideplicatie (Engels)" door gebruiker: Spaully - eigen werk, CC BY-SA 2.5) via Commons Wikimedia [Bijgesneden en opnieuw gelabeld]