Ключова разлика - генерализирана срещу специализирана трансдукция
Трансдукцията е механизъм, който прехвърля ДНК от една бактерия към друга бактерия от бактериофаг. Бактериофагът е вирус, който заразява и репликира в бактерията. Способен е да се прикрепи към клетъчната стена на бактерията и да инжектира нейната ДНК към бактерията. Вътре в бактерията вирусната ДНК се репликира и създава необходимите компоненти и ензими, за да създаде нови много бактериофаги. По време на този процес бактериалната ДНК се разгражда на парчета и се интегрира с вирусен геном или вирусната ДНК директно се интегрира с бактериалната ДНК. Новите бактериофаги носят бактериалната ДНК вътре в тях. Когато тези бактериофаги заразят друга бактерия, се получава смесване на бактериална ДНК. Трансдукцията може да се случи или чрез литичен цикъл, или чрез лизогенен цикъл въз основа на вида на бактериофага. Следователно,има два вида трансдукция, а именно генерализирана трансдукция и специализирана трансдукция. Ключовата разлика между генерализираната и специализираната трансдукция е, че генерализираната трансдукция се извършва от вирулентни бактериофаги, при които бактериалната клетка се лизира, когато се освободят нови бактериофаги, докато специализираната трансдукция се извършва от умерени бактериофаги, в които бактериалната клетка не се лизира и вирусната ДНК се интегрира с бактериалната ДНК и оцелява в стадий на профаги в бактериите в продължение на няколко поколения. Ключовата разлика между генерализирана и специализирана трансдукция е, че генерализираната трансдукция се извършва от вирулентни бактериофаги, при които бактериалната клетка се лизира при освобождаване на нови бактериофаги, докато специализираната трансдукция се извършва от умерени бактериофаги, в които бактериалната клетка не се лизира и вирусната ДНК се интегрира с бактериалната ДНК и оцелява в стадий на профаги в бактериите в продължение на няколко поколения. Ключовата разлика между генерализираната и специализираната трансдукция е, че генерализираната трансдукция се извършва от вирулентни бактериофаги, при които бактериалната клетка се лизира, когато се освободят нови бактериофаги, докато специализираната трансдукция се извършва от умерени бактериофаги, в които бактериалната клетка не се лизира и вирусната ДНК се интегрира с бактериалната ДНК и оцелява в стадий на профаги в бактериите в продължение на няколко поколения.
СЪДЪРЖАНИЕ
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е генерализирана трансдукция
3. Какво е специализирана трансдукция
4. Равно до сравнение - генерализирана срещу специализирана трансдукция
5. Обобщение
Какво е генерализирана трансдукция?
Има два вида бактериофаги: вирулентни и умерени. Вирулентният бактериофаг е способен да убие бактерията гостоприемник. Те винаги преминават през литичен жизнен цикъл, който причинява смъртта на бактериите гостоприемници. Инфекцията на бактерия от вирулентен бактериофаг и прехвърляне на бактериална ДНК към друга бактерия по време на втората инфекция е известна като генерализирана трансдукция. Следователно генерализираната трансдукция може да бъде дефинирана като трансфер на бактериална ДНК от една бактерия в друга бактерия от вирулентен бактериофаг по време на литичния цикъл на бактериофага. Трансферът на бактериална ДНК се случва поради грешки в опаковането на генетичен материал в новите фаги. Опаковката на ново реплицирана вирусна ДНК в нови фаги показва ниска точност. Следователно, по време на опаковането на генетичния материал,малки парченца бактериална ДНК или рекомбинирана бактериална ДНК с вирусна ДНК могат да бъдат включени във фаги погрешно. Ако случайно бактериална ДНК се вмъкне във вирусния капсид, втората инфекция въвежда тази ДНК в друга бактерия. Следователно, трансдукцията завършва между две бактерии успешно.
След инфекцията вирулентните фаги са в състояние да контролират машините на бактериалните клетки, за да репликират собствената си ДНК. Вирусът също става способен да разгражда бактериалната хромозома на малки парченца и причинява внезапно нарушаване на бактериалната клетъчна стена за освобождаване на събрани фаги, причиняващи клетъчна смърт.
Генерализиран процес на трансдукция
Генерализираната трансдукция е бърз процес, при който бактериите умират за кратък период от време. Бактериофагът е способен да разгражда бактериалната ДНК на парчета, унищожавайки бактериалната клетка. Етапите на генерализирана трансдукция могат да бъдат обобщени, както следва.
- Вирулентен (литичен) бактериофаг заразява бактерия.
- Геномът на фага навлиза в бактериалната клетка.
- Вирусът управлява бактериалните метаболитни механизми за създаване на собствена ДНК и други необходими компоненти и ензими.
- Бактериалната ДНК хидролизира на малки парченца.
- Пакети с генетичен материал вътре в новите фаги. Понякога бактериални фрагменти от ДНК се пакетират в нови фагови капсиди
- Бактериалните клетки лизират и освобождават новите фаги.
- Когато трансдуцираният фаг заразява друга бактерия, предишната бактериална ДНК се включва в нова.
Фигура 01: Генерализиран процес на трансдукция
Какво е специализирана трансдукция?
Умерените бактериофаги показват лизогенни цикли на живот. Те участват в специализиран процес на трансдукция, при който фрагмент от бактериална ДНК се прехвърля от една бактерия в друга бактерия поради грешка. Следователно, специализираната трансдукция може да се определи като трансфер на донорна бактериална ДНК към друга бактерия от умерените бактериофаги. Когато умерените фаги заразяват бактериите, те са в състояние да интегрират вирусната ДНК в бактериалната хромозома и да останат в стадия на профага в продължение на няколко бактериални поколения, без да я освобождават от бактериалния геном. По време на репликацията на бактериалния геном вирусната ДНК подлежи на репликация и влиза в нови бактериални клетки и оцелява. Когато обаче профагите се индуцират от определени фактори, вирусната ДНК се отделя от бактериалната хромозома. Понякога по време на това откъсване,фрагменти от бактериални хромозоми се отделят и остават прикрепени към ДНК на профаги. Поради индукцията, фагите преминават литичен цикъл след това. Вирусният геном се репликира с прикрепена бактериална ДНК и се пакетира в нови капсиди и създава нови фаги. Новите фаги освобождават бактериалната клетка чрез лизис. Когато нов фаг заразява друга бактерия, бактериалната ДНК се прехвърля към него.
Специализиран процес на трансдукция
Етапите на специализираната трансдукция могат да бъдат обобщени, както следва.
- Умереният бактериофаг заразява бактерия.
- Вирусната ДНК се интегрира в бактериалната хромозома и се превръща в стадия на профага
- Вирусната ДНК остава в бактериите в продължение на няколко поколения
- При спонтанна индукция вирусната ДНК отделя бактериалната хромозомна ДНК.
- Фрагменти от бактериална ДНК се отделят от бактериалната хромозома с вирусна ДНК.
- Вирусната ДНК се репликира заедно с бактериални гени и се пакетира в нови капсиди и създава нови фаги.
- Бактериалните клетки лизират и освобождават новите фаги.
- Новите фаги заразяват нови бактерии.
-
По време на инфекцията бактериалната ДНК се смесва с нови бактерии.
Ключова разлика - генерализирана срещу специализирана трансдукция Фигура 02: Специализирана трансдукция, показана от ламбда фаг
Каква е разликата между генерализирана и специализирана трансдукция?
Различна статия Средна преди таблица
Генерализирана срещу специализирана трансдукция |
|
| Генерализираната трансдукция се извършва от вирулентни или литични бактериофаги. | Специализираната трансдукция се извършва от умерени фаги. |
| Жизнен цикъл | |
| Генерализираната трансдукция преминава през литичен цикъл | Специализираната трансдукция преминава през лизогенен цикъл. |
| Лизис на бактерии | |
| Бактериалните клетки се лизират бързо. | Бактериалните клетки не се лизират бързо, но оцеляват в продължение на няколко поколения. |
| Опаковане на генетичен материал | |
| Част от донорската бактериална ДНК е затворена във вирусен капсид в генерализирана трансдукция | Малки части от бактериална ДНК остават прикрепени към вирусна ДНК по време на отделянето от бактериалната хромозома и се опаковат в нови капсиди. |
| Интеграция на вирусна ДНК | |
| Вирусната ДНК не е интегрирана в бактериалната хромозома. | Бактериалната и вирусна ДНК се интегрират. |
| Хидролиза на бактериална ДНК | |
| Бактериалната ДНК хидролизира на парчета от вируса. | Бактериалната ДНК не се хидролизира. |
| Производство на Prophage | |
| По време на генерализирана трансдукция няма образуване на профаги. | Профагите се образуват по време на специализирана трансдукция. |
Резюме - Генерализирана срещу специализирана трансдукция
Трансдукцията е процес на прехвърляне на бактериална ДНК от една бактерия в друга от вирус. Това е естествен процес, който се случва чрез литични или лизогенни цикли. Вирулентните фаги показват генерализирана трансдукция. Умерените фаги показват специализирана трансдукция. По време на генерализирана трансдукция вирусът унищожава бактериалната клетка. При специализирана трансдукция бактериалните клетки не се унищожават бързо, освен ако не е налице индукция. Това е основната разлика между генерализирана и специализирана трансдукция. Вирусната ДНК се интегрира в бактериалната хромозома при специализирана трансдукция и интеграция не се случва при генерализирана трансдукция.
