البكتيريا: نقل المعلومات الجينية

النقل: نقل الجينات بوساطة فيروس لامبدا العاثية ، المرئي فقط تحت المجهر الإلكتروني.

المرحلة الأولى) يرتبط خمل البكتيريا بجدار البكتيريا ، بفضل المستقبلات المضادة التي تتعرف على مواقع الالتصاق المحددة على جدار الخلية.

الخطوة الثانية) تلتصق اللوحة بجدار البكتيريا. يتم إطلاق إنزيم يسمى الليزوزيم ، والذي يدمر الببتيدوغليكان الذي يشكل الجدار البكتيري.

المرحلة الثالثة) ينقبض الذيل ويتم دفع الحمض النووي للفيروس داخل الحمض النووي البكتيري.

عند هذه النقطة يمكن للحمض النووي الفيروسي أن يتبع مسارين ، الأول يسمى الدورة اللايتية والثاني يسمى الدورة اللايسوجينية.

دورة الليثك: يتم تصنيع مكررات الحمض النووي والبروتينات الفيروسية والحمض النووي الريبي ؛ يتحد الأخير معًا (يتجمع) لتشكيل فيروسات جديدة ، يتم إدخال الجينوم الفيروسي المتشكل حديثًا في رأسه. وهكذا تتحول كل بكتيريا مصابة بالفيروس إلى مصنع لوحدات فيروسية جديدة. في نهاية العملية ، تخضع البكتيريا للتحلل وإطلاق الفيروسات ، والتي تصيب بعد ذلك بكتيريا أخرى.

دورة LYSOGENIC CYCLE: عندما يصيب الفيروس البكتيريا ، يندمج الحمض النووي الخاص بها في الحمض النووي البكتيري.

تسمى العاثيات ذات الدورة اللايسوجينية بالفيروسات المعتدلة ، لأن حمضها النووي يندمج في الكروموسوم البكتيري وكيف يتصرف ؛ وبالتالي ، فإنه ينتقل إلى الأجيال الجديدة دون التسبب في أي ضرر للبكتيريا. ومع ذلك ، يمكن كسر حالة السكون هذه بواسطة محفزات مناسبة (الأشعة فوق البنفسجية ، الإجهاد ، إلخ) ؛ في هذه الحالات ، يمكن للحمض النووي الفيروسي أن ينفصل (يخرج) ، ويمر من اللايسوجينيك إلى الدورة اللايتية.

تسبب فجوة لامدا ، التي يمكن أن تعطي كلا من الدورات اللايسوجينية واللايسوجينية ، نوعين من التنبيغ ؛ نداء معمم يحدث بعد دورة lytic ، ودعوة ثانية ، تسمى المتخصصة ، والتي تتجلى في المرور من lysogenic إلى دورة lytic.

النقل العاميمكن دمج شظايا الحمض النووي البكتيري في رأس الفيروس أثناء دورة التحلل. تتكون المجموعة المختلطة من لاقمات تحتوي على الجينات الفيروسية الأصلية ، ولاقمات تحتوي على دنا بكتيري ؛ يمكن لهذا الأخير بعد ذلك تلقيح الجينات البكتيرية في بكتيريا جديدة ، وبالتالي يندمج الحمض النووي الملقح مع البكتيريا. يتم تعريف هذا النوع من التنبيغ على أنه معمم لأنه يمكن نقل أي جين من بكتيريا المتبرع إلى البكتيريا المتلقية.

النقل المتخصص: يسمى الحمض النووي الفيروسي المدمج في الدورة اللايسوجينية PROVIRUS. عند بدء الدورة اللايسوجينية إلى الدورة اللايتية ، ينكسر هذا الجزء من DNA المتبرع. في بعض الأحيان (حدث نادر) لا يحدث الانفصال في نفس المواقع التي يتم لحامها فيها ، ولكن في مناطق متداخلة قليلاً ؛ وبالتالي ، فإن هذا الجزء سيكون قد فقد جزءًا من الحمض النووي الفيروسي واكتسب بعض تسلسلات الحمض النووي البكتيري. وهكذا ، تتشكل فيروسات جديدة تحمل الحمض النووي الهجين في الرأس ، والتي تصيب بكتيريا جديدة وتنقل جينات بكتيرية معينة (والتي تتخصص منها).

هناك آلية تسمى التحويل اللايسوجيني ، حيث يمكن أن يندمج الحمض النووي الفيروسي في الحمض النووي البكتيري (الذي يميل إلى الصمت) يمكن أن يكشف عن بروتينات معينة ، والتي عادة ما تكون سموم. توجد السموم البكتيرية في الطبيعة بسبب التعبير عن الجينات الفيروسية.

النقل: يحتوي كل من الكروموسوم البكتيري والبلازميدات على عناصر تسمى قابلة للنقل ، قادرة على الانتقال (الانتقال) من منطقة من الجينوم إلى أخرى ، أو من البلازميد إلى الجينوم ، أو من بلازميد إلى آخر داخل نفس الخلية البكتيرية: بشكل عام ، عندما يتحرك عنصر قابل للنقل ، يبقى تسلسل معين في موقع المنشأ وفي الموقع الذي تمت إزالته منه. هناك أنواع مختلفة من العناصر القابلة للنقل:

- تسلسلات الإدخال: تحتوي على جين يرمز إلى إنزيم يعزز التحويل (transpotase).

- الينقولات: أكثر تعقيدًا من سابقاتها ، في كلا الطرفين 3 "و 5" تحتوي على تسلسل IS (إدخال) وجينات داخلية لمقاومة المضادات الحيوية (التتراسيكلين ، البنسلين ، الكلورامفينيكول ...)

- العناصر العكسية: وهي تشبه الينقولات لكنها تحتفظ بالقدرة على عكس الينقولات.

المقاومة المتعددة للمضادات الحيوية: الآليات التي تحدث بشكل متكرر في المستشفيات والأمعاء. تقوم البكتيريا ، من خلال الاقتران ، بنقل المقاومة إلى بكتيريا مقاومة بالفعل لمضاد حيوي آخر ، على بلازميد مزدوج. تخضع البكتيريا الجديدة ذات المقاومة المزدوجة لعملية تبديل ، أي أن المقاومة المزدوجة تتكامل داخل نفس البلازميد وتنقل الخاصية إلى بكتيريا أخرى.