3 طرق للنقل الجيني في الخلايا البكتيرية

ثلاثة أنماط من النقل الجيني في الخلايا البكتيرية هي: (أ) التحول ، (ب) النقل ، (ج) الإقتران.

تنقسم البكتيريا بسرعة كبيرة. يسمى الوقت المضاعف أيضا وقت التوليد وقد يكون أقل من 20 دقيقة. تتكاثر البكتيريا بشكل رئيسي عن طريق التكاثر اللاجنسي ولكنها لا تظهر تكاثر جنسي حقيقي لأنها لا تنتج مرحلة مضاعفة. وبالتالي ، تفتقر إلى الانقسام الاختزالي. ومع ذلك ، البكتيريا تبادل المواد الجينية بين خليتين.

طرق النقل الجيني في البكتيريا:

ثلاثة أنماط من النقل الجيني بين الخلايا البكتيرية هي:

(أ) التحول

(ب) النقل

(ج) الاقتران.

(أ) التحول:

ويشار إلى الظاهرة التي يطلق عليها الحمض النووي المعزول من نوع واحد من الخلايا ، عندما يتم إدخاله إلى نوع آخر قادر على منح بعض خصائصه إلى الأخير ، على أنه تحول. تم تأكيده من قبل جريفيث بتجاربه على بكتريا Streptococcus pneumonia.

(ب) النقل:

ويسمى نقل المادة الوراثية من بكتيريا إلى أخرى من خلال البكتريا المجهدة transduction.

(ج) الاقتران:

يسمى نقل الحمض النووي أحادي الاتجاه من خلية إلى أخرى عبر جسر هيوبولي. هذه العملية تعادل التزاوج الجنسي في حقيقيات النواة. اثنين من الخلايا أحادية الصبغية من سلالات مختلفة تقترب من بعضها البعض.

يتعرفون على بعضهم البعض عن طريق جزيئات مكملة متكاملة تحمل على سطحها. تمر الخلية المانحة أو جزء من الكروموسوم أو كله إلى خلية مستلمة أو أنثى. يتم التحكم في قدرة نقل المادة الوراثية من الذكور حسب الجنس أو عامل الخصوبة (F gene) الموجود في البلازميد.

وهكذا ، يمكن نقل الجينات من المتبرع إلى الخلية المتلقية على جزيء الدنا الذي يعمل كعامل جنسي يسمى الجين F. يمكن أن يتواجد هذا الجين الجنسي في كروموسوم بكتيري أو قد يكون موجودًا كوحدة مستقلة في السيتوبلازم.

البكتريا الذكورية ذات النتوءات الشوكية الشبيهة بالـ "بيلي" تتلامس مع بكتيريا أنثى تفتقر إلى بيلي وتتبرع بحمضها النووي. العامل F (البلازميد) يحمل الجينات لإنتاج pili والوظائف الأخرى المطلوبة لنقل الحمض النووي. في بعض الأحيان يدمج عامل F في كروموسوم بكتيري.

يمكن لهذه البكتيريا نقل مادتها الجينية إلى خلية أنثى ذات تردد عالٍ (Hfr) في تسلسل معين. ما يطلق عليه Hfr -strains. تم عرض الاقتران لأول مرة من قبل ليدربيرغ وتاتوم في كولاي. كان تكرار إعادة التركيب منخفضًا جدًا في تجارب Lederberg.

تعمل خلية Hfr كالبكتيريا الذكرية وعند خلطها مع الخلية الأنثى (F -) تشكل جسر تصريف. إن العامل F الذي يحتوي على فواصل الحمض النووي عند نقطة معينة ويبدأ في إدخال الحمض النووي في الأنثى وتسلسل نقل الجين الكروموسومي يكون دائمًا بنفس الترتيب (جينات A و B و C و D).

يتم نقل عامل F آخر. عادة ما ينقطع جسر الاقتران قبل نقل الكروموسوم بأكمله. تم نقل الجينات A و B فقط في المثال المعطى. يمكن أن تترابط هذه الجينات A و / أو B مع الجينات المقابلة في الكروموسوم F.

وبالتالي ، إذا كانت B 'في الخلية F هي شكل متحور لـ B ، فإن سرقة B في F - يمكن أن تصبح كروموسوم B نتيجة لإعادة التركيب بعد الاقتران. وبالتالي ، يمكن نقل الواسمات الجينية من مضيف إلى مستلم مناسب يفتقر إلى هذه العلامات.

الترتيب الذي تنتقل به هذه العلامات إلى المتلقي سوف يتبع الترتيب الذي توجد به في الجهة المانحة. وبالتالي ، فإن تجارب الاقتران مفيدة في بناء خرائط الجينات (ترتيب ترتيب الجينات في الكروموسومات) للكائنات الحية.

وجد هايز (1952) سلالة من الإشريكية القولونية التي كان فيها تردد إعادة التركيب عالية مثل 100 إلى 1000 مرة كما ذكرت من قبل Lederberg. كان يسمى السلالة عالية التردد المؤتلف تردد (Hfr).