Негизги айырма – Жалпылаштырылган жана адистештирилген трансдукция
Трансдукция – бул ДНКны бир бактериядан экинчи бактерияга бактериофаг аркылуу өткөрүүчү механизм. Бактериофаг – бул бактерияны жугузуп, анын ичинде көбөйүүчү вирус. Ал бактериянын клетка дубалына жабышып, анын ДНКсын бактерияга киргизүүгө жөндөмдүү. Бактериянын ичинде вирустук ДНК репликацияланып, жаңы көптөгөн бактериофагдарды пайда кылуу үчүн керектүү компоненттерди жана ферменттерди жаратат. Бул процесстин жүрүшүндө бактериялык ДНК бөлүктөргө бөлүнөт жана вирустук геном менен интеграцияланат же вирустук ДНК бактериялык ДНК менен түздөн-түз интеграцияланат. Жаңы бактериофагдардын ичинде бактерия ДНКсы бар. Бул бактериофагдар башка бактерияларды жугузганда, бактериянын ДНКсынын аралашуусу пайда болот. Трансдукция бактериофагдын түрүнө жараша литикалык цикл же лизогендик цикл менен болушу мүмкүн. Демек, трансдукциянын эки түрү бар, атап айтканда жалпылаштырылган трансдукция жана адистештирилген трансдукция. Жалпыланган жана адистештирилген трансдукциянын негизги айырмасы, жалпыланган трансдукция вирустук бактериофагдар тарабынан жасалат, мында жаңы бактериофагдар бөлүнүп чыкканда бактериялык клетка лизденет, ал эми адистештирилген трансдукцияны мелүүн бактериофагдар жүзөгө ашырат, анда бактериялык клетка лизденбейт жана вирустук ДНК бактерия менен интеграцияланат. ДНК жана бактериялардын ичинде профагдык стадиясында бир нече муун бою жашайт.
Жалпылаштырылган трансдукция деген эмне?
Бактериофагдардын эки түрү бар: вируленттүү жана мелүүн. Вирустук бактериофаг кабыл алуучу бактерияны өлтүрүүгө жөндөмдүү. Алар ар дайым кабыл алуучу бактериялардын өлүмүнө алып келген литикалык жашоо циклинен өтүшөт. Бактерияны вируленттүү бактериофаг менен жуктуруп, экинчи инфекция учурунда бактериянын ДНКсын башка бактерияга өткөрүп берүү жалпыланган трансдукция деп аталат. Демек, жалпыланган трансдукцияны бактериофагдын литикалык циклинин учурунда вируленттүү бактериофаг тарабынан бактериялык ДНКны бир бактериядан экинчи бактерияга өткөрүү катары аныктоого болот. Бактериялык ДНКнын трансфери жаңы фагтарда генетикалык материалды таңгактоодогу каталардан улам болот. Жаңы репликацияланган вирустук ДНКны жаңы фагтарга таңгактоо ишенимдүүлүктүн төмөндүгүн көрсөтөт. Демек, генетикалык материалды таңгактоодо бактериялык ДНКнын майда бөлүктөрү же вирустук ДНК менен рекомбинацияланган бактериялык ДНК фагтарга туура эмес киргизилиши мүмкүн. Эгерде бактериялык ДНК вирус капсидинин ичине кокустан киргизилсе, экинчи инфекция бул ДНКны башка бактерияга киргизет. Демек, трансдукция эки бактериянын ортосунда ийгиликтүү аяктайт.
Инфекциядан кийин вируленттүү фагдар бактериялык клетканын аппаратын башкарып, өзүнүн ДНКсын репликациялоого жөндөмдүү. Вирус ошондой эле бактериялык хромосоманы майда бөлүктөргө бөлүүгө жөндөмдүү болуп, бактериянын клетка дубалынын капыстан бузулушуна алып келип, чогулган фагтарды бөлүп чыгарып, клетканын өлүмүнө алып келет.
Жалпы трансдукция процесси
Жалпылаштырылган трансдукция – бул бактериялар кыска убакыттын ичинде өлүүчү тез процесс. Бактериофаг бактериянын ДНКсын бөлүүгө, бактерия клеткасын жок кылууга жөндөмдүү. Жалпыланган трансдукциянын кадамдарын төмөнкүдөй жыйынтыктоого болот.
- Вируленттүү (литикалык) бактериофаг бактерияны жугат.
- Фагдын геному бактериялык клеткага кирет.
- Вирус өзүнүн ДНКсын жана башка керектүү компоненттерди жана ферменттерди түзүү үчүн бактериялык метаболизм механизмдерин башкарат.
- Бактериялык ДНК майда бөлүктөргө гидролизденет.
- Жаңы фагдардын ичинде генетикалык материал топтолот. Кээде бактериялык ДНК фрагменттери жаңы фаг капсиддерине топтолот
- Бактерия клеткалары лизисти жана жаңы фагтарды бөлүп чыгарат.
- Трансдукцияланган фаг башка бактерияны жуктурганда, мурунку бактериянын ДНКсы жаңыга кошулат.
01-сүрөт: Жалпыланган трансдукция процесси
Адистештирилген трансдукция деген эмне?
Мелүүн бактериофагдар лизогендик жашоо циклдерин көрсөтөт. Алар адистештирилген трансдукция процессине катышат, мында бактериялык ДНКнын фрагменти катадан улам бир бактериядан экинчи бактерияга которулат. Демек, адистештирилген трансдукцияны мелүүн бактериофагдар менен донордук бактериялык ДНКны башка бактерияга өткөрүп берүү катары аныктоого болот. Мелүүн фагтар бактерияларды жугузганда, алар вирустук ДНКны бактериялык хромосомага интеграциялай алышат жана аны бактериялык геномдон чыгарбастан, бир нече бактериялык муундар бою профагдык стадияда калышат. Бактериялык геномдун репликациясы учурунда вирустук ДНК репликацияга дуушар болот жана жаңы бактерия клеткаларына кирип, аман калат. Бирок, профагдар белгилүү бир факторлор менен шартталганда, вирустук ДНК бактериянын хромосомасынан ажырайт. Кээде бул бөлүнүү учурунда бактериялык хромосомалардын фрагменттери ажырап, профагдын ДНКсына жабышып калат. Индукциядан улам фагтар кийин литикалык циклге өтөт. Вирустук геном бактериялык ДНК менен репликацияланат жана жаңы капсиддердин ичине топтолот жана жаңы фагтарды түзөт. Жаңы фагдар лизис жолу менен бактерия клеткасын бошотот. Жаңы фаг башка бактерияны жуктурганда, бактериянын ДНКсы ага өтөт.
Адистештирүү процесси
Адистештирилген трансдукциянын кадамдарын төмөнкүдөй жыйынтыктоого болот.
- Мелүүн бактериофаг бактерияны жугат.
- Вирустук ДНК бактериялык хромосомага интеграцияланып, профагалдык стадияга айланат
- Вирустук ДНК бактериялардын ичинде бир нече муун бою сакталат
- Спонтандык индукцияда вирустук ДНК бактериянын хромосомалык ДНКсын ажыратат.
- Бактерия ДНКсынын фрагменттери вирустук ДНК менен бактериялык хромосомадан ажырайт.
- Вирустун ДНКсы бактерия гендери менен бирге репликацияланат жана жаңы капсиддердин ичине топтолуп, жаңы фагтарды түзөт.
- Бактерия клеткалары лизисти жана жаңы фагтарды бөлүп чыгарат.
- Жаңы фагтар жаңы бактерияларды жугат.
- Бактериялардын ДНКсы инфекция учурунда жаңы бактериялар менен аралашат.
02-сүрөт: Ламбда фагынын адистештирилген трансдукциясы
Жалпылаштырылган жана адистештирилген трансдукциянын ортосунда кандай айырма бар?
Жалпылаштырылган жана адистештирилген трансдукция |
|
| Жалпы трансдукция вируленттүү же литикалык бактериофагдар тарабынан ишке ашырылат. | Адистешкен трансдукция мелүүн фагдар тарабынан ишке ашырылат. |
| Lifecycle | |
| Жалпылаштырылган трансдукция литикалык циклден өтөт | Адистешкен трансдукция лизогендик циклден өтөт. |
| Бактериялардын лизиси | |
| Бактериялардын клеткалары тез ыдырат. | Бактериялык клеткалар тез лизис болбойт, бирок бир нече муун бою жашайт. |
| Генетикалык материалдын таңгагы | |
| Донордук бактериялык ДНКнын бир бөлүгү жалпыланган трансдукцияда вирустук капсиддин ичинде камтылган | Бактериялык ДНКнын кичинекей бөлүктөрү бактериялык хромосомадан ажырап жатканда вирустук ДНКга жабышып калат жана жаңы капсиддерге жыйылган. |
| Вирустук ДНКнын интеграциясы | |
| Вирустук ДНК бактериялык хромосомага интеграцияланган эмес. | Бактериялык жана вирустук ДНК биригет. |
| Бактериялык ДНКнын гидролизи | |
| Бактериялык ДНК вирус тарабынан бөлүкчөлөргө бөлүнөт. | Бактериялык ДНК гидролизденбейт. |
| Prophage өндүрүшү | |
| Жалпыланган трансдукцияда профаг пайда болбойт. | Профагдар адистештирилген трансдукция учурунда пайда болот. |
Кыскача маалымат – Жалпылаштырылган жана адистештирилген трансдукция
Трансдукция – бул бактериянын ДНКсын вирус аркылуу бир бактериядан экинчисине өткөрүү процесси. Бул литикалык же лизогендик циклдер аркылуу болгон табигый процесс. Вирустук фагдар жалпыланган трансдукцияны көрсөтөт. Мелүүн фагдар адистештирилген трансдукцияны көрсөтөт. Жалпыланган трансдукция учурунда вирус бактериялык клетканы жок кылат. Адистештирилген трансдукцияда бактерия клеткалары индукция болбосо, тез жок кылынбайт. Бул жалпыланган жана адистештирилген трансдукциянын негизги айырмасы. Вирустук ДНК адистештирилген трансдукцияда бактериялык хромосомага интеграцияланат жана жалпыланган трансдукцияда интеграция болбойт.
