Nyckelskillnad - generaliserad vs specialiserad transduktion
Transduktion är en mekanism som överför DNA från en bakterie till en annan bakterie genom en bakteriofag. Bakteriofag är ett virus som infekterar och replikerar i en bakterie. Den kan fästa vid bakteriecellväggen och injicera dess DNA i bakterien. Inuti bakterien replikerar viralt DNA och skapar nödvändiga komponenter och enzymer för att göra nya många bakteriofager. Under denna process bryts ned bakteriellt DNA i bitar och integreras med viralt genom eller virus DNA integreras direkt med bakteriellt DNA. Nya bakteriofager bär bakterie-DNA inuti dem. När dessa bakteriofager infekterar en annan bakterie sker blandning av bakteriellt DNA. Transduktion kan ske antingen genom lytisk cykel eller lysogen cykel baserat på typen av bakteriofagen. Därmed,det finns två typer av transduktion, nämligen generaliserad transduktion och specialtransduktion. Huvudskillnaden mellan generaliserad och specialiserad transduktion är att generaliserad transduktion görs av virulenta bakteriofager där bakterieceller lyseras när nya bakteriofager frigörs medan specialtransduktion görs av tempererade bakteriofager där bakterieceller inte lyseras och viralt DNA integreras med bakterie DNA och överlever i profagstadium inom bakterierna i flera generationer. Huvudskillnaden mellan generaliserad och specialiserad transduktion är att generaliserad transduktion görs av virulenta bakteriofager där bakterieceller lyseras när nya bakteriofager släpps medan specialtransduktion görs av tempererade bakteriofager där bakterieceller inte lyseras, och viralt DNA integreras med bakterie DNA och överlever i profagstadium inom bakterierna i flera generationer. Huvudskillnaden mellan generaliserad och specialiserad transduktion är att generaliserad transduktion görs av virulenta bakteriofager där bakterieceller lyseras när nya bakteriofager frigörs medan specialtransduktion görs av tempererade bakteriofager där bakterieceller inte lyseras och viralt DNA integreras med bakterie DNA och överlever i profagstadium inom bakterierna i flera generationer.
INNEHÅLL
1. Översikt och nyckeldifferens
2. Vad är generaliserad transduktion
3. Vad är specialiserad transduktion
4. Jämförelse sida vid sida - Generaliserad vs specialiserad transduktion
5. Sammanfattning
Vad är generaliserad transduktion?
Det finns två typer av bakteriofager: virulent och tempererat. Virulent bakteriofag kan döda värdbakterien. De genomgår alltid en lytisk livscykel som orsakar värdbakteriernas död. Infektion av en bakterie med en virulent bakteriofag och överföring av bakteriellt DNA till en annan bakterie under den andra infektionen kallas generaliserad transduktion. Allmän transduktion kan således definieras som överföring av bakteriellt DNA från en bakterie till en annan bakterie genom en virulent bakteriofag under bakteriofagens lytiska cykel. Bakteriell DNA-överföring sker på grund av fel i förpackningen av genetiskt material i de nya fagerna. Förpackningen av nyligen replikerat viralt DNA till nya fager visar låg trohet. Följaktligen, under förpackningen av genetiskt material,små bitar av bakteriellt DNA eller rekombinerat bakteriellt DNA med viralt DNA kan felaktigt inkluderas i fager. Om bakteriellt DNA införs inuti den virala kapsiden av en slump introducerar den andra infektionen detta DNA i en annan bakterie. Följaktligen fullbordas transduktionen mellan två bakterier framgångsrikt.
Efter infektionen kan virulenta fager kontrollera bakteriecellmaskiner för att replikera sitt eget DNA. Viruset blir också kapabelt att bryta ned bakteriekromosomen i små bitar och orsakar plötslig störning av bakteriecellväggen för frisättning av sammansatta fager som orsakar celldöd.
Generaliserad transduktionsprocess
Generaliserad transduktion är en snabb process där bakterier dör inom en kort tidsperiod. Bakteriofag kan bryta bakteriellt DNA i bitar och förstöra bakteriecellen. Stegen för generaliserad transduktion kan sammanfattas enligt följande.
- En virulent (lytisk) bakteriofag infekterar en bakterie.
- Faggenomet kommer in i bakteriecellen.
- Virus styr de bakteriella metaboliska mekanismerna för att skapa sitt eget DNA och andra nödvändiga komponenter och enzymer.
- Bakteriellt DNA hydrolyseras i små bitar.
- Genetiskt material packas in i de nya fagerna. Ibland packas bakteriella DNA-fragment i nya fagkapslar
- Bakterieceller lyserar och släpper ut de nya fagerna.
- När transducerad fag infekterar en annan bakterie införlivas det tidigare bakteriella DNA i en ny.
Figur 01: Generaliserad transduktionsprocess
Vad är specialiserad transduktion?
Tempererade bakteriofager visar lysogena livscykler. De är involverade i specialiserad transduktionsprocess där ett fragment av bakteriellt DNA överförs från en bakterie till en annan bakterie på grund av ett fel. Därför kan specialtransduktion definieras som överföring av donatorbakteriellt DNA till en annan bakterie av de tempererade bakteriofagerna. När tempererade fager infekterar bakterier kan de integrera viralt DNA i bakteriekromosom och förbli i profagstadiet i flera bakteriegenerationer utan att frigöra det från bakteriegenomet. Under replikering av bakteriell genom är virus-DNA föremål för replikering och träder in i nya bakterieceller och överlever. Men när profagerna induceras av vissa faktorer lossnar viralt DNA från bakteriekromosomen. Ibland under denna avskiljning,fragment av bakteriekromosomer lossnar och förblir bundna till profag-DNA. På grund av induktionen genomgår fager lytisk cykel efteråt. Virusgenomet replikeras med bifogat bakteriellt DNA och förpackas i nya kapsider och skapar nya fager. Nya fager frisätter bakteriecellen genom lys. När en ny fag infekterar en annan bakterie överförs bakteriellt DNA till den.
Specialiserad transduktionsprocess
Stegen för specialtransduktion kan sammanfattas enligt följande.
- En tempererad bakteriofag infekterar en bakterie.
- Viralt DNA integreras i bakteriekromosom och blir profagstadiet
- Viralt DNA finns kvar i bakterier i flera generationer
- Vid en spontan induktion lossar viralt DNA det bakteriella kromosomala DNA.
- Fragment av bakteriellt DNA lossnar från bakteriekromosomen med viralt DNA.
- Viralt DNA replikeras tillsammans med bakteriener och packas in i nya kapsider och skapar nya fager.
- Bakterieceller lyserar och släpper ut de nya fagerna.
- Nya fager infekterar nya bakterier.
-
Bakteriellt DNA blandas med nya bakterier under infektionen.
Nyckelskillnad - generaliserad vs specialiserad transduktion Figur 02: Specialiserad transduktion visad av lambda-fag
Vad är skillnaden mellan generaliserad och specialiserad transduktion?
Skilja artikeln mitt före bordet
Generaliserad vs specialiserad transduktion |
|
| Generaliserad transduktion görs av virulenta eller lytiska bakteriofager. | Specialiserad transduktion görs med tempererade fager. |
| Livscykel | |
| Generaliserad transduktion genomgår en lytisk cykel | Specialiserad transduktion genomgår en lysogen cykel. |
| Lys av bakterier | |
| Bakteriecell lyserar snabbt. | Bakterieceller lyseras inte snabbt utan överlever i flera generationer. |
| Förpackning av genetiskt material | |
| En del av donatorbakteriellt DNA är innesluten i viral kapsid i generaliserad transduktion | Små delar av bakteriellt DNA förblir fästa vid viralt DNA under avskiljningen från bakteriekromosomen och packas i nya kapsider. |
| Integration av viralt DNA | |
| Viralt DNA är inte integrerat i bakteriekromosomen. | Bakteriellt och viralt DNA integreras. |
| Hydrolys av bakteriellt DNA | |
| Bakteriellt DNA hydrolyseras i bitar av viruset. | Bakteriellt DNA hydrolyseras inte. |
| Produktion av Prophage | |
| Det finns ingen profagbildning under generaliserad transduktion. | Profager bildas under specialtransduktion. |
Sammanfattning - Generaliserad vs specialiserad transduktion
Transduktion är processen att överföra bakteriellt DNA från en bakterie till en annan med ett virus. Det är en naturlig process som händer genom lytiska eller lysogena cykler. Virulenta fager visar generaliserad transduktion. Tempererade fager visar specialiserad transduktion. Under generaliserad transduktion förstör viruset bakteriecellen. Vid specialtransduktion förstörs bakterieceller inte snabbt om det inte finns en induktion. Detta är den största skillnaden mellan generaliserad och specialiserad transduktion. Viralt DNA integreras i bakteriekromosomen i specialiserad transduktion och integration sker inte i generaliserad transduktion.
