Bakterije: prenos genetskih informacij

PREVOZ: prenos genov, ki ga posreduje virus lambda bakteriofaga, viden le pod elektronskim mikroskopom.

1. stopnja) Fimbrije bakteriofaga se vežejo na steno bakterije, zahvaljujoč antireceptorjem, ki prepoznajo specifična mesta adhezije na celični steni.

2. korak) Plošča se prilepi na steno bakterije. Sprošča se encim, imenovan lizocim, ki poškoduje peptidoglikan, ki tvori bakterijsko steno.

3. faza) Rep se skrči in virusna DNK se potisne v DNK bakterije.

Na tej točki lahko virusna DNA sledi dve poti, prvi imenovani litični cikel in drugi, imenovan lizogeni cikel.

LITIČNI CIKLUS: sintetizirajo se replikacije DNA, RNA in virusni proteini; slednji se združijo (sestavijo) in tvorijo nove viruse, v glavo katerih je vstavljen novonastali virusni genom. Vsaka virusno okužena bakterija se tako spremeni v tovarno novih virusnih enot. Na koncu procesa se bakterija lizira in sprosti viruse, ki nato okužijo druge bakterije.

LIZOGENI CIKLUS: ko virus okuži bakterijo, se njegova DNK integrira v bakterijsko DNK.

Fagi, ki imajo lizogeni cikel, se imenujejo zmerni virusi, ker se njihova DNK integrira v bakterijski kromosom in kako se obnaša; posledično se prenaša na nove generacije, ne da bi pri tem povzročil škodo na bakteriji. To stanje mirovanja pa lahko prekinemo z ustreznimi dražljaji (UV žarki, stres itd.); v teh situacijah se lahko virusna DNA odlepi (ekscidira) in preide iz lizogenega v litični cikel.

Lambda fag, ki lahko daje tako litične kot lizogene cikle, povzroča dve vrsti transdukcije; posplošen klic, ki se pojavi po litičnem ciklu, in drugi, imenovan specializiran, ki se kaže v prehodu iz lizogenega v litični cikel.

SPLOŠNA PREVOZBakterijski fragmenti DNA se lahko vnesejo v glavo virusa med litičnim ciklusom. Nastane mešana populacija s fagi, ki vsebujejo izvorne gene virusov, in fagi z bakterijsko DNA; slednji lahko nato cepi bakterijske gene v novo bakterijo, tako da se inokulirana DNA združi z bakterijsko. Ta vrsta transdukcije je opredeljena kot posplošena, ker se lahko kateri koli gen iz donorske bakterije prenese na bakterijo prejemnico.

POSEBNA PREVOZ: virusna DNA, integrirana v lizogeni cikel, se imenuje PROVIRUS. Ko se od lizogenega cikla do litičnega cikla ta fragment donorske DNK zlomi. Včasih (redek dogodek) se odcep ne pojavi na istih mestih, kjer je varjen, ampak na rahlo razporejenih območjih; ta fragment bo zato izgubil del virusne DNA in pridobil nekaj sekvenc bakterijske DNA. Tako nastanejo novi virusi, ki nosijo hibridno DNA v glavi in ki z okužbo novih bakterij prenašajo določene in specifične bakterijske gene (od katerih je specializirana).

Obstaja mehanizem, imenovan lizogena pretvorba, pri katerem lahko virusna DNK, integrirana v bakterijsko DNK (ki je ponavadi tiha), razkrije določene beljakovine, ki so običajno toksini. Bakterijski toksini v naravi obstajajo zaradi izražanja virusnih genov.

TRANSPOZICIJA: tako bakterijski kromosom kot plazmidi vsebujejo elemente, imenovane prenosljive, ki se lahko premikajo (translokacijo) iz ene regije genoma v drugo ali iz plazmida v genom ali iz enega plazmida v drugega znotraj istega Na splošno, ko se premikajoči element premakne, določeno zaporedje ostane tako na izvornem mestu kot na tistem, kjer je bil odstranjen. Obstajajo različne vrste prenosnih elementov:

- Insercijske sekvence: vsebujejo gen, ki kodira encim, ki spodbuja transpozicijo (transpotazo).

-transpozoni: bolj zapleteni kot prejšnji, na obeh koncih 3 "in 5" vsebujeta dve zaporediji IS (vstavljanje) in znotraj genov za odpornost na antibiotike (tetraciklin, penicilin, kloramfenikol ...)

- obratni elementi: podobni so transpozonom, vendar ohranijo sposobnost inverzije transpozonov.

Večodpornost proti antibiotikom: mehanizmi, ki se pogosto pojavljajo v bolnišnicah in črevesju. Bakterija s konjugacijo prenese odpornost na bakterijo, ki je že odporna na drug antibiotik, na dvojnem plazmidu. Nova bakterija z dvojno odpornostjo se prenese, to pomeni, da se dvojna odpornost integrira v isti plazmid in prenese lastnost na druge bakterije.