Proses konjugasi bakteri, struktur dan faktor



itu konjugasi bakteri adalah transfer dalam satu arah materi genetik dari bakteri donor ke penerima lain, melalui kontak fisik antara kedua sel. Jenis proses ini dapat terjadi baik pada bakteri yang bereaksi, seperti pada mereka yang tidak bereaksi terhadap pewarnaan Gram, dan juga pada streptomisetes..

Konjugasi dapat terjadi antara bakteri dari spesies yang sama, atau dari spesies yang berbeda. Bahkan dapat terjadi antara prokariota dan anggota kerajaan lain (tanaman, jamur, hewan).

Agar proses konjugasi terjadi, salah satu bakteri yang terlibat, donor, harus memiliki bahan genetik yang dapat dimobilisasi, yang biasanya diwakili oleh plasmid atau transposon..

Sel lain, reseptor, harus tidak memiliki elemen seperti itu. Kebanyakan plasmid dapat mendeteksi sel-sel reseptor potensial yang kekurangan plasmid serupa.

Indeks

  • 1 Konjugasi dan reproduksi seksual
  • 2 Struktur dan faktor yang mengintervensi dalam proses
    • 2.1 Seks Pili
    • 2.2 Elemen konjugatif
  • 3 Proses
  • 4 Aplikasi
  • 5 Referensi

Konjugasi dan reproduksi seksual

Bakteri tidak memiliki organisasi materi genetik yang mirip dengan eukariota. Organisme-organisme ini tidak menunjukkan reproduksi seksual karena mereka tidak memiliki divisi reduksi (meiosis) untuk membentuk gamet kapan saja dalam kehidupan mereka..

Untuk mencapai rekombinasi bahan genetik mereka (esensi seksualitas), bakteri memiliki tiga mekanisme: transformasi, konjugasi dan transduksi.

Konjugasi bakteri bukanlah proses reproduksi seksual. Dalam kasus terakhir, ini dapat dianggap sebagai versi bakteri dari jenis reproduksi ini, karena melibatkan beberapa pertukaran genetik.

Struktur dan faktor yang mengintervensi dalam proses

Pili seks

Juga disebut pili F, adalah struktur berserabut, jauh lebih pendek dan lebih tipis dari flagel, dibentuk oleh subunit protein yang saling terkait, di sekitar pusat berlubang. Fungsinya untuk menjaga dua sel tetap kontak selama konjugasi.

Mungkin juga bahwa unsur konjugatif dipindahkan ke sel penerima melalui lubang pusat pili seks.

Elemen konjugatif

Ini adalah materi genetik yang akan ditransfer selama proses konjugasi bakteri. Itu bisa dari sifat yang berbeda, di antaranya adalah:

Partikel DNA ekstrachromosomal (Faktor F)

Partikel-partikel ini adalah episom, yaitu, plasmid yang dapat diintegrasikan ke dalam kromosom bakteri dengan proses yang disebut rekombinasi homolog. Mereka ditandai dengan memiliki panjang sekitar 100 kb, serta memiliki asal replikasi dan transfer sendiri.

Sel yang memiliki faktor F disebut sel pria atau sel F +, sedangkan sel wanita (F-) kekurangan faktor itu. Setelah konjugasi selesai, bakteri F menjadi F + dan dapat bertindak seperti itu.

Benang kromosom

Ketika rekombinasi homolog terjadi, faktor F mengikat kromosom bakteri; dalam kasus seperti itu disebut faktor F 'dan sel-sel yang memiliki DNA rekombinasi disebut Hfr, dengan singkatan dalam bahasa Inggris yang memiliki frekuensi rekombinasi tinggi.

Selama konjugasi antara bakteri Hfr dan bakteri F, yang pertama mentransfer ke yang kedua untai DNAnya digabungkan dengan faktor F. Dalam hal ini, sel reseptor berubah menjadi sel Hfr.

Hanya ada satu faktor F dalam bakteri, baik ekstrachromosomal (F) atau digabungkan ke kromosom bakteri (F ').

Plasmid

Beberapa penulis mempertimbangkan faktor plasmid dan F bersama-sama, dan penulis lain memperlakukannya secara terpisah. Keduanya merupakan partikel genetik ekstrachromosomal, tetapi tidak seperti faktor F, plasmid tidak berintegrasi ke dalam kromosom. Mereka adalah elemen genetik yang sebagian besar ditransmisikan selama proses konjugasi.

Plasmid terdiri dari dua bagian;, suatu faktor transfer resistansi, yang bertanggung jawab untuk transfer plasmid dan bagian lain yang dibentuk oleh banyak gen yang memiliki informasi yang mengkode resistensi terhadap berbagai zat..

Beberapa gen ini dapat bermigrasi dari satu plasmid ke yang lain dari sel yang sama, atau dari plasmid ke kromosom bakteri. Struktur ini disebut transposon.

Beberapa penulis berpendapat bahwa plasmid bermanfaat bagi bakteri adalah benar-benar endosimbiotik, sementara yang lain dapat, sebaliknya, menjadi bakteri endoparasit..

Proses

Sel-sel donor menghasilkan pili seks. Partikel F atau plasmid yang hanya ada dalam bakteri ini mengandung informasi genetik yang mengkode produksi protein yang membentuk pili. Karena ini, hanya sel F + yang akan menyajikan struktur ini.

Pili seks memungkinkan, pada awalnya, bahwa sel-sel donor menempelkan diri pada sel-sel penerima dan kemudian mereka tetap bersama.

Untuk memulai transfer, dua untai untai DNA harus dipisahkan. Pertama, potongan terjadi di wilayah yang dikenal sebagai asal transfer (oriT) dari salah satu helai. Enzim relaxase membuat potongan ini sehingga enzim helicase memulai proses pemisahan kedua rantai.

Enzim dapat bertindak sendiri atau juga membentuk kompleks dengan beberapa protein berbeda. Kompleks ini dikenal sebagai relaxosoma.

Segera dimulai pemisahan rantai akan memulai transfer salah satu untai, yang hanya akan berakhir ketika seluruh untai telah beralih ke sel penerima, atau ketika dua bakteri dipisahkan.

Untuk menyelesaikan proses transfer, kedua sel, penerima dan donor, mensintesis untai komplementer, dan rantai menjadi melingkar lagi. Sebagai produk akhir, kedua bakteri sekarang F + dan dapat bertindak sebagai donor dengan bakteri F-.

Plasmid adalah elemen genetik yang paling sering ditularkan dengan cara ini. Kemampuan konjugasi tergantung pada keberadaan dalam plasmid konjugatif bakteri yang mengandung informasi genetik yang diperlukan untuk proses tersebut..

Aplikasi

Konjugasi telah digunakan dalam rekayasa genetika sebagai alat untuk mentransfer materi genetik ke berbagai tujuan. Ini telah berfungsi untuk mentransfer bahan genetik dari bakteri ke sel eukariotik dan reseptor prokariotik yang berbeda, dan bahkan untuk mitokondria yang diisolasi dari mamalia.

Salah satu genera bakteri yang telah digunakan paling berhasil untuk mencapai jenis transfer ini adalah Agrobacterium, yang telah digunakan sendiri, atau bersama dengan virus mosaik tembakau.

Di antara spesies yang ditransformasi secara genetik oleh Agrobacterium Ada ragi, jamur, bakteri lain, ganggang dan sel hewan.

Referensi

  1. E.W. Nester, C.E. Roberts, N.N. Pearsall & B.J. McCarthy (1978). Mikrobiologi Edisi ke-2. Holt, Rinehart dan Winston.
  2. C.Lira. Agrobacterium. Di peternak. Dipulihkan dari lifeder.com.
  3. Konjugasi bakteri. Di Wikipedia. Diperoleh dari en.wikipedia.org.
  4. R. Carpa (2010). Rekombinasi genetik pada bakteri: horizon awal mula seksualitas pada organisme hidup. Elba Bioflux.
  5. Konjugasi prokariotik. Di Wikipedia. Diperoleh dari es.wikipedia.org.
  6. L.S. Frost & G. Koraimann (2010). Regulasi konjugasi bakteri: menyeimbangkan peluang dengan kesulitan. Mikrobiologi Masa Depan.
  7. E. Hogg (2005). Mikrobiologi Esensial. John Wiley & Sons Ltd.