Avainero – HFR vs F+-kannat
Bakteerikonjugaatio on bakteerien sukupuolinen lisääntymismenetelmä, ja sitä pidetään yhtenä bakteerien horisontaalisen geeninsiirron muotona. Se on mahdollista kahden bakteerin välillä, joista toisella bakteerilla on hedelmällisyystekijä tai F-plasmidi ja toisesta bakteerista puuttuu F-plasmidi. Bakteerikonjugaation aikana F-plasmidit siirtyvät yleensä vastaanottavaan bakteeriin, eivät koko kromosomiin. Bakteerit, joissa on F-plasmidit, tunnetaan F+-kannoina tai luovuttajina. Ne pystyvät muodostamaan sukupuolipiluseja ja siirtämään plasmideja muihin bakteereihin, jotka vastaanottavat niitä. F-plasmidi on vapaa sytoplasmassa. Joskus F-plasmidi integroituu bakteerikromosomiin ja tuottaa yhdistelmä-DNA:ta. Bakteerit, joissa on kromosomeihinsa integroitunut F-plasmidi, tunnetaan korkeataajuisina yhdistelmä- tai Hfr-kannoina. avainero F+- ja Hfr-kantojen välillä on se, että F+-kannoilla on F-plasmideja sytoplasmassa vapaasti integroitumatta bakteerikromosomeihin, kun taas Hfr-kannoissa on F-plasmideja integroituneena kromosomeihinsa.
Mitä F+-kannat ovat?
Joillakin bakteerikannoilla on kromosomiensa lisäksi F-plasmideja. Nämä kannat tunnetaan F+-kannoina. Ne toimivat luovuttajasoluina tai miehinä bakteerikonjugaatiossa. Bakteerikonjugaatio on bakteerien osoittama seksuaalinen lisääntymismekanismi, joka helpottaa horisontaalista geeninsiirtoa bakteerien välillä. F-plasmidit voivat replikoitua itsenäisesti ja sisältävät hedelmällisyystekijää koodaavia geenejä. Tästä syystä nämä ekstrakromosomaaliset DNA:t (plasmidit) nimetään F-plasmideiksi F-tekijän tai hedelmällisyystekijän vuoksi. Hedelmällisyystekijää koodaavat geenit ovat välttämättömiä siirrolle tai konjugaatiolle. Bakteerikannat, jotka saavat F-plasmideja F+-kannoista, tunnetaan F-kannoina tai vastaanottajakannoina tai naaraskannoina. F+ -kannat voivat luovuttaa geneettisen materiaalinsa tai ekstrakromosomaalisen DNA:n toiselle bakteerille.
Bakteerikonjugaatio alkaa F+-kantojen sukupuolipilujen tuottamisesta kosketukseen F-bakteerin kanssa. Seksipilus helpottaa solujen välistä kommunikaatiota ja kontaktia muodostamalla konjugaatioputken. Tätä muodostumista säätelevät F+-kannan kantamat hedelmällisyystekijägeenit. F+ replikoi F-plasmidinsa ja tekee siitä kopion siirtyäkseen F-kantaan. Kopioitu F-plasmidi siirretään F-kantaan konjugaatioputken kautta. Kun se siirtyy, konjugaatioputki dissosioituu. Vastaanottajakannasta tulee F+. Bakteerikonjugaation aikana vain F-plasmidi siirretään F+-kannasta F-kantaan; bakteerikromosomi ei siirry.
Kuva 01: F+ venymä ja F- venymä
Mitä ovat HFR-kannat?
Bakteerikantoja, joissa F-plasmidi on integroitunut kromosomeihin, kutsutaan korkeataajuisiksi rekombinaatiokannoiksi tai Hfr-kannoiksi. Hfr-kannoissa F-plasmidia ei esiinny vapaasti sytoplasmassa. F-plasmidi yhdistyy bakteerikromosomiin ja esiintyy yhtenä yksikkönä. Tämä rekombinoitu DNA tunnetaan korkean taajuuden DNA:na tai Hfr-DNA:na. Toisin sanoen se on bakteerikanta, jolla on Hfr-DNA:ta Hfr-kantana. Koska Hfr-kannassa on F-plasmidi tai hedelmällisyystekijä, se voi toimia luovuttajana tai urosbakteerina bakteerikonjugaatiossa. Nämä Hfr-kannat yrittävät siirtää koko DNA:n tai suuren osan DNA:sta vastaanottajabakteeriin paritussillan kautta. Jotkut bakteerikromosomin osat tai koko kromosomi voidaan myös kopioida ja siirtää vastaanottavaan bakteeriin, kun Hfr-kanta on mukana konjugaatiossa. Tällaiset Hfr-kannat ovat erittäin hyödyllisiä geenisidoksen ja rekombinaation tutkimisessa. Tästä syystä molekyylibiologit ja geneetikot käyttävät Hfr-bakteerikantaa (usein E. coli) geneettisen yhteyden tutkimiseen ja kromosomien kartoittamiseen.
Korkeataajuinen rekombinaatio tapahtuu, kun vastaanottava bakteeri saa kolmen tyyppistä DNA:ta sen jälkeen, kun se on pariutunut Hfr-kannan kanssa bakteerikonjugaation kautta. Nämä kolme tyyppiä ovat sen oma kromosomaalinen DNA, F-plasmidi-DNA ja jotkin luovuttajan kromosomaalisen DNA:n osat. Tästä syystä tällaisia bakteereja kutsutaan Hfr-kannoiksi. HFr-kannat voidaan myös määritellä F+-kantojen johdannaisiksi.
F-plasmidit voivat integroitua bakteerikromosomiin ja hajota takaisin isäntäkromosomista. Hajoamisen aikana F-plasmidi voi poimia joitakin sen lähellä olevia geenejä isäntäkromosomista. Hfr-bakteerikannat, jotka hajoavat joidenkin isäntägeenien kanssa F-plasmidin integraatiokohtien vieressä, tunnetaan F'-kannoina.
Kuva 02: Hfr-kanta
Mitä eroa on HFR- ja F+-kannoilla?
HFR vs F+ -kannat |
|
| HFr-kannat ovat bakteerikantoja, joissa Hfr-DNA tai F-plasmidi-DNA on integroitunut bakteerikromosomeihin. | F-plasmideja sisältävät bakteerikannat tunnetaan F+-kannoina. F-plasmidit sisältävät hedelmällisyystekijää koodaavia geenejä. |
| Hedelmällisyystekijä | |
| Hedelmällisyysplasmidi on integroitunut isäntäsolun kromosomaaliseen DNA:han Hfr-soluissa. | Hedelmällisyysplasmidi on riippumaton kromosomista F+-soluissa |
| Tehokkuus | |
| Hfr ovat erittäin tehokkaita lahjoittajia. | F+-solut ovat vähemmän tehokkaita verrattuna Hfr-kantoihin. |
Yhteenveto – Hfr vs F+ -kannat
Bakteerikannat, joissa on F-plasmideja, karakterisoidaan F+-kannoiksi. F-plasmidit sisältävät hedelmällisyystekijän tai F-tekijän, joka on välttämätön bakteerikonjugaatiolle. Nämä bakteerit pystyvät siirtämään F-plasmidinsa bakteereihin, joista puuttuu F-plasmidit. Kun nämä F-plasmidit saapuvat vastaanottajabakteeriin, se voi esiintyä itsenäisesti tai se voi integroitua bakteerin kromosomiin. Integroitunut F-plasmidi-DNA ja kromosomaalinen DNA tunnetaan nimellä Hfr DNA. Bakteerikannat, jotka sisältävät Hfr-DNA:ta tai F-plasmidi-DNA:ta integroituneena bakteerikromosomeihin, tunnetaan HFr-kannoina. Tämä on tärkein ero F+- ja Hfr-kantojen välillä.
Lataa PDF-versio HRF vs F+ -kannat
Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainaushuomautuksen mukaisesti. Lataa PDF-versio tästä Ero HFR- ja F+-kantojen välillä