Diferència clau: transducció generalitzada vs especialitzada
La transducció és un mecanisme que transfereix l'ADN d'un bacteri a un altre mitjançant un bacteriòfag. El bacteriòfag és un virus que infecta i es replica dins d'un bacteri. És capaç d'unir-se a la paret cel·lular bacteriana i injectar el seu ADN al bacteri. Dins del bacteri, l'ADN viral es replica i crea components i enzims necessaris per fer nous bacteriòfags. Durant aquest procés, l'ADN bacterià es degrada en trossos i s'integra amb el genoma viral o, l'ADN viral s'integra directament amb l'ADN bacterià. Els nous bacteriòfags porten l'ADN bacterià al seu interior. Quan aquests bacteriòfags infecten un altre bacteri, es produeix la barreja d'ADN bacterià. La transducció pot passar per cicle lític o cicle lisogènic en funció del tipus de bacteriòfag. Per tant, hi ha dos tipus de transducció, la transducció generalitzada i la transducció especialitzada. La diferència clau entre la transducció generalitzada i l'especialitzada és que la transducció generalitzada la fan bacteriòfags virulents en què la cèl·lula bacteriana es lisa quan s'alliberen nous bacteriòfags, mentre que la transducció especialitzada la fan bacteriòfags temperats en què la cèl·lula bacteriana no està lisa i l'ADN viral s'integra amb el bacteri. ADN i sobreviu en l'etapa de profagi dins dels bacteris durant diverses generacions.
Què és la transducció generalitzada?
Hi ha dos tipus de bacteriòfags: virulents i temperats. El bacteriòfag virulent és capaç de matar el bacteri hoste. Sempre experimenten un cicle de vida lític que provoca la mort dels bacteris hostes. La infecció d'un bacteri per un bacteriòfag virulent i la transferència d'ADN bacterià a un altre bacteri durant la segona infecció es coneix com a transducció generalitzada. Per tant, la transducció generalitzada es pot definir com la transferència d'ADN bacterià d'un bacteri a un altre bacteri per part d'un bacteriòfag virulent durant el cicle lític del bacteriòfag. La transferència d'ADN bacterià es produeix a causa d'errors d'empaquetament de material genètic als nous fags. L'envasament de l'ADN viral recentment replicat en nous fags mostra una baixa fidelitat. Per tant, durant l'envasament del material genètic, petits trossos d'ADN bacterià o ADN bacterià recombinat amb ADN viral es poden incloure incorrectament als fags. Si l'ADN bacterià s'insereix a l'interior de la càpsida viral per casualitat, la segona infecció introdueix aquest ADN en un altre bacteri. Per tant, la transducció es completa amb èxit entre dos bacteris.
Després de la infecció, els fags virulents són capaços de controlar la maquinària de cèl·lules bacterianes per replicar el seu propi ADN. El virus també esdevé capaç de degradar el cromosoma bacterian en trossos petits i provoca una interrupció sobtada de la paret cel·lular bacteriana per l'alliberament de fags reunits que causen la mort cel·lular..
Procés de transducció generalitzat
La transducció generalitzada és un procés ràpid en el qual els bacteris moren en un curt període de temps. El bacteriòfag és capaç de trencar l'ADN bacterià en trossos, destruint la cèl·lula bacteriana. Els passos de la transducció generalitzada es poden resumir de la següent manera.
- Un bacteriòfag virulent (lític) infecta un bacteri.
- El genoma del fag entra a la cèl·lula bacteriana.
- El virus governa els mecanismes metabòlics bacterians per fabricar el seu propi ADN i altres components i enzims necessaris.
- El DNA bacterià s'hidrolitza en trossos petits.
- Paquets de material genètic dins dels nous fags. De tant en tant, els fragments d'ADN bacterià s'empaqueten en noves càpsides de fags
- Les cèl·lules bacterianes lisen i alliberen els nous fags.
- Quan el fag transduït infecta un altre bacteri, l'ADN bacterià anterior s'incorpora a un nou.
Figura 01: procés de transducció generalitzat
Què és la transducció especialitzada?
Els bacteriòfags temperats mostren cicles vitals lisogènics. Estan implicats en un procés de transducció especialitzat en què un fragment d'ADN bacterià es transfereix d'un bacteri a un altre a causa d'un error. Per tant, la transducció especialitzada es pot definir com la transferència d'ADN bacterià donant a un altre bacteri per part dels bacteriòfags temperats. Quan els fags temperats infecten bacteris, són capaços d'integrar l'ADN viral al cromosoma bacterià i romandre en l'etapa de profagi durant diverses generacions bacterianes sense alliberar-lo del genoma bacterià. Durant la replicació del genoma bacterià, l'ADN viral està subjecte a la replicació i entra a noves cèl·lules bacterianes i sobreviu. Tanmateix, quan els profags són induïts per determinats factors, l'ADN viral es desprèn del cromosoma bacterià. De vegades, durant aquest despreniment, fragments de cromosomes bacterians es desprenen i romanen units a l'ADN del profag. A causa de la inducció, els fags experimenten un cicle lític després. El genoma viral es replica amb l'ADN bacterià unit i s'empaqueta dins de noves càpsides i fa nous fags. Els nous fags alliberen la cèl·lula bacteriana per lisi. Quan un nou fag infecta un altre bacteri, l'ADN bacterià s'hi transfereix.
Procés de transducció especialitzat
Els passos de la transducció especialitzada es poden resumir de la següent manera.
- Un bacteriòfag temperat infecta un bacteri.
- L'ADN viral s'integra al cromosoma bacterià i es converteix en l'etapa de profagi
- L'ADN viral roman dins dels bacteris durant diverses generacions
- En una inducció espontània, l'ADN viral separa l'ADN cromosòmic bacterià.
- Fragments d'ADN bacterià es desprenen del cromosoma bacterià amb ADN viral.
- L'ADN viral es replica juntament amb gens bacterians i s'empaqueta dins de noves càpsides i crea nous fags.
- Les cèl·lules bacterianes lisen i alliberen els nous fags.
- Els nous fags infecten nous bacteris.
- El DNA bacterià es barreja amb bacteris nous durant la infecció.
Figura 02: transducció especialitzada mostrada pel fag lambda
Quina diferència hi ha entre la transducció generalitzada i la transducció especialitzada?
Transducció generalitzada vs especialitzada |
|
| La transducció generalitzada la fan bacteriòfags virulents o lítics. | La transducció especialitzada la fan els fags temperats. |
| Cicle de vida | |
| La transducció generalitzada pateix un cicle lític | La transducció especialitzada pateix un cicle lisogènic. |
| Lisi de bacteris | |
| Les cèl·lules bacterianes es lisen ràpidament. | Les cèl·lules bacterianes no es lisen ràpidament, però sobreviuen durant diverses generacions. |
| Embalatge de material genètic | |
| Una porció de l'ADN bacterià del donant està tancada dins de la càpsida viral en transducció generalitzada | Petites parts d'ADN bacterià romanen unides a l'ADN viral durant el despreniment del cromosoma bacterià i s'empaqueten en noves càpsides. |
| Integració de l'ADN viral | |
| L'ADN viral no està integrat al cromosoma bacterià. | S'integra l'ADN bacterià i viral. |
| Hidròlisi de l'ADN bacterià | |
| El virus s'hidrolitza l'ADN bacterià en trossos. | L'ADN bacterià no està hidrolitzat. |
| Producció de profagi | |
| No hi ha formació de profagi durant la transducció generalitzada. | Els profatges es formen durant la transducció especialitzada. |
Resum: transducció generalitzada vs especialitzada
La transducció és el procés de transferència d'ADN bacterià d'un bacteri a un altre mitjançant un virus. És un procés natural que passa per cicles lítics o lisogènics. Els fags virulents mostren transducció generalitzada. Els fags temperats mostren una transducció especialitzada. Durant la transducció generalitzada, el virus destrueix la cèl·lula bacteriana. En la transducció especialitzada, les cèl·lules bacterianes no es destrueixen ràpidament tret que hi hagi una inducció. Aquesta és la principal diferència entre la transducció generalitzada i la especialitzada. L'ADN viral s'integra al cromosoma bacterià en la transducció especialitzada i la integració no es produeix en la transducció generalitzada.
