Разлика између трансформације и трансдукције

Тхе кључна разлика између трансформације и трансдукције је то трансформација је механизам који мења генетски материјал бактерија директним уносом егзогени генетски материјал из окружења преко ћелијске мембране и његово уклапање у геном док је трансдукција убризгавање стране ДНК помоћу а бактериофаг вируса у бактерију домаћина.

Коњугација је добро позната метода рекомбинације ДНК, која се може наћи и у еукариотима и у прокариоту. Научници су открили да је могуће преношење ДНК из једне бактеријске ћелије у другу помоћу друга два механизма: трансформација и трансдукција. Слично као коњугација, ова два механизма преносе ДНК у једном правцу, а рекомбинација се одвија између алела у хомологним ДНК регионима. Оба механизма преносе веома мало ДНК и не преносе цео ћелијски хромозом.

САДРЖАЈ

1. Преглед и кључне разлике
2. Шта је трансформација
3. Шта је трансдукција
4. Сличности између трансформације и трансдукције
5. Упоредна упоредба - Трансформација вс Трансдукција у табеларном облику
6. Резиме

Шта је трансформација?

Фред Гриффитх, медицински службеник у британском Министарству здравља у Лондону, открио је процес трансформације 1928. То је механизам помоћу којег бактерије преузимају фрагменте ДНК из окружења и уграђују га у своје хромозоме. Након успешне трансформације, ћелија примаоца (трансформант) добија неке карактеристике које раније нису биле присутне у њој. У прокариотима попут бактерија, трансформација се редовно дешава када ћелије постоје у великом броју, као што су хумани цревни тракт или у богатом тлу.

Слика 01: Трансформација

Да би се извршила успешна трансформација, бактерија би требало да буде довољно компетентна. Према томе, трансформација или способност ћелије да апсорбује ванћелијску ДНК из окружења зависи од компетенције бактерије. Надлежност зависи од променљивих својстава бактеријских врста. Трансформација се може извршити вештачки; понекад се јавља чак и природно. Ако се јавља природним путем, чешће повећава потенцијал да изазове болест.

Шта је трансдукција?

За разлику од трансформације, трансдукција захтева вирус као агенс који преноси фрагмент ДНК од ћелије донора до примаоца. Ови вируси су вируси који инфицирају бактерије или бактериофаге. Као и сви вируси, и овај бактериофаг има језгро ДНК или РНК окружену слојем протеина. Бактериофаги се причвршћују на површинске рецепторе бактерија и директно убризгавају вирусну ДНК у бактерије.

Трансдукција се дешава на два начина: литски циклус или лизогени циклус. У литском циклусу вирусни фаг продире у ћелију домаћина, уништава хромозом домаћина и реплицира се унутар ћелије домаћина. На крају, ти фагови уништавају (лизирају) исту ћелију домаћина; стога их називамо вирулентним фагама. За разлику од литског циклуса, директна лиза бактеријске ћелије се не одвија у лизогеном циклусу. У лизогеном циклусу, фазна ДНК се интегрише са хромосомом домаћина као профагом. Након интеграције, ћелија домаћин подвргава се репликацији ДНК и бинарној фисији, што резултира копијом ћелије домаћина са профаговима. Коначно, ови ће се профаги опростити од хромозома домаћина и отићи ће у литски циклус.

Слика 02: Трансдукција

Трансдукција је корисно средство у генетском инжењерингу при увођењу страног гена у бактерије. Такође, корисно је разумети механизам којим антибиотски лекови постају неефикасни због преноса гена резистенције на антибиотике између бактерија.

Које су сличности између трансформације и трансдукције?

• Трансформација и трансдукција су два механизма који су укључени у хоризонтални пренос гена из једне бактерије у другу бактерију.
• Ова два механизма преносе ДНК у једном правцу.
• Међутим, оба механизма преносе веома мало ДНК и не преносе цео ћелијски хромозом.
• Даље, и трансформација и трансдукција су важни алати у молекуларној биологији и генетском инжењерингу.

Која је разлика између трансформације и трансдукције?

Трансформација је генетска промена бактерија директним уносом и уградњом егзогене ДНК из њихове околине. Са друге стране, трансдукција је процес којим вирус преноси генетски материјал из једне бактерије у другу. Дакле, ово је кључна разлика између трансформације и трансдукције. Трансформацију је открио Фред Гриффитх 1928. године док су трансдукцију открили Нортон Зиндер и Јосхуа Ледерберг 1952. Штавише, голи ДНК се током трансформације креће по зиду и мембрани примаоца без помоћи вируса. Али, трансдукцију врши бактериофаг. Стога ово можемо такође посматрати као разлику између трансформације и трансдукције.

Надаље, трансформацијом се добијају ванћелијски фрагменти ДНК. У трансдукцији, бактериофаг убацује фрагмент ДНК у бактерије. Дакле, ово је значајна разлика између трансформације и трансдукције. Поред тога, даљња разлика између трансформације и трансдукције је у томе што је плазмидни трансфер могућ у трансформацији, док се вероватно неће догодити трансдукција. Изнад њих, још једна значајна разлика између трансформације и трансдукције је да је трансформација подложна ДНК-азији док је трансдукција резистентна на ДНАасе.

Испод инфографике приказана је разлика између трансформације и трансдукције као упоредна упоредба.

Преглед - Трансформација вс Трансдукција

Трансформација и трансдукција су два начина хоризонталног преношења гена међу бактеријама. Трансформација је процес директног уношења егзогене ДНК из окружења кроз ћелијску стијенку и мембрану у бактеријску ћелију и уградњу у њен геном. Са друге стране, трансдукција је процес убризгавања вирусне ДНК у бактеријске ћелије бактериофазима. Дакле, трансдукцију врши вирусни домаћин. Надаље, трансформација се јавља природно и умјетно. Зависи од компетентности бактерија. Трансдукција не зависи од компетентности бактерија. Трансдукција се одвија путем литског и лизогеног циклуса. Дакле, ово је разлика између трансформације и трансдукције.

Референце:

1. „5.1: Трансформација у бактеријама.“ Биологи ЛибреТектс, Либретектс, 27. новембра 2017., доступно овде.
2. Гриффитхс, Антхони ЈФ. „Трансдукција.“ Увод у генетску анализу. 7. издање., Национална медицинска библиотека САД, 1. јануара 1970, доступно овде.
3. „Микробиологија без граница“. Лумен, доступно овде.

Љубазношћу слике:

1. „Вештачка бактеријска трансформација“ аутор Амунрое13 - сопствени рад (ЦЦ БИ-СА 3.0) преко Цоммонс Викимедиа
2. „Трансдуцтион (генетицс) ен“ Реитан са модификацијама од Гени - модификована верзија слике: Трансдуцтион (генетицс) .свг (Публиц Домаин) преко Цоммонс Викимедиа