Unterschied zwischen verallgemeinerter und spezialisierter Transduktion

Schlüsselunterschied - Generalized vs Specialized Transduction
 

Transduktion ist ein Mechanismus, der DNA von einem Bakterium auf ein anderes Bakterium durch ein Bakteriophagen überträgt. Bakteriophagen ist ein Virus, das innerhalb eines Bakteriums infiziert und repliziert. Es kann sich an der Bakterienzellwand befinden und seine DNA in das Bakterium injizieren. Im Bakterium repliziert und erzeugt die notwendige Komponenten und Enzyme, um neue Bakteriophagen herzustellen und zu erzeugen. Während dieses Prozesses verschlechtert sich die bakterielle DNA in Stücke und integriert sich in das virale Genom oder in die virale DNA integriert sich direkt in die bakterielle DNA. Neue Bakteriophagen tragen die bakterielle DNA in ihnen. Wenn diese Bakteriophagen ein anderes Bakterien infizieren, tritt die Mischung von bakterieller DNA auf. Die Transduktion kann entweder durch lytischer Zyklus oder lysogener Zyklus basierend auf dem Typ des Bakteriophagens erfolgen. Daher gibt es zwei Arten der Transduktion, nämlich verallgemeinerte Transduktion und spezialisierte Transduktion. Der Hauptunterschied zwischen verallgemeinerter und spezialisierter Transduktion ist das Die verallgemeinerte Transduktion erfolgt durch virulente Bakteriophagen, bei denen Bakterienzellen lysiert werden, wenn neue Bakteriophagen freigesetzt werden während Spezialisierte Transduktion erfolgt durch gemäßigte Bakteriophagen, in denen die Bakterienzelle nicht lysiert ist, und die virale DNA integriert sich in bakterielle DNA und überlebt im Prophagenstadium innerhalb der Bakterien mehrere Generationen.

INHALT
1. Überblick und wichtiger Unterschied
2. Was ist verallgemeinerte Transduktion
3. Was ist eine spezielle Transduktion
4. Seite an Seitenvergleich - verallgemeinerte gegen spezialisierte Transduktion
5. Zusammenfassung

Was ist verallgemeinerte Transduktion?

Es gibt zwei Arten von Bakteriophagen: virulent und gemäßigt. Virulentes Bakteriophagen kann das Wirtsbakterium abtöten. Sie unterziehen sich immer einem lytischen Lebenszyklus, der den Tod von Wirtsbakterien verursacht. Infektion eines Bakteriums durch ein virulent. Daher kann eine generalisierte Transduktion als die Übertragung von bakterieller DNA von einem Bakterium auf ein anderes Bakterium durch ein virulentes Bakteriophagen während des lytischen Zyklus des Bakteriophagen definiert werden. Bakterieller DNA -Transfer tritt aufgrund von Fehlern der genetischen Materialverpackung in den neuen Phagen auf. Die Verpackung neu replizierter viraler DNA in neue Phagen zeigt eine geringe Treue. Daher können während der genetischen Materialverpackung kleine Stücke bakterieller DNA oder rekombiniertes bakterieller DNA mit viraler DNA fälschlicherweise in Phagen einbezogen werden. Wenn bakterielle DNA zufällig in das Viruskapsid eingeführt wird, führt die zweite Infektion diese DNA in ein anderes Bakterium ein. Daher endet die Transduktion erfolgreich zwischen zwei Bakterien.

Nach der Infektion können virulente Phagen Bakterienzellmaschinerie kontrollieren, um seine eigene DNA zu replizieren. Das Virus wird auch in der Lage, bakterielles Chromosom in kleine Stücke zu zerlegen und führt zur plötzlichen Störung der Bakterienzellwand bei der Freisetzung zusammengebauter Phagen, die Zelltod verursachen.

Verallgemeinerter Transduktionsprozess

Verallgemeinerte Transduktion ist ein schneller Prozess, bei dem Bakterien innerhalb kurzer Zeit sterben. Bakteriophagen können bakterielle DNA in Stücke zerlegen und die Bakterienzelle zerstören. Die Schritte der verallgemeinerten Transduktion können wie folgt zusammengefasst werden.

1. Ein virulentes (lytisches) Bakteriophagen infiziert ein Bakterium.
2. Das Phagengenom tritt in die Bakterienzelle ein.
3. Das Virus regiert die bakteriellen Stoffwechselmechanismen, um seine eigene DNA und andere notwendige Komponenten und Enzyme herzustellen.
4. Bakterielle DNA -Hydrolysen in kleine Stücke.
5. Genetische Materialpackungen in den neuen Phagen. Gelegentlich packen bakterielle DNA -Fragmente in neuen Phagenkapsiden ein
6. Bakterienzellenlyses und freisetzt die neuen Phagen.
7. Bei der transduzierten Phagen infiziert ein anderes Bakterium die vorherige bakterielle DNA in eine neue.

Abbildung 01: Verallgemeinerter Transduktionsprozess

Was ist eine spezielle Transduktion?

Gemäßigte Bakteriophagen zeigen lysogene Lebenszyklen. Sie sind am speziellen Transduktionsprozess beteiligt, bei dem ein Fragment bakterieller DNA aufgrund eines Fehlers von einem Bakterium auf ein anderes Bakterium übertragen wird. Daher kann eine spezialisierte Transduktion als Übertragung von Spenderbakterien -DNA auf ein anderes Bakterium durch die gemäßigten Bakteriophagen definiert werden. Bei gemäßigten Phagen infizieren Sie Bakterien, sie können virale DNA in bakterielles Chromosom integrieren und für mehrere bakterielle Generationen im Prophagestadium bleiben, ohne es aus dem bakteriellen Genom freizusetzen. Während der Replikation des Bakteriengenoms unterliegt die virale DNA der Replikation und tritt in neue Bakterienzellen ein und überlebt. Wenn die Prophagen jedoch durch die bestimmten Faktoren induziert werden, löst sich die virale DNA vom bakteriellen Chromosom ab. Manchmal lösen sich während dieser Ablösung die Fragmente von bakteriellen Chromosomen und bleiben an die Prophagen -DNA gebunden. Aufgrund der Induktion unterziehen sich Phagen anschließend einem lytischen Zyklus. Virales Genom repliziert sich mit angeschlossener bakterieller DNA und Packungen in neuen Kapsiden und macht neue Phagen her. Neue Phagen füllen die Bakterienzelle durch Lyse frei. Wenn ein neues Phagen ein anderes Bakterium infiziert, überträgt bakterielle DNA darauf.

Spezialer Transduktionsprozess

Die Schritte der speziellen Transduktion können wie folgt zusammengefasst werden.

1. Ein gemäßigtes Bakteriophagen infiziert ein Bakterium.
2. Die virale DNA integriert sich in bakterielles Chromosom und wird zum Prophagenstadium
3. Virale DNA bleibt über mehrere Generationen in Bakterien bestehen
4. Bei einer spontanen Induktion löst sich die virale DNA die bakterielle chromosomale DNA.
5. Fragmente der bakteriellen DNA -Ablösung vom bakteriellen Chromosom mit viraler DNA.
6. Virale DNA -Replikationen zusammen mit bakteriellen Genen und Verpackung in neuen Kapsiden und neue Phagen erstellen.
7. Bakterienzellenlyses und freisetzt die neuen Phagen.
8. Neue Phagen infizieren neue Bakterien.
9. Bakterielle DNA mischt sich während der Infektion mit neuen Bakterien.

   

   Abbildung 02: Spezialisierte Transduktion durch Lambda Phage

Was ist der Unterschied zwischen verallgemeinerter und spezialisierter Transduktion?

Zusammenfassung - Verallgemeinerte gegen spezialisierte Transduktion

Transduktion ist der Prozess des Übertragens bakterieller DNA von einem Bakterium durch ein Virus auf ein anderes. Es ist ein natürlicher Prozess, der durch lytische oder lysogene Zyklen auftritt. Virulente Phagen zeigen eine generalisierte Transduktion. Gemäßigte Phagen zeigen eine spezielle Transduktion. Während der verallgemeinerten Transduktion zerstört das Virus die Bakterienzelle. Bei einer speziellen Transduktion werden Bakterienzellen nicht schnell zerstört, es sei denn, es gibt eine Induktion. Dies ist der Hauptunterschied zwischen verallgemeinerter und spezialisierter Transduktion. Virale DNA integriert sich in das bakterielle Chromosom in spezialisierter Transduktion und Integration tritt bei verallgemeinerter Transduktion nicht auf.

Referenz:
1. Grenzenlos. „Bakterielle Transduktion - Grenzloses offenes Lehrbuch.”Grenzenlos. Grenzenlos, 08. August. 2016. Netz. 26 Apr. 2017
2. „Transduktion - Verallgemeinerte Transduktion.”Chromosom-, Genetik-, Viral- und DNA -JRank -Artikel. N.P., N.D. Netz. 26 Apr. 2017
„Transduktion (Prokaryoten).Naturnachrichten. Nature Publishing Group, n.D. Netz. 26 Apr. 2017

Bild mit freundlicher Genehmigung:
1. "Lytic Cycle" von xxoverflowed (CC von 2.0) über Flickr
2. "Lambda Phage" von Tinastella - eigene Arbeit (Public Domain) über Commons Wikimedia