Еволуцију људске врсте гарантује мејоза заметних ћелија и њихово накнадно сједињење (оплодња) .На овај начин нове генерације наслеђују половину генетског наслеђа од оца, а половину од мајке.
Будући да се бактерије размножавају асексуално, једноставном бинарном фисијом, њихову еволуцију гарантују два главна механизма: онај мутације и онај рекомбинације.
МУТАЦИЈЕ: случајни догађај који се манифестује изменама и супституцијама на нивоу нуклеотидних секвенци које чине геном бактерије.
ПРЕПОРУКЕ: потичу из механизама преноса гена: донорска бактерија преноси секвенце муклеотида до бактерије примаоца, која их интегрише у свој геном према механизму ХОМОЛОГНЕ РЕКОМБИНАЦИЈЕ. Све ово доводи до стицања нових карактеристика, попут капсуле, способности стварања одређених токсина, фактора отпорности на антибиотике итд.
У бактерији је геном садржан у појединачном хромозому, а понекад и у екстрахромозомском окружењу, званом ПЛАСМИДИ, који имају исту суперспирализовану структуру, али мањег пречника. Плазмиди су обдарени аутономном репликацијом и могу кодирати, на пример, за токсине, пили, адхезини, бактериоцини или фактори резистенције; неки плазмиди се такође могу интегрирати у бактеријски геном и касније постати независни; у тим случајевима се зову ЕПИСОМС. Уопштено, стога у плазмидима налазимо генетске информације помоћних карактера, које нису битне за опстанак бактерије.
Неки плазмиди имају уски спектар потенцијалних домаћина, док други имају шири спектар (што значи да се могу пренети на различите бактерије).
За пренос генетског материјала, затим плазмида или геномских секвенци, бактерије су развиле три различита механизма, названа: трансформација, коњугација и трансдукција. Овим се може додати и четврти, назван ТРАНСПОЗИЦИЈА, кроз који се генетски материјал преноси са једног подручја хромозома на друго, или из плазмида у хромозом, унутар саме бактерије.
Пролаз слободних фрагмената ДНК, који потичу од бактеријске лизе, до бактерије примаоца.
Пренос гена физичким контактом између две бактерије, од којих се донатор назива Ф + (позитивна плодност) и има олово коњугације, док прималац Ф-.
Пренос је посредован бактеријским вирусом који се назива бактериофаг.
ТРАНСФОРМАЦИЈА: процес трансформације може се поделити у различите фазе:
1) веза између ДНК и ћелије
2) улазак ДНК у ћелију
3) рекомбинација слободне ДНК која улази у бактерију прималац
4) фенотипска експресија
ДНК која се трансформише мора бити:
1) двострука спирала
2) са молекулском тежином већом од 106 Далтона
3) имају „високу аналогију са ДНК ћелије примаоца
Рецепторска ћелија, са своје стране, мора бити у физиолошком стању које се назива компетенција. Ћелија је компетентна када је на крају експоненцијалног или логаритамског раста; у овој фази, заправо, синтеза протеина је максимална и фактори компетенције ( протеини који омогућавају улазак ДНК).
КОЊУГАЦИЈА: састоји се у директном преношењу генетског материјала физичким контактом између две бактеријске ћелије.
Неке бактерије садрже плазмид, назван фактор Ф, који кодира протеине који чине хрпу коњугације. Овај плазмид, обдарен аутономном репликацијом, има гене који му омогућавају репликацију и трансфер из једне Ф + бактерије у другу (Ф-).
Фазе коњугације: Ф + бактерија сусреће Ф-бактерију и ствара се везни мост. У овом тренутку плазмид почиње да се реплицира са механизмом који се зове котрљајући круг (у правцу 5 "- 3"), током којег једна од две хемиелици пролази кроз пилус. На крају репликације и преноса имамо два Ф +, будући да први задржава копију плазмида, док Ф- прима други хемиел, који се затим дуплицира и формира плазмид.
Понекад (ретко) у Ф + ћелији плазмид може да се интегрише у хромозом. Нове ћелије у које је интегрисан плазмид називају се ХФР (висока фреквенција рекомбинације). У овим ћелијама интегрисани плазмид преноси своје карактеристике на хромозом, као што је преношење са бактерије А на бактерију Б; стога се гени првих могу комбиновати са генима другог.
Ако ХФР бактерију ставимо у контакт са Ф- формира се коњугацијски мост, који шаље сигнал за пренос гена за који нуклеаза пресече "спиралу", хромозом се почиње реплицирати механизмом котрљајућег круга, а копија прелази у ћелија Ф почевши од тачке сечења.
Пролазак „целог хромозома траје око 90“, али је коњугацијски мост крхак и често се ломи пре него што се трансфер заврши, па пролази само глава плазмида и неки гени близу њега; терминални део, с друге стране, који садржи фактор Ф, не пролази. Сходно томе, Ф-ћелија не постаје ХФР, као ни Ф +, већ стиче само неке од карактеристика донорске бактерије.
Донаторска ДНК се може рекомбиновати са хромозомом пријемне ћелије дајући бактерији нове генетске карактеристике. Понекад се ДНК може разградити и нема промена.
Поред Ф фактора, постоје и такозвани Р фактори (који доводе до резистенције на антибиотике); они су увек плазмиди који садрже секвенце Ф фактора, за које су други повезани због резистенције на антибиотике. Затим постоје ЦОЛ фактори, који кодирају протеине који се зову колицини или бактериоцини, односно супстанце са бактерицидним дејством, помоћу којих се бактерија брани и напада друге ћелије да заузму места колонизације.
Постоје и ОРЛ фактори, који кодирају ентеротоксине и који су типични за неке стабљике Есцхерицхиа Цоли (нормално присутне у организму), способне да производе активне ентеротоксине на слузници танког црева.
Сексуални пили су типични и јединствени за ГРАМ - али коњугација се такође јавља у ГРАМ +, који поседују плазмиде који синтетишу одређене протеине, који - излучени споља - доводе до агрегације између Ф + и других Ф -бактерија (без прибегавања ал пило цхе нон ц "е). Коњугација је ипак редак догађај.
Остали чланци на тему „Бактерије: пренос„ генетских информација “
- бактеријски токсини
- бактерије
- карактеристичне бактерије
- бактеријске ћелије
- помоћне структуре бактерија
- Бактерије: пренос генетских информација
- Антибиотици
- Категорије антибиотика
- Отпорност на антибиотике
