表的内容
细菌接合的定义
- 偶联是将质粒或其他自传递DNA元件,有时是染色体DNA,通过偶联毛或性毛的直接接触,从供体细胞转移到受体细胞。
- 通过缀合转移的DNA的接受者称为转型包装剂。
- 缀合过程可以将数百至数千千碱基的DNA区域转移,并且具有最广泛的宿主范围用于细菌交换方法中的DNA转移。
- 缀合出在许多物种之间,包括在内的许多细菌之间,包括克消极也革兰氏阳性细菌,甚至发生在细菌和植物之间。
- 广泛的宿主范围的共轭质粒已用于分子生物学中,将重组基因引入细菌物种,这是常规转化或转导方法的难治性。
- 虽然有许多接合质粒的例子存在,涉及F质粒的接合是最常见的。
图:细菌接合。图像来源:https://doi.org/10.1007/s00253-017-8156-1
细菌接合原理
- 细菌接合的过程是基于质粒或任何其他遗传物质通过紧密的身体接触从供体细胞转移到受体细胞的原理。
- 在所有的接合质粒中,F(育性)质粒大肠杆菌是第一次发现的,是最好的学习之一。
- F质粒存在于每个细胞的一个或两个拷贝中,并且非常大(大约100个碱基)。大肠杆菌患F质粒被称为供体(F.+或男性)细胞和缺乏F质粒的大肠杆菌被称为受体(F-或女性)细胞。只有供体细胞能够将F质粒转移到受体细胞。
- 为了将F质粒从供体转移到受体中,需要细胞之间的紧密接触,导致配合对形成。
- 然后通过不同酶的作用通过两种细胞的膜融合引起遗传物质的转移。
- 膜融合后,供体DNA的复制发生并转移到受体细胞。
细菌共轭的步骤/过程
图:细菌共轭的步骤/过程。图像来源:https://doi.org/10.1038/npg.els.0001416
下面的过程发生在转移F质粒大肠杆菌通过共轭:
- F质粒含有交易轨迹,包括菌毛蛋白该基因与一些调节蛋白一起导致F+细胞表面。
- Pilli中存在的蛋白质在f上附着自己-细胞表面。菌球负责细胞间的接触,但质粒的转移并不通过菌球进行。
- 这传统的位于菌毛基部的酶启动膜融合。
- 一旦引发缀合,酶弛豫酶在缀合质粒中产生缺口orit
- 然后将切口的链(称为T链)展开并在5'-3'方向上转移到接受细胞。
- 互补链在两个细胞中合成;因此,供体和受体都是F+。
- 在某些F.+在细菌细胞中,F元素很少出现(大约每10,000 F中有一次)+细胞)以这样一种方式与主要的细菌染色体相联系,而染色体的副本则通过接合管从供体细胞转移到受体细胞。
- 在插入过程中,圆形的F元素在一个特定的点断裂,成为细菌染色体的一个线段。
- F+承载这种集成F元素的单元被称为Hfr细胞(HFR代表复合频率高).
- HFR细胞的集成F元件通常被动地与细菌染色体一起复制,以这种方式从一个HFR生成传输到下一个HFR。
其他共轭元素
- 广泛的宿主范围的共轭质粒,例如RK2,可以在许多细菌属中转移,甚至从细菌到酵母。
- 此外,存在港口的质粒orit,但这是不能自我传递的,因为它们缺乏一些或所有必要的条件交易
- 但是,如果交易基因在单独的复制子上提供,这些质粒可以动员转移。这种质粒称为可移动的质粒。
细菌缀合的实例
- 农杆菌肿瘤术在植物中引起冠瘿瘤是通过转移T DNA元件引起的TI.(诱导肿瘤的)质粒存在于这种细菌中,进入植物细胞,T元素被整合到植物细胞的基因组中。
- 编码抗菌素耐药基因的接合质粒称为R质粒志贺氏杆菌SPP可能导致抗生素抗性的广泛爆发志贺氏杆菌介导的痢疾。
参考文献
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来源
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