3 modos de transferência genética em células bacterianas

Três modos de transferência genética em células bacterianas são: (a) Transformação, (b) Transdução, (c) Conjugação.

As bactérias se dividem muito rapidamente. O tempo de duplicação também é chamado de tempo de geração e pode chegar a 20 minutos. Bactérias se reproduzem principalmente por reprodução assexuada, mas não exibem reprodução sexual verdadeira, pois não produzem fase diploide. Assim, a meiose está faltando. No entanto, as bactérias trocam material genético entre duas células.

Modos de transferência genética em bactérias:

Três modos de transferência genética entre as células bacterianas são:

(a) Transformação

b) Transdução

(a) Transformação:

O fenômeno pelo qual o DNA isolado de um tipo de célula, quando introduzido em outro tipo é capaz de conferir algumas de suas propriedades ao último, é chamado de transformação. Foi confirmado por Griffith com suas experiências na bactéria Streptococcus pneumoniae.

b) Transdução:

A transferência de material genético de uma bactéria para outra através do bacteriófago é chamada de transdução.

c) Conjugação:

A transferência unidirecional de DNA de uma célula para outra através de uma ponte citoplasmática é chamada de conjugação. O processo é equivalente ao acasalamento sexual em eucariotos. Duas células haploides bacterianas de diferentes cepas aproximam-se umas das outras.

Reconhecem-se mutuamente por macromoléculas complementares suportadas na sua superfície. A célula doadora ou masculina passa parte ou todo o cromossomo para a célula receptora ou feminina. A capacidade de transferir o material genético do homem é controlada pelo sexo ou fator de fertilidade (gene F) presente em um plasmídeo.

Assim, os genes podem ser transferidos do doador para a célula receptora em uma molécula de DNA que atua como fator sexual chamado gene F. Este gene sexual pode residir em um cromossomo bacteriano ou pode existir como uma unidade autônoma no citoplasma.

Bactérias masculinas com protuberâncias do tipo espinho, chamadas de pili sexuais, entram em contato com uma bactéria feminina que não possui pili e doa seu DNA. F factor (um plasmídeo) carrega genes para a produção de pili e outras funções necessárias para transferir o DNA. Às vezes, o fator F se integra no cromossomo bacteriano.

Tais bactérias podem transferir seu material genético para células femininas com alta freqüência (Hfr) em uma seqüência particular. Eles são chamados de Hfr-Strains. A conjugação foi demonstrada pela primeira vez por Lederberg e Tatum em E. coli. A frequência de recombinação foi muito baixa nos experimentos de Lederberg.

A célula de Hfr age como a bactéria masculina e, quando misturada à célula feminina (F-), forma uma ponte de conjugação. O fator F contendo DNA se rompe em um determinado ponto e começa a inserir o DNA na fêmea e a seqüência de transferência de genes cromossômicos é sempre na mesma ordem (genes A, B, C e D).

O fator F é transferido por último. A ponte de conjugação geralmente quebra antes que todo o cromossomo seja transferido. Apenas os genes A e B foram transferidos no exemplo dado. Esses genes A e / ou B podem se recombinar com os genes correspondentes no cromossomo F-.

Assim, se B 'na célula F- é uma forma mutada de B, o roubo da B' no cromossomo F- pode se tornar B como resultado da recombinação após a conjugação. Assim, os marcadores genéticos podem ser transferidos de um hospedeiro para um receptor adequado sem esses marcadores.

A ordem em que tais marcadores são transferidos para o destinatário seguiria a ordem em que eles estão presentes no doador. Assim, as experiências de conjugação são úteis na construção dos mapas genéticos (ordem de disposição dos genes no cromossoma) dos organismos.

Hayes (1952) encontrou uma cepa de E. coli na qual a freqüência de recombinação foi tão alta quanto 100 a 1000 vezes, conforme relatado por Lederberg. A cepa foi denominada cepa recombinante de alta freqüência (Hfr).