Разница между обобщенной и специализированной трансдукцией

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Ключевое различие - обобщенная и специализированная трансдукция

Трансдукция - это механизм, который переносит ДНК от одной бактерии к другой с помощью бактериофага. Бактериофаг - это вирус, который инфицирует и размножается внутри бактерии. Он способен прикрепляться к стенке бактериальной клетки и вводить бактерию свою ДНК. Внутри бактерии вирусная ДНК реплицируется и создает необходимые компоненты и ферменты для создания множества новых бактериофагов. Во время этого процесса бактериальная ДНК распадается на части и интегрируется с вирусным геномом или вирусная ДНК напрямую интегрируется с бактериальной ДНК. Новые бактериофаги несут внутри себя бактериальную ДНК. Когда эти бактериофаги заражают другие бактерии, происходит смешивание бактериальной ДНК. Трансдукция может происходить либо литическим, либо лизогенным циклом в зависимости от типа бактериофага. Следовательно,Есть два типа трансдукции, а именно обобщенная трансдукция и специализированная трансдукция. Ключевое различие между генерализованной и специализированной трансдукцией заключается в том, что генерализованная трансдукция осуществляется вирулентными бактериофагами, в которых бактериальная клетка лизируется при высвобождении новых бактериофагов, в то время как специализированная трансдукция осуществляется умеренными бактериофагами, в которых бактериальная клетка не лизируется, а вирусная ДНК интегрируется с бактериальной ДНК. ДНК и выживает в стадии профага внутри бактерий в течение нескольких поколений. Ключевое различие между генерализованной и специализированной трансдукцией заключается в том, что генерализованная трансдукция осуществляется вирулентными бактериофагами, в которых бактериальная клетка лизируется при высвобождении новых бактериофагов, в то время как специализированная трансдукция осуществляется умеренными бактериофагами, в которых бактериальная клетка не лизируется, а вирусная ДНК интегрируется с бактериальной ДНК. ДНК и выживает в стадии профага внутри бактерий в течение нескольких поколений. Ключевое различие между генерализованной и специализированной трансдукцией заключается в том, что генерализованная трансдукция осуществляется вирулентными бактериофагами, в которых бактериальная клетка лизируется при высвобождении новых бактериофагов, в то время как специализированная трансдукция осуществляется умеренными бактериофагами, в которых бактериальная клетка не лизируется, а вирусная ДНК интегрируется с бактериальной ДНК. ДНК и выживает в стадии профага внутри бактерий в течение нескольких поколений.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия

2. Что такое обобщенная трансдукция

3. Что такое специализированная трансдукция

4. Параллельное сравнение - обобщенная и специализированная трансдукция

5. Резюме

Что такое обобщенная трансдукция?

Бактериофаги бывают двух типов: вирулентные и умеренные. Вирулентный бактериофаг способен убить бактерию-хозяин. Они всегда проходят литический жизненный цикл, который приводит к гибели бактерий-хозяев. Заражение одной бактерии вирулентным бактериофагом и перенос бактериальной ДНК другой бактерии во время второй инфекции называется генерализованной трансдукцией. Следовательно, генерализованная трансдукция может быть определена как перенос бактериальной ДНК от одной бактерии к другой бактерии вирулентным бактериофагом во время литического цикла бактериофага. Перенос бактериальной ДНК происходит из-за ошибок упаковки генетического материала в новых фагах. Упаковка вновь реплицированной вирусной ДНК в новые фаги показывает низкую точность. Следовательно, во время упаковки генетического материаланебольшие фрагменты бактериальной ДНК или рекомбинированной бактериальной ДНК с вирусной ДНК могут быть ошибочно включены в фаги. Если бактериальная ДНК случайно попадает внутрь вирусного капсида, вторая инфекция вводит эту ДНК в другую бактерию. Следовательно, трансдукция между двумя бактериями успешно завершается.

После заражения вирулентные фаги способны управлять аппаратом бактериальной клетки для репликации собственной ДНК. Вирус также становится способным разрушать бактериальную хромосому на мелкие кусочки и вызывает внезапное разрушение стенки бактериальной клетки для высвобождения собранных фагов, вызывающих гибель клеток.

Обобщенный процесс трансдукции

Обобщенная трансдукция - это быстрый процесс, при котором бактерии умирают в течение короткого периода времени. Бактериофаг способен расщеплять бактериальную ДНК на части, разрушая бактериальную клетку. Шаги обобщенной трансдукции можно резюмировать следующим образом.

1. Вирулентный (литический) бактериофаг заражает бактерию.
2. Геном фага попадает в бактериальную клетку.
3. Вирус управляет метаболическими механизмами бактерий, вырабатывая собственную ДНК и другие необходимые компоненты и ферменты.
4. Бактериальная ДНК гидролизуется на мелкие кусочки.
5. Генетический материал упаковывается внутри новых фагов. Иногда фрагменты бактериальной ДНК упаковываются в новые фаговые капсиды.
6. Бактериальные клетки лизируют и высвобождают новые фаги.
7. Когда трансдуцированный фаг заражает другую бактерию, предыдущая бактериальная ДНК встраивается в новую.

Рисунок 01: Обобщенный процесс трансдукции

Что такое специализированная трансдукция?

Бактериофаги умеренного климата демонстрируют лизогенные жизненные циклы. Они участвуют в специализированном процессе трансдукции, в котором фрагмент бактериальной ДНК передается от одной бактерии к другой из-за ошибки. Следовательно, специализированная трансдукция может быть определена как перенос донорской бактериальной ДНК другой бактерии умеренными бактериофагами. Когда умеренные фаги инфицируют бактерии, они могут интегрировать вирусную ДНК в бактериальную хромосому и оставаться в стадии профага в течение нескольких поколений бактерий, не высвобождая ее из бактериального генома. Во время репликации бактериального генома вирусная ДНК подвергается репликации, проникает в новые бактериальные клетки и выживает. Однако, когда профаги индуцируются определенными факторами, вирусная ДНК отделяется от бактериальной хромосомы. Иногда во время этого отрядафрагменты бактериальных хромосом отделяются и остаются прикрепленными к профаговой ДНК. После индукции фаги проходят литический цикл. Вирусный геном реплицируется с прикрепленной бактериальной ДНК, упаковывается в новые капсиды и создает новые фаги. Новые фаги высвобождают бактериальную клетку путем лизиса. Когда новый фаг заражает другую бактерию, бактериальная ДНК переносится на нее.

Специализированный процесс трансдукции

Шаги специализированной трансдукции можно резюмировать следующим образом.

1. Бактериофаг умеренного климата заражает бактерии.
2. Вирусная ДНК интегрируется в бактериальную хромосому и становится стадией профага.
3. Вирусная ДНК остается внутри бактерий в течение нескольких поколений
4. При спонтанной индукции вирусная ДНК отделяет бактериальную хромосомную ДНК.
5. Фрагменты бактериальной ДНК отделяются от бактериальной хромосомы с помощью вирусной ДНК.
6. Вирусная ДНК реплицируется вместе с бактериальными генами, упаковывается в новые капсиды и создает новые фаги.
7. Бактериальные клетки лизируют и высвобождают новые фаги.
8. Новые фаги заражают новые бактерии.

9. Бактериальная ДНК смешивается с новыми бактериями во время инфекции.

   

   Рисунок 02: Специализированная трансдукция, показанная лямбда-фагом

В чем разница между генерализованной и специализированной трансдукцией?

Различать статью в середине перед таблицей

Обобщенная и специализированная трансдукция
Обобщенная трансдукция осуществляется вирулентными или литическими бактериофагами.	Специализированная трансдукция осуществляется умеренными фагами.
Жизненный цикл
Обобщенная трансдукция проходит литический цикл	Специализированная трансдукция проходит лизогенный цикл.
Лизис бактерий
Бактериальные клетки быстро разлагаются.	Бактериальные клетки не лизируются быстро, но выживают в течение нескольких поколений.
Упаковка генетического материала
При генерализованной трансдукции часть донорской бактериальной ДНК заключена в вирусный капсид.	Небольшие части бактериальной ДНК остаются прикрепленными к вирусной ДНК во время отделения от бактериальной хромосомы и упаковываются в новые капсиды.
Интеграция вирусной ДНК
Вирусная ДНК не интегрирована в бактериальную хромосому.	Бактериальная и вирусная ДНК объединяются.
Гидролиз бактериальной ДНК
Бактериальная ДНК гидролизуется вирусом на части.	Бактериальная ДНК не гидролизуется.
Производство профага
Во время генерализованной трансдукции образование профага отсутствует.	Профаги образуются при специализированной трансдукции.

Резюме - обобщенная и специализированная трансдукция

Трансдукция - это процесс передачи вирусной ДНК от одной бактерии к другой. Это естественный процесс, который происходит в литических или лизогенных циклах. Вирулентные фаги демонстрируют генерализованную трансдукцию. Фаги умеренного пояса демонстрируют специализированную трансдукцию. Во время генерализованной трансдукции вирус разрушает бактериальную клетку. При специализированной трансдукции бактериальные клетки не разрушаются быстро, если не происходит индукции. В этом основное отличие обобщенной трансдукции от специализированной. Вирусная ДНК интегрируется в бактериальную хромосому при специализированной трансдукции, а при генерализованной трансдукции интеграции не происходит.