Разлика между трансформацията и преобразуването

Най- ключова разлика между трансформацията и трансдукцията е това трансформацията е механизъм, който променя генетичния материал на бактериите чрез директно поглъщане на екзогенен генетичен материал от околностите му през клетъчната мембрана и включването му в генома, докато трансдукцията е инжектиране на чужда ДНК чрез a бактериофаг вирус в бактерията гостоприемник.

Конюгацията е добре известен метод на рекомбинация на ДНК, който може да бъде открит както в еукариоти, така и в прокариоти. Учените откриха, че е възможно прехвърлянето на ДНК от една бактериална клетка в друга чрез други два механизма: трансформация и трансдукция. Подобно на конюгирането, тези два механизма прехвърлят ДНК в една посока и рекомбинацията се осъществява между алели в хомоложни ДНК области. И двата механизма прехвърлят много малко количество ДНК и не прехвърлят цялата клетъчна хромозома.

СЪДЪРЖАНИЕ

1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е Трансформация
3. Какво е трансдукция
4. Прилики между трансформацията и преобразуването
5. Паралелно сравнение - Трансформация срещу преобразуване в таблична форма
6. Резюме

Какво е Трансформация?

Фред Грифит, медицински служител в британското министерство на здравеопазването в Лондон, открива процеса на трансформация през 1928 г. Това е механизмът, чрез който бактериите усвояват фрагменти от ДНК от околната среда и ги включват в хромозомите си. След успешна трансформация, реципиентната клетка (трансформант) придобива някои характеристики, които не са присъствали преди това в нея. При прокариотите като бактерии трансформацията се случва редовно, когато клетките съществуват в голям брой, например в чревния тракт на човека или в богата почва.

Фигура 01: Трансформация

За да извърши успешна трансформация, бактерията трябва да бъде достатъчно компетентна. По този начин трансформацията или способността на клетката да поеме извънклетъчната ДНК от околната среда зависи от компетентността на бактерията. Компетентността зависи от променливи свойства сред бактериалните видове. Трансформацията може да се извърши изкуствено; понякога се среща дори естествено. Ако се проявява естествено, увеличава потенциала да предизвика болест по-често.

Какво е Трандукция?

За разлика от трансформацията, трансдукцията изисква вирус като агент, който да носи ДНК фрагмент от донор до реципиентна клетка. Тези вируси са заразени с бактерии вируси или бактериофаги. Подобно на всички вируси, тези бактериофаги имат ядро ​​от ДНК или РНК, заобиколено от протеинова обвивка. Бактериофагите се прикрепят към повърхностните рецептори на бактериите и директно инжектират вирусната ДНК в бактериите.

Трандукцията се случва по два начина: литичен цикъл или лизогенен цикъл. В литичния цикъл вирусният фаг прониква в гостоприемна клетка, унищожава хромозомата на гостоприемника и се репликира в клетката гостоприемник. В крайна сметка тези фаги унищожават (лизират) една и съща гостоприемна клетка; следователно, ние ги наричаме вирулентни фаги. За разлика от литичния цикъл, директният лизис на бактериалната клетка не се осъществява в лизогенния цикъл. В лизогенния цикъл фаговата ДНК се интегрира с гостоприемната хромозома като профаг. След интеграцията гостоприемната клетка претърпява репликация на ДНК и бинарно делене, което води до копия на клетката гостоприемник с профаги. И накрая, тези профаги ще се извинят от хромозомите на гостоприемниците и ще преминат към литичния цикъл.

Фигура 02: Трандукция

Трандукцията е полезен инструмент в генното инженерство при въвеждане на чужд ген в бактериите. Също така е полезно да се разбере механизмът, по който антибиотичните лекарства стават неефективни поради прехвърлянето на гени за антибиотична резистентност между бактериите.

Какви са приликите между трансформацията и трансдукцията?

• Трансформацията и трансдукцията са два механизма, участващи в хоризонталния трансфер на гени от една бактерия в друга.
• Тези два механизма пренасят ДНК в една посока.
• И двата механизма обаче прехвърлят много малко количество ДНК и не прехвърлят цялата клетъчна хромозома.
• Освен това, трансформацията и трансдукцията са важни инструменти в молекулярната биология и генното инженерство.

Каква е разликата между трансформацията и трансдукцията?

Трансформацията е генетична промяна на бактериите чрез директно поглъщане и включване на екзогенна ДНК от тяхната среда. От друга страна, трансдукцията е процесът, чрез който вирусът прехвърля генетичен материал от една бактерия в друга. И така, това е ключовата разлика между трансформацията и преобразуването. Трансформацията е открита от Фред Грифит през 1928 г., докато трансдукцията е открита от Нортън Зиндър и Джошуа Ледерберг през 1952 г. Освен това голата ДНК се движи по стената и мембраната на реципиента по време на трансформацията без помощта на вирус. Но трансдукцията се извършва от бактериофаг. Следователно можем да разгледаме това също като разлика между трансформацията и трансдукцията.

Освен това при трансформацията се получават извънклетъчни ДНК фрагменти. При трансдукция бактериофагът вкарва фрагмент на ДНК в бактерии. Следователно това е съществена разлика между трансформацията и трансдукцията. Освен това, допълнителна разлика между трансформацията и трансдукцията е, че плазмидният трансфер е възможен при трансформацията, докато няма вероятност да се случи при трансдукция. Над тях друга съществена разлика между трансформацията и трансдукцията е, че трансформацията е податлива на ДНКаза, докато трансдукцията е резистентна на ДНКаза.

По-долу инфографиката представя разликата между трансформацията и преобразуването като едно до друго сравнение.

Обобщение - Трансформация срещу трансдукция

Трансформацията и трансдукцията са два начина на хоризонтален трансфер на гени сред бактериите. Трансформацията е процес на директно поглъщане на екзогенна ДНК от заобикалящата я чрез клетъчна стена и мембрана в бактериалната клетка и включване в нейния геном. От друга страна, трансдукцията е процесът на инжектиране на вирусна ДНК в бактериални клетки от бактериофагите. Следователно трансдукцията се извършва от вирусен гостоприемник. Освен това трансформацията протича естествено и изкуствено. Зависи от компетентността на бактериите. Трандукцията не зависи от компетентността на бактериите. Трандукцията става чрез литичен и лизогенен цикъл. По този начин това е разликата между трансформацията и трансдукцията.

справка:

1. „5.1: Трансформация в бактерии.“ Биология LibreTexts, Libretexts, 27 ноември 2017 г., достъпна тук.
2. Грифитс, Антъни JF. "Трансдукция." Въведение в генетичния анализ. 7-мо издание., Национална медицинска библиотека на САЩ, 1 януари 1970 г., достъпно тук.
3. "Безгранична микробиология." Люмен, наличен тук.

С любезност на изображенията:

1. "Изкуствена бактериална трансформация" от Amunroe13 - Собствена работа (CC BY-SA 3.0) през Commons Wikimedia
2. „Transduction (genetics) bg“ От Рейтан с модификации от Geni - модифицирана версия на изображение: Transduction (генетика) .svg (Public Domain) през Commons Wikimedia