Bacterii: transfer de informații genetice

TRANSDUCȚIE: transfer de gene mediat de un virus bacteriofag lambda, vizibil doar la microscopul electronic.

Etapa 1) Fibriile bacteriofage se leagă de peretele bacteriei, datorită antireceptorilor care recunosc site-uri de aderență specifice pe peretele celular.

Pasul 2) Placa aderă la peretele bacteriei. Se eliberează o enzimă, numită lizozimă, care dăunează peptidoglicanului care constituie peretele bacterian.

Etapa a 3-a) Coada se contractă și ADN-ul virusului este împins în ADN-ul bacterian.

În acest moment, ADN-ul viral poate urma două căi, un prim numit ciclu litic și un al doilea numit ciclu lizogen.

CICLUL LITIC: ADN-ul se replică, ARN-ul și proteinele virale sunt sintetizate; aceștia din urmă se unesc (se asamblează) pentru a forma noi viruși, în capul cărora este inserat genomul viral nou format. Fiecare bacterie infectată cu virus se transformă astfel într-o fabrică de noi unități virale. La sfârșitul procesului, bacteria suferă liză și eliberarea de viruși, care apoi infectează alte bacterii.

CICLUL LISOGENIC: atunci când virusul infectează bacteria, ADN-ul său se integrează în ADN-ul bacterian.

Fagii care au un ciclu lizogen sunt numiți virusuri temperate, deoarece ADN-ul lor se integrează în cromozomul bacterian și cum se comportă; în consecință, este transmis noilor generații fără a provoca vătămări bacteriei. Cu toate acestea, această stare de pauză poate fi spartă de stimuli adecvați (raze UV, stres etc.); în aceste situații ADN-ul viral se poate detașa (excida), trecând de la ciclul lizogen la cel litic.

Fagul lambda, care poate da atât cicluri litice, cât și cicluri lizogene, dă naștere la două tipuri de transducție; un apel generalizat, care apare după un ciclu litic, și un al doilea, numit specializat, care se manifestă în trecerea de la ciclul lizogen la cel litic.

TRANSDUCȚIE GENERALIZATĂFragmentele de ADN bacteriene pot fi încorporate în capul virusului în timpul ciclului litic. O populație mixtă se formează cu fagi care conțin genele virale de origine și fagi cu ADN bacterian; acesta din urmă poate apoi inocula genele bacteriene într-o nouă bacterie, astfel, ADN-ul inoculat fuzionează cu cel bacterian. Acest tip de transducție este definit ca generalizat deoarece orice genă de la bacteria donatoare poate fi transferată la bacteria primitoare.

TRANSDUCȚIE SPECIALIZATĂ: ADN-ul viral integrat în ciclul lizogen se numește PROVIR. Când de la ciclul lizogen la ciclul litic, acest fragment de ADN donator se rupe. Uneori (eveniment rar) detașarea nu are loc în aceleași locuri în care este sudat, ci în zone ușor eșalonate; acest fragment, prin urmare, va fi pierdut o porțiune de ADN viral și a dobândit câteva secvențe de ADN bacterian. Astfel, se formează noi viruși care transportă ADN-ul hibrid în cap și care, infectând bacterii noi, transferă anumite gene bacteriene specifice (din care se specializează).

Există un mecanism numit conversie lizogenică, în care ADN-ul viral integrat în ADN-ul bacterian (care tinde să fie silențios) poate expune anumite proteine, care sunt de obicei toxine. Toxinele bacteriene există în natură datorită expresiei genelor virale.

TRANSPOZIȚIE: atât cromozomul bacterian, cât și plasmidele conțin elemente numite transpozabile, care sunt capabile să se deplaseze (translocație) dintr-o regiune a genomului în alta, sau de la plasmidă la genom, sau de la o plasmidă la cealaltă în interiorul aceluiași celulă bacteriană. În general, atunci când un element transpozabil se mișcă, o anumită secvență rămâne atât în locul de origine, cât și în cel în care a fost îndepărtat. Există diferite tipuri de elemente transpozabile:

- Secvențe de inserție: conțin o genă care codifică o enzimă care promovează transpunerea (transpotaza).

-transpoziții: mai complexe decât cele anterioare, la ambele capete 3 "și 5" conțin două secvențe IS (inserare) și gene interne pentru rezistență la antibiotice (tetraciclină, penicilină, cloramfenicol ...)

- elemente inversabile: sunt similare cu transpozonii, dar păstrează capacitatea de a inversa transpozonii.

Multi-rezistență la antibiotice: mecanisme care apar frecvent în spitale și în intestin. O bacterie, prin conjugare, transmite rezistență la o bacterie, deja rezistentă la un alt antibiotic, pe o plasmidă dublă. Noua bacterie cu dublă rezistență suferă transpunere, adică dubla rezistență se integrează în aceeași plasmidă și transmite caracteristica către alte bacterii.