Різниця між трансформацією та трансдукцією

The ключова різниця між перетворенням і трансдукцією є те трансформація - це механізм, який змінює генетичний матеріал бактерій шляхом прямого поглинання екзогенний генетичний матеріал з його оточення через с клітинна мембрана і включення його в геном, а трансдукція - введення чужорідної ДНК а бактеріофаг вірусу в бактерію-господаря.

Кон'югація - це добре відомий метод рекомбінації ДНК, який можна знайти як у еукаріотів, так і в прокаріоти. Вчені виявили, що можливе перенесення ДНК з однієї бактеріальної клітини в іншу за допомогою двох інших механізмів: трансформації та трансдукції. Подібно до кон'югації, ці два механізми передають ДНК в одну сторону, і рекомбінація відбувається між алелями в гомологічних областях ДНК. Обидва механізми передають дуже мало кількості ДНК і не переносять всю клітинну хромосому.

ЗМІСТ

1. Огляд та ключові відмінності
2. Що таке трансформація
3. Що таке трансдукція
4. Подібність між трансформацією та трансдукцією
5. Порівняльне порівняння - Трансформація проти перетворення в табличній формі
6. Підсумок

Що таке Трансформація?

Фред Гріффіт, медичний працівник Міністерства охорони здоров'я Великобританії в Лондоні, відкрив процес трансформації в 1928 році. Це механізм, за допомогою якого бактерії поглинають фрагменти ДНК з навколишнього середовища та включають її в свої хромосоми. Після успішної трансформації клітина-реципієнт (трансформант) набуває деяких характеристик, яких раніше не було в ній. У прокаріотів, як бактерії, трансформація відбувається регулярно, коли клітини існують у великій кількості, наприклад, в кишковому тракті людини або в багатому ґрунті.

Малюнок 01: Трансформація

Для того щоб здійснити успішну трансформацію, бактерія повинна бути достатньо компетентною. Таким чином, трансформація або здатність клітини поглинати позаклітинну ДНК з навколишнього середовища залежить від компетентності бактерії. Компетентність залежить від змінних властивостей серед видів бактерій. Трансформацію можна зробити штучним шляхом; іноді це відбувається навіть природним шляхом. Якщо це відбувається природним шляхом, то частіше збільшується потенціал викликати захворювання.

Що таке трансдукція?

На відміну від трансформації, трансдукція потребує вірусу як агента для перенесення фрагмента ДНК від донора до клітини реципієнта. Ці віруси заражають бактерії вірусами або бактеріофагами. Як і всі віруси, у цих бактеріофагів є ядро ​​ДНК або РНК, оточене білковою оболонкою. Бактеріофаги прикріплюються до поверхневих рецепторів бактерій і безпосередньо вводять вірусну ДНК у бактерії.

Трандукція відбувається двома способами: літичний цикл або лізогенний цикл. У літичному циклі вірусний фаг проникає в клітину-хазяїна, руйнує хромосому господаря і реплікує себе всередині клітини-господаря. Зрештою, ці фаги знищують (лізують) ту саму клітку-господаря; отже, ми їх називаємо вірулентними фагами. На відміну від літичного циклу, в лізогенному циклі прямий лізис бактеріальної клітини не відбувається. У лізогенному циклі ДНК фага інтегрується з хромосомою-господарем як профаг. Після інтеграції клітина-хазяїн зазнає реплікації ДНК та бінарного поділу, внаслідок чого отримують копії клітини-господаря з профагами. Нарешті, ці профаги позбавлять себе від хромосом господарів і перейдуть до літичного циклу.

Малюнок 02: Трандукція

Трандукція є корисним інструментом в генній інженерії при впровадженні чужорідного гена в бактерії. Також корисно зрозуміти механізм, за допомогою якого антибіотичні препарати стають неефективними через передачу генів стійкості до антибіотиків між бактеріями.

Які подібності між трансформацією та трансдукцією?

• Трансформація та трансдукція - два механізми, що беруть участь у горизонтальному перенесенні генів від однієї бактерії до іншої бактерії.
• Ці два механізми передають ДНК в одному напрямку.
• Однак обидва механізми передають дуже мало кількості ДНК і не передають всю клітинну хромосому.
• Крім того, і трансформація, і трансдукція є важливими інструментами молекулярної біології та генної інженерії.

Яка різниця між трансформацією та трансдукцією?

Трансформація - це генетична зміна бактерій шляхом прямого поглинання та включення екзогенної ДНК із їх оточення. З іншого боку, трансдукція - це процес, за допомогою якого вірус передає генетичний матеріал з однієї бактерії в іншу. Отже, це ключова різниця між трансформацією та трансдукцією. Трансформацію виявив Фред Гриффіт у 1928 р., А трансдукцію виявили Нортон Зіндер та Джошуа Ледерберг у 1952 р. Більше того, оголена ДНК рухається по стінці та мембрані реципієнта під час трансформації без допомоги вірусу. Але, трансдукція робиться бактеріофагом. Тому ми можемо також розглядати це як різницю між трансформацією та трансдукцією.

Крім того, при трансформації набуваються позаклітинні фрагменти ДНК. При трансдукції бактеріофаг вставляє фрагмент ДНК у бактерії. Отже, це суттєва різниця між трансформацією та трансдукцією. Крім того, подальша відмінність між трансформацією та трансдукцією полягає в тому, що трансформація плазміди можлива при трансформації, хоча при трансдукції це мало ймовірно. Над ними ще одна значна різниця між трансформацією та трансдукцією полягає в тому, що трансформація сприйнятлива до ДНКази, тоді як трансдукція є стійкою до ДНКази.

Нижче в інфографіці представлена ​​різниця між трансформацією та трансдукцією як бічне порівняння.

Підсумок - Трансформація проти трансдукції

Трансформація та трансдукція - це два способи горизонтального перенесення генів серед бактерій. Трансформація - це процес прямого поглинання екзогенної ДНК з навколишнього через клітинну стінку та мембрану в клітину бактерій та включення її до геному. З іншого боку, трансдукція - це процес введення бактеріофагів вірусної ДНК в бактеріальні клітини. Отже, трансдукцію здійснює вірусний господар. Крім того, трансформація відбувається природним і штучним шляхом. Це залежить від компетентності бактерій. Трансдукція не залежить від компетентності бактерій. Трандукція відбувається за допомогою літичного та лізогенного циклу. Таким чином, це різниця між трансформацією та трансдукцією.

Довідка:

1. "5.1: Перетворення в бактерії". Біологія LibreTexts, Libretexts, 27 листопада 2017 р., Доступна тут.
2. Гріффітс, Ентоні JF. "Трандукція". Вступ до генетичного аналізу. 7-е видання., Національна медична бібліотека США, 1 січня 1970 р., Доступне тут.
3. "Безмежна мікробіологія". Люмен, доступний тут.

Надано зображення:

1. "Штучна бактеріальна трансформація" від Amunroe13 - власна робота (CC BY-SA 3.0) через Commons Wikimedia
2. "Transduction (genetics) en" Рейтан із модифікаціями Geni - модифікована версія зображення: Transduction (генетика) .svg (Public Domain) через Commons Wikimedia