Processo de conjugação bacteriana, estrutura e fatores

O Conjugação bacteriana É a transferência em uma única direção de material genético de uma bactéria doadora para outro destinatário, por contato físico entre as duas células. Esse tipo de processo pode ocorrer tanto em bactérias que reagem e naqueles que não reagem à coloração de grama e também em estreptomicetos.

A conjugação pode ocorrer entre bactérias da mesma espécie, ou de espécies diferentes. Pode até ocorrer entre procariontes e membros de outros reinos (plantas, fungos, animais).

Conjugação bacteriana. A imagem mostra, de cima para baixo, duas bactérias antes, durante e depois da conjugação. Tomado e editado pelo usuário Magnus Manske.Wikipedia [CC BY-SA 3.0 (http: // criativecommons.Org/licenças/BY-SA/3.0/]].

Para ocorrer o processo de conjugação, uma das bactérias envolvidas, o doador, deve possuir o material genético que pode ser mobilizado, que geralmente é representado por plasmídeos ou transposons.

A outra célula, o receptor, deve não ter esses elementos. A maioria dos plasmídeos pode detectar possíveis células recebidas que não possuem plasmídeos semelhantes.

[TOC]

Conjugação e reprodução sexual

As bactérias não apresentam uma organização do material genético semelhante ao dos eucariotos. Esses organismos não apresentam reprodução sexual porque não apresentam divisão de redução (meiose) para formar gametas a qualquer momento de sua vida.

Para alcançar a recombinação de seu material genético (essência da sexualidade), as bactérias têm três mecanismos: transformação, conjugação e transdução.

A conjugação bacteriana não é, então, um processo de reprodução sexual. No último caso, pode ser considerado uma versão bacteriana desse tipo de reprodução, porque envolve alguma troca genética.

Estruturas e fatores envolvidos no processo

Pili sexual

Também chamados de Pili F, são estruturas filamentosas, muito mais curtas e mais finas que um flagelo, formadas por subunidades de proteínas entrelaçadas entre si, em torno de um centro oco. Sua função é manter duas células em contato durante a conjugação.

Pode atendê -lo: morfologia de fungos

Também é possível que o elemento conjugativo seja transferido para a célula receptora por meio do buraco central do pili sexual.

Elementos conjugativos

É o material genético que será transferido durante o processo de conjugação bacteriano. Pode ser de natureza diferente, entre eles:

Partículas de DNA extracromossômicas (Fator f)

Essas partículas são episódios, ou seja, plasmídeos que podem ser integrados ao cromossomo bacteriano através de um processo chamado recombinação homóloga. Eles são caracterizados por ter um comprimento de aproximadamente 100 kb, além de ter sua própria origem de replicação e transferência.

As células que possuem o fator F são chamadas de células masculinas ou f+, enquanto as células femininas (F-) não têm o referido fator. Uma vez que a conjugação é realizada, as bactérias F- tornam-se F+ e podem agir como tal.

Cromossomos

Quando a recombinação homóloga ocorre, o fator F se junta ao cromossomo bacteriano; Nesses casos, é chamado de fator F.

Durante a conjugação entre uma bactéria HFR e uma bactéria, a primeira transferência para a segunda uma fita de seu DNA recombinado com fator F fator. Nesse caso, a célula receptora se torna, por sua vez, uma célula HFR.

Só pode haver um fator F em uma bactéria, em uma forma extra -reomeômica (f) ou recombinada ao cromossomo bacteriano (f ').

Plasmídeos

Alguns autores consideram plasmídeos juntos e fatores f, e outros autores os tratam separadamente. Ambos são partículas genéticas extracromáticas, mas, diferentemente do fator F, os plasmídeos não são integrados aos cromossomos. Eles são os elementos genéticos que são principalmente transmitidos durante o processo de conjugação.

Pode atendê -lo: Microsporidia

Os plasmídeos são compostos de duas partes;, um fator de transferência de resistência, responsável pela transferência do plasmídeo e outra parte formada por vários genes que têm as informações que codificam a resistência a diferentes substâncias.

Alguns desses genes podem migrar de um plasmídeo para outro da mesma célula, ou de um plasmídeo para o cromossomo bacteriano. Essas estruturas são chamadas de transposons.

Alguns autores argumentam que os plasmídeos benéficos para bactérias são realmente endosimbiones, enquanto outros podem, pelo contrário, ser endoparasitas bacterianos.

Processo

Células doadoras produzem pili sexual. As partículas para os plasmídeos presentes apenas nessas bactérias contêm a informação genética que codifica a produção das proteínas que formam o pili. Por causa disso, apenas as células F+ apresentarão essas estruturas.

Sexo pili permite, em primeiro lugar, que as células doadoras são fixadas nas células receptoras e depois se mantenham juntas.

Para iniciar a transferência, os dois fios da cadeia de DNA devem ser separados. Primeiro, ocorre um corte na região conhecida como a origem da transferência (orit) de um dos fios. Uma enzima relaxase faz com esse corte para que uma enzima helicase inicie o processo de separação de ambas as correntes.

A enzima pode agir sozinha ou também formar um complexo com várias proteínas diferentes. Este complexo é conhecido como relaxossomo.

Iniciado imediatamente a separação das correntes iniciará a transferência de um dos fios, que só concluirá quando a fita completa for passada para a célula receptora ou quando as duas bactérias forem separadas.

Pode atendê -lo: Proteobacteria

Para terminar o processo de transferência, as células, receptor e doador, sintetizam a fita complementar, e a corrente é feita novamente circular. Como produto final, ambas as bactérias agora são F+ e podem atuar como doadores com bactérias B-.

Os plasmídeos são os elementos genéticos que são mais frequentemente transmitidos dessa maneira. A capacidade de conjugação depende da presença na bactéria de plasmídeos conjugativos que contêm as informações genéticas necessárias para esse processo.

Formulários

A conjugação tem sido usada na engenharia genética como uma ferramenta para transferir material genético para diferentes destinos. Serviu para transferir material genético de bactérias para diferentes células eucarióticas e recepção de procariontes, e até mitocôndrias isoladas de mamíferos isolados.

Um dos gêneros de bactérias que foi usado com mais sucesso para alcançar esse tipo de transferência é Agrobacterium, que foi usado sozinho, ou junto com o vírus do mosaico do tabaco.

Entre as espécies geneticamente transformadas por Agrobacterium São leveduras, fungos, outras bactérias, algas e células animais.

Transformação de Agrobacterium Swimfaciens na célula de uma planta. Tomado e editado de: J Levin W [CC BY-SA 4.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/4.0)].

Referências

1. E.C. Nester, c.E. Roberts, n.N. Pearsall & B.J. McCarthy (1978). Microbiologia. 2ª edição. Holt, Rinehart e Winston.
2. C.Lira. Agrobacterium. Em Lofede. Recuperado de Lofede.com.
3. Conjugação bacteriana. Na Wikipedia. Recuperado de.Wikipedia.org.
4. R. Tent (2010). Recombinação genética em bactérias: horizonte do início da sexualidade em organismos vivos. Elba Biofux.
5. Conjugação do Procário. Na Wikipedia. Recuperado de es.Wikipedia.org.
6. eu.S. Geada & g. Koraimann (2010). Regulação da conjugação bacteriana: Equilibre emfundo com adversidade. Microbiologia futura.
7. E.Hogg (2005). Microbiologia essencial. John Wiley & Sons Ltd.