mikro kunicki
6

fertile

Tabela 10-V

Różnice między różnymi typami płciowymi bakterii

Cecha	F-	F^+	Hfr'
Zdolność do koniugacji z P	-	+	+
Plazmid F w stanie autonomicznym	-	+	-
Plazmid F w stanie zintegrowanym	-	-	+
Zdolność do przekazywania czynnika F	-	+	-
Zdolność do przekazywania chromosomu	-	-	+
Akryflawiny usuwają czynnik F	-	tak	nie
Obecność antygenu f	-	+	+
Pilusy płciowe	-	+	+
Wrażliwość na fagi męskie	-	+	+
Wrażliwość na fagi żeńskie	+	-	-

płodny). Komórki zawierające ten czynnik nazywamy męskimi. !v|a‘^£^l one zdolność koniugowania z komórkami F~ oraz przekazywania im części wialni nego DNA. Odpowiednio, komórki F“ będziemy nazywać żeńskimi.

Integracja, czyli włączenie DNA czynnika F do chromosomu bakteryjnejp* może zajść w jednym z wielu miejsc rozmieszczonych wzdłuż chromosom^,! Zależnie od ułożenia włączonego czynnika F i miejsca jego włączenia mogą p₀(jSg stawać różne Hfr, rozpoczynające w czasie koniugacji przekazywanie chromoso-* mu z różnego punktu początkowego i w różnych kierunkach (ryc. 10-22).

Czynnik F'lac lub inny F' (patrz rozdz. 9) może być koniugacyjnie przekazany 1 bakterii F^-. Bakteria taka będzie zawierać odcinek chromosomu w dwóch egzem-1 plarzach, jeden w chromosomie, drugi w F'lac. Na tym odcinku układ będzie więc? dipłoidalny. Układ taki — częściowego diploidu — nazywamy merodipłoidem;

Ryc. 10-22. Różne typy Hfr.

Zależnie od miejsca i kierunku integracji otrzymujemy różne typy Htr, rozpoczynające przekazywanie chromosomu z różnych punktów albo w kierunku zgodnym, albo przeciwnym z kierunkiem ruchu wskazówek zegara. Cyfry oznaczające pozycje na mapie genetycznej E. coli mierzone w jednostkach czasu (minutach)

ky_v\oid jest dość trwały i utrzymuje się przez wiele pokoleń. W merodiplo-możemy zaobserwować zjawisko kompłementacji genetycznej. Rozpatrzy-^acn ^stępującym przykładzie. Zdolność Escherichia coli do fermentacji lak-zależna od dwóch genów: genu lacZ, kodującego /1-galaktozydazę — rozkładający laktozę na glukozę i gałaktozę, oraz genu lacY, kodującego _eazę laktozową — białko błony rozpoznające laktozę i wychwytujące ją ze jwiaka. Gdy bakteria nie ma jednego z tych enzymów, laktozy nie zużywa, braźmy sobie, że mamy szczep E. coli z nieczynnym genem lacZ; posiadając bakteria może pobierać laktozę, ale bez genu lacZ nie metabolizuje jej. kryzujmy taką bakterię (zakładamy, że jest ona F") ze szczepem Hfr mającym ^l^nnY gen lacZ, ale zmutowany gen lacY, a więc też nie zdolnym do zużywania

to ^na

W wyniku koniugacji powstanie pewna liczba rekombinantów szczepu

_% laktozy

TAT    i l^rvr»tnnruArcłanicł    1    n rolznmKin ^-nfr^TAr C7r7orMi

1    zachowują własny gen lacY, a od partnera otrzymują gen lacZ.

' ^ombinanty te, mając oba geny, będą fermentowały laktozę. Liczba ich będzie g^dyż geny lacY i lacZ sąsiadują ze sobą, a rekombinacja między tak jjlisko leżącymi genami jest zdarzeniem rzadkim. Z kolei wyobraźmy sobie, że Sjen sam szczep bakterii F“ skrzyżujemy z komórką męską typu F'lac, która na nlazmidzie ma czynny gen lacZ, a nieczynny lacY. W komórce, która otrzyma

■    plazmid F'lac, też będą się znajdować oba geny, ale jeden z nich (lacY) na chromosomie bakterii, a drugi (lacZ) na plazmidzie. Komórka ta będzie zdolna do

--‘'zużywania laktozy. Efekt w tym przypadku nie będzie jednak wynikiem rekom-bihacji, ale kompłementacji: genom plazmidu będzie tu komplementował (uzupełniał) genom bakterii, przy czym wszystkie komórki, które otrzymają plazmid, f,ędą fermentowały laktozę. Fenotypowy efekt jest zatem w obu przypadkach jednakowy — inny jest natomiast mechanizm zjawiska.

■    d Koniugacja jest procesem wieloetapowym. Rozpoczyna się od wstępnego kontaktu czubka pilusa z powierzchnią komórki biorcy. Pilus przesuwa się po powierzchni aż napotka właściwy receptor, w przypadku E. coli jest to białko Mony zewnętrznej OmpA. Wówczas zostaje unieruchomiony i ulega retrakqi, a następnie degradacji, co doprowadza do bezpośredniego kontaktu osłon komórkowych. Następnie dochodzi do lokalnego ścisłego zespolenia błon komórkowych. Pary tak połączonych komórek są dość stabilne i przygotowane do przekazania DNA.

Koniugacyjne przekazanie DNA (transfer) omówimy na przykładzie plazmidu F (ryc. 10-23). Cały proces rozpoczyna się od jednoniciowego nacięcia w specyficznym miejscu plazmidu F, zwanym oriT, przez białko Trał. Nacięta nić jest przepychana do komórki biorcy. Po przekazaniu całego plazmidu jego forma liniowa ulega cyrkularyzacji. Nici komplementarne do przekazanej do biorcy i do pozostałej w dawcy są syntetyzowane już podczas przekazywania. Synteza nici komplementarnych przebiega w komórce dawcy w sposób ciągły — a w komórce biorcy przez fragmenty Okazaki.

Podczas koniugaqi z komórką Hfr, do biorcy przekazany jest zazwyczaj jedynie fragment chromosomu, poczynając od miejsca integracji plazmidu F. Powstające w ten sposób niepełne zygoty nazywamy merozygotami. Chromosom Hfr jest przekazywany do komórki F" mniej więcej ze stałą prędkością, a na przekazanie całości trzeba około 100 minut (wg nowszych źródeł — 110 minut).

337

-2 — Życie bakterii