Klíčový rozdíl – HFR vs F+ kmeny
Bakteriální konjugace je metoda sexuální reprodukce u bakterií a je považována za jeden způsob horizontálního přenosu genů u bakterií. Je možné mezi dvěma bakteriemi, ve kterých jedna bakterie má faktor fertility nebo F plazmid a druhá bakterie postrádá F plazmid. Během bakteriální konjugace jsou plazmidy F obecně přeneseny do recipientní bakterie, nikoli do celého chromozomu. Bakterie, které mají F plazmidy, jsou známé jako F+ kmeny nebo donory. Jsou schopny tvořit sexuální pili a přenášet plazmidy do jiných bakterií, které je přijímají. F plazmid je v cytoplazmě volný. Někdy se F plazmid integruje do bakteriálního chromozomu a produkuje rekombinantní DNA. Bakterie, které mají F plazmid integrovaný do svých chromozomů, jsou známé jako vysokofrekvenční rekombinantní kmeny nebo Hfr kmeny. Klíčový rozdíl mezi kmeny F+ a Hfr je v tom, že kmeny F+ mají plazmidy F v cytoplazmě volně bez integrace do bakteriálních chromozomů, zatímco kmeny Hfr mají plazmidy F integrované do svých chromozomů.
Co jsou to kmeny F+?
Některé bakteriální kmeny mají kromě svých chromozomů ještě F plazmidy. Tyto kmeny jsou známé jako F+ kmeny. Působí jako donorové buňky nebo samci v bakteriální konjugaci. Bakteriální konjugace je mechanismus sexuální reprodukce u bakterií, který usnadňuje horizontální přenos genů mezi bakteriemi. F plazmidy se mohou replikovat nezávisle a obsahovat geny kódující faktor fertility. Proto se tyto extrachromozomální DNA (plazmidy) nazývají F plazmidy kvůli faktoru F nebo faktoru plodnosti. Geny kódující faktor fertility jsou nezbytné pro přenos nebo konjugaci. Bakteriální kmeny, které přijímají F plazmidy z F+ kmenů, jsou známé jako F- kmeny nebo recipientní kmeny nebo samice. Kmeny F+ mohou darovat svůj genetický materiál nebo extrachromozomální DNA jiné bakterii.
Bakteriální konjugace začíná produkcí pohlavních pili kmeny F+ až do kontaktu s bakterií F-. Sex pilus usnadňuje mezibuněčnou komunikaci a kontakt vytvořením konjugační trubice. Tato formace je řízena geny faktoru plodnosti nesenými kmenem F+. F+ replikuje svůj F plazmid a vytváří jeho kopii pro přenos do kmene F-. Zkopírovaný F plazmid je přenesen do F- kmene pomocí konjugační zkumavky. Jakmile se přenese, konjugační trubice disociuje. Kmen příjemce se stává F+. Během bakteriální konjugace se z F+ kmene do F- kmene přenese pouze F plazmid; bakteriální chromozom není přenesen.
Obrázek 01: F+ kmen a F- kmen
Co jsou to kmeny HFR?
Bakteriální kmeny, které mají F plazmid integrovaný do chromozomů, se nazývají vysokofrekvenční rekombinační kmeny nebo Hfr kmeny. U kmenů Hfr F plazmid v cytoplazmě volně neexistuje. F plazmid se kombinuje s bakteriálním chromozomem a existuje jako jedna jednotka. Tato rekombinovaná DNA je známá jako vysokofrekvenční DNA nebo Hfr DNA. Jinými slovy, je to bakteriální kmen, který má Hfr DNA jako Hfr kmen. Protože Hfr kmen má F plazmid nebo faktor fertility, může působit jako donor nebo samčí bakterie v bakteriální konjugaci. Tyto kmeny Hfr se pokoušejí přenést celou DNA nebo velkou část DNA do přijímající bakterie prostřednictvím páření. Některé části bakteriálního chromozomu nebo celý chromozom mohou být také zkopírovány a přeneseny do recipientní bakterie, pokud se jedná o konjugaci Hfr kmene. Takové kmeny Hfr jsou velmi užitečné při studiu genové vazby a rekombinace. Proto molekulární biologové a genetici používají Hfr kmen bakterií (často E. coli) ke studiu genetických vazeb a mapování chromozomu.
K vysokofrekvenční rekombinaci dochází, když přijímající bakterie obdrží tři typy DNA po spárování s kmenem Hfr prostřednictvím bakteriální konjugace. Tyto tři typy jsou vlastní chromozomální DNA, F plazmidová DNA a některé části chromozomální DNA dárce. Z tohoto důvodu jsou takové bakterie pojmenovány jako kmeny Hfr. Kmeny HFr lze také definovat jako deriváty kmenů F+.
F plazmidy se mohou integrovat do bakteriálního chromozomu a dezintegrovat se zpět z hostitelského chromozomu. Během dezintegrace může F plazmid vybrat některé geny v jeho blízkosti z hostitelského chromozomu. Bakteriální kmeny Hfr, které se rozpadají s některými hostitelskými geny vedle integračních míst F plazmidu, jsou známé jako kmeny F'.
Obrázek 02: Hfr Strain
Jaký je rozdíl mezi HFR a F+ kmeny?
HFR vs F+ kmeny |
|
| HFr kmeny jsou bakteriální kmeny s Hfr DNA nebo F plazmidovou DNA integrovanou do bakteriálních chromozomů. | Bakteriální kmeny, které obsahují F plazmidy, jsou známé jako F+ kmeny. F plazmidy obsahují geny kódující faktor plodnosti. |
| Faktor plodnosti | |
| Plysmid plodnosti je integrován do chromozomální DNA hostitelské buňky v buňkách Hfr. | Plazmid plodnosti je nezávislý na chromozomu v F+ buňkách |
| Účinnost | |
| Hfr jsou velmi efektivní dárci. | F+ buňky jsou méně účinné ve srovnání s kmeny Hfr. |
Shrnutí – Hfr vs. F+ kmeny
Bakteriální kmeny, které mají F plazmidy, jsou charakterizovány jako F+ kmeny. F plazmidy obsahují faktor fertility nebo F faktor, který je nezbytný pro bakteriální konjugaci. Tyto bakterie jsou schopny přenést svůj F plazmid do bakterií, které F plazmidy postrádají. Jakmile tyto F plazmidy vstoupí do recipientní bakterie, mohou existovat nezávisle nebo se mohou integrovat s bakteriálním chromozomem. Integrovaná F plazmidová DNA a chromozomální DNA je známá jako Hfr DNA. Bakteriální kmeny, které nesou Hfr DNA nebo F plazmidovou DNA integrovanou do bakteriálních chromozomů, jsou známé jako kmeny HFr. Toto je hlavní rozdíl mezi kmeny F+ a Hfr.
Stáhnout PDF verzi HRF vs F+ Strains
Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro offline účely podle citací. Stáhněte si PDF verzi zde Rozdíl mezi HFR a F+ kmeny
