Ключова разлика – HFR срещу F+ щамове
Бактериалното конюгиране е метод на сексуално размножаване при бактериите и се счита за един от начините на хоризонтален генен трансфер при бактериите. Възможно е между две бактерии, при които едната бактерия притежава фактор на фертилност или F плазмид, а на втората бактерия липсва F плазмид. По време на бактериална конюгация, F плазмидите обикновено се прехвърлят към реципиентната бактерия, а не към цялата хромозома. Бактериите, които притежават F плазмидите, са известни като F+ щамове или донори. Те са способни да образуват полови пили и да прехвърлят плазмиди в други бактерии, които ги приемат. F плазмидът е свободен в цитоплазмата. Понякога F плазмидът се интегрира в бактериалната хромозома и произвежда рекомбинантна ДНК. Бактериите, които притежават F плазмид, интегриран в техните хромозоми, са известни като високочестотни рекомбинантни щамове или Hfr щамове. Ключовата разлика между щамовете F+ и Hfr е, че щамовете F+ имат F плазмиди в цитоплазмата свободно, без да се интегрират в бактериалните хромозоми, докато щамовете Hfr имат F плазмиди, интегрирани в техните хромозоми.
Какво представляват щамовете F+?
Някои бактериални щамове притежават F плазмиди в допълнение към своите хромозоми. Тези щамове са известни като F+ щамове. Те действат като донорни клетки или мъжки в бактериална конюгация. Бактериалното конюгиране е механизъм на сексуално възпроизвеждане, демонстриран от бактерии, който улеснява хоризонталния трансфер на гени между бактериите. F плазмидите могат да се репликират независимо и да съдържат гени, кодиращи фактора на плодовитостта. Следователно тези екстрахромозомни ДНК (плазмиди) се наричат F плазмиди поради F фактора или фактора на плодовитостта. Гените, кодиращи фактора на плодовитостта, са от съществено значение за трансфера или конюгацията. Бактериалните щамове, които получават F плазмиди от F+ щамове, са известни като F- щамове или реципиентни щамове или женски. F+ щамовете могат да дарят своя генетичен материал или екстрахромозомна ДНК на друга бактерия.
Бактериалното конюгиране започва с производството на полови пили от F+ щамове за контакт с F- бактерия. Sex pilus улеснява комуникацията и контакта между клетките чрез образуване на конюгационна тръба. Това образуване се управлява от гените на фактора за плодовитост, носени от F+ щама. F+ репликира своя F плазмид и прави негово копие, за да се прехвърли в F- щам. Копираният F плазмид се прехвърля към F-щама чрез конюгационна тръба. След като се прехвърли, конюгационната тръба се дисоциира. Щамът реципиент става F+. По време на бактериалната конюгация само F плазмидът се прехвърля от F+ щам към F- щам; бактериалната хромозома не се прехвърля.
Фигура 01: F+ щам и F- щам
Какво представляват HFR щамовете?
Бактериалните щамове, които имат F плазмид, интегриран в хромозомите, се наричат щамове с висока честота на рекомбинация или Hfr щамове. В Hfr щамовете F плазмидът не съществува свободно в цитоплазмата. F плазмидът се комбинира с бактериална хромозома и съществува като едно цяло. Тази рекомбинирана ДНК е известна като високочестотна ДНК или Hfr ДНК. С други думи, това е бактериален щам, който притежава Hfr ДНК като Hfr щам. Тъй като Hfr щамът има F плазмид или фактор на фертилност, той може да действа като донор или мъжка бактерия при бактериална конюгация. Тези Hfr щамове се опитват да прехвърлят цялата ДНК или голяма част от ДНК към реципиентната бактерия чрез свързващ мост. Някои части от бактериална хромозома или цялата хромозома също могат да бъдат копирани и прехвърлени към реципиентната бактерия, когато е включен щам Hfr е конюгация. Такива Hfr щамове са много полезни при изучаване на генно свързване и рекомбинация. Следователно молекулярните биолози и генетиците използват Hfr щам на бактерии (често E. coli), за да изследват генетичната връзка и да картографират хромозомата.
Високочестотна рекомбинация възниква, когато реципиентна бактерия получи три вида ДНК след чифтосване с Hfr щам чрез бактериална конюгация. Тези три типа са собствена хромозомна ДНК, F плазмидна ДНК и някои части от хромозомна ДНК на донора. Поради тази причина такива бактерии се наричат Hfr щамове. HFr щамовете могат също да бъдат определени като производни на F+ щамове.
F плазмидите могат да се интегрират в бактериалната хромозома и да се разпадат обратно от хромозомата на гостоприемника. По време на разпадането F плазмидът може да избере някои гени близо до него от хромозомата на гостоприемника. Hfr бактериални щамове, които се разпадат с някои гени на гостоприемника до местата за интегриране на F плазмид, са известни като F' щамове.
Фигура 02: Hfr щам
Каква е разликата между щамовете HFR и F+?
HFR срещу F+ щамове |
|
| HFr щамовете са бактериални щамове с Hfr ДНК или F плазмидна ДНК, интегрирана в бактериални хромозоми. | Бактериалните щамове, които съдържат F плазмиди, са известни като F+ щамове. F плазмидите съдържат гени, кодиращи фактора на плодовитостта. |
| Фактор на плодовитостта | |
| Фертилитетният плазмид е интегриран в хромозомната ДНК на клетката гостоприемник в Hfr клетки. | Фертилният плазмид е независим от хромозомата в F+ клетки |
| Ефективност | |
| Hfr са много ефективни донори. | F+ клетките са по-малко ефективни в сравнение с Hfr щамовете. |
Резюме – Hfr срещу F+ щамове
Бактериалните щамове, които имат F плазмиди, се характеризират като F+ щамове. F плазмидите съдържат фактор на фертилност или F фактор, който е от съществено значение за бактериалната конюгация. Тези бактерии са в състояние да прехвърлят своя F плазмид в бактерии, които нямат F плазмиди. След като тези F плазмиди влязат в реципиентната бактерия, тя може да съществува независимо или може да се интегрира с бактериална хромозома. Интегрираната F плазмидна ДНК и хромозомна ДНК е известна като Hfr ДНК. Бактериални щамове, които носят Hfr ДНК или F плазмидна ДНК, интегрирана в бактериални хромозоми, са известни като HFr щамове. Това е основната разлика между щамовете F+ и Hfr.
Изтеглете PDF версия на HRF срещу F+ щамове
Можете да изтеглите PDF версия на тази статия и да я използвате за офлайн цели според бележките за цитиране. Моля, изтеглете PDF версия тук Разлика между HFR и F+ щамове