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박테리아는 유전자 정보를 어떻게 교환합니까?

박테리아는 게놈에 이중 가닥, 원형 DNA를 가진 미세한 유기체입니다. 박테리아는 수명주기 동안 성적인 생식 단계를 의무가 없지만 유전자 정보를 적극적으로 교환 할 수 있습니다. 박테리아에서 유전자 정보의 교환은 컨쥬 게이션, 변형 및 형질 도입의 세 가지 방법으로 발생합니다. 두 박테리아 사이의 유전 물질의 직접 전달은 공액으로 알려져 있습니다. 그것은 섹스 필러스를 통해 발생합니다. 변형은 주변에서 벌거 벗은 외래 DNA를 집어 올리는 것입니다. 형질 도입은 박테리오파지에 의한 박테리아 DNA를 다른 박테리아로 운반하는 것입니다.

주요 영역이 적용됩니다

1. 박테리아는 무엇입니까
- 정의, 특징, 박테리아 DNA
2. 박테리아는 유전자 정보를 어떻게 교환합니까
- 컨쥬 게이션, 변환, 변환

주요 용어 :박테리아 DNA, 컨쥬 게이션, 플라스미드, 성 필러스, 형질 전환, 형질 도입

박테리아는 무엇입니까

박테리아는 막 내지 소기관이없는 원핵 생물입니다. 그들은 peptidoglycan 세포벽을 가지고 있습니다. 이진 핵분열에 의한 무성 생식은 박테리아의 주요 생식 방법입니다. 박테리아는 박테리아 내에 두 가지 유형의 유전 물질을 함유 할 수 있으며 박테리아 게놈 및 플라스미드입니다. 게놈은 이중 가닥 원형 염색체 DNA이고 플라스미드는 이중 가닥, 작고 원형 DNA 분자이다. 박테리아 염색체 DNA는 뉴 클레오이드에 위치합니다. e의 크기. coli 게놈은 460 만 기본 쌍이며 약 4,300 개의 유전자로 구성됩니다. 플라스미드 또는 비 chromosomal 박테리아 DNA는 박테리아 염색체보다 작으며, 세균 세포에 따라 수천 개 이상의 플라스미드가 발견 될 수 있습니다. 배양의 박테리아는 도 1에 도시되어있다 .

그림 1 :박테리아

박테리아는 어떻게 유전자 정보를 교환합니까

유전자 정보는 한 박테리아에서 다른 박테리아로 DNA 형태로 전달 될 수 있습니다. 박테리아 사이의 유전자 정보의 전달은 한 박테리아가 공여자 역할을하는 반면 다른 박테리아는 수신기로만 사용되기 때문에 종종 진정한 교환으로 간주되지 않습니다. 또한, 작은 박테리아 염색체만이 전달된다.

박테리아 사이의 유전자 정보 교환에 사용되는 세 가지 모드는 컨쥬 게이션, 변형 및 형질 도입입니다.

컨쥬 게이션

직접 세포-세포 접촉을 통해 두 박테리아 간의 유전자 정보를 교환하는 과정을 컨쥬 게이션이라고합니다. 그것은 DNA 전달의 중재를위한 효율적인 메커니즘으로 암호화 된 공액 플라스미드에 의해 매개된다. 컨쥬 게이션은 단방향 과정이며, 기증자 박테리아만이 공액 플라스미드를 갖는다. 그람 음성 박테리아의 공액 플라스미드는 수용자 박테리아로의 DNA 전이를 용이하게하는 성 필러에 대해 암호화된다. 두 박테리아 사이의 직접적인 접촉은 성 필러를 통해 달성되어 공액 교량을 형성합니다. 박테리아 컨쥬 게이션의 단계는 그림 2에 나와 있습니다.

그림 2 :컨쥬 게이션

1- 기증자 세포는 필러스를 생성합니다.
2- 필러스는 수용자 세포에 부착하고 두 세포를 함께 가져옵니다.
3- 모바일 플라스미드가 닉킹되고, 단일 가닥의 DNA가 수용자 세포로 옮겨진다. 두 세포 모두 이제 실행 가능한 공여자입니다.

변환

주변 매체에서 박테리아에 의해 DNA의 자유로운 조각을 취하는 과정을 변환이라고합니다. 유능한 박테리아 세포만이 변형에 의해 DNA를 취할 수 있습니다. 제한된 유형의 박테리아는 bacillus 과 같은 자연스럽게 변형 될 수 있습니다. , streptococcus , neisseria , haemophilus 또한, 또한, 대부분의 박테리아와 같은 대부분의 박테리아. coli 클로라이드 칼슘이있는 배지에 노출되어 인공적으로 유능하게 만들 수 있습니다. 플라스미드는 DNA 클로닝 실험 동안 형질 전환에서 DNA의 캐리어로 사용됩니다.

트랜스 헌치

박테리아 감염 바이러스를 통해 박테리아 DNA를 한 세포에서 다른 세포로 전달하는 과정은 형질 도입으로 알려져 있습니다. 외래 DNA가 박테리오파지 내부에서 보호되기 때문에 효율적인 DNA 전달 방법으로 간주됩니다. 박테리오파지에 의해 전이 된 DNA는 상 동성 재조합에 의해 수용자 박테리아 게놈에 영구적으로 통합된다.

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결론

DNA 사이의 유전 물질의 교환은 세 가지 방법으로 발생합니다. 컨쥬 게이션, 변형 및 형질 도입. 컨쥬 게이션은 성 필러의 도움으로 두 박테리아 사이의 유전 물질을 직접 전달하는 것입니다. 변형은 주변 매체로부터 박테리아에 의한 벌거 벗은 DNA 단편의 테이크 업이다. 형질 감염은 박테리아 감염 바이러스를 통한 박테리아 DNA의 전달입니다.

참조 :

1. Rogers, Kara 및 Robert J. Kadner. "박테리아."  Encyclopædia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc., 2018 년 2 월 22 일, 여기에서 구할 수 있습니다.

이미지 제공 :

1.“Bacteroides Hypermegas 박테리아”CDC/Dr. V. R. Dowell, Jr. (Public Domain)를 통해 공중 보건 이미지 라이브러리
2. 아데노신의“공동 도구”-Commons Wikimedia

를 통한 자체 작업 (CC By-SA 3.0).


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