Sự khác biệt giữa chuyển đổi và tải nạp

Các sự khác biệt chính giữa chuyển đổi và tải nạp là biến đổi là một cơ chế làm thay đổi vật liệu di truyền của vi khuẩn bằng cách hấp thu trực tiếp vật liệu di truyền ngoại sinh từ môi trường xung quanh thông qua màng tế bào và kết hợp nó vào bộ gen trong khi tải nạp là tiêm DNA ngoại lai bằng cách vi khuẩn virus vào vi khuẩn chủ.

Conjugation là một phương pháp tái tổ hợp DNA nổi tiếng, có thể được tìm thấy ở cả sinh vật nhân chuẩn và sinh vật nhân sơ. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng có thể chuyển DNA từ tế bào vi khuẩn này sang tế bào vi khuẩn khác bằng hai cơ chế khác: biến đổi và tải nạp. Tương tự như sự liên hợp, hai cơ chế này chuyển DNA theo một hướng và sự tái hợp xảy ra giữa các alen trong các vùng DNA tương đồng. Cả hai cơ chế chuyển rất ít lượng DNA và không chuyển toàn bộ nhiễm sắc thể của tế bào.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Biến đổi là gì
3. Truyền tải là gì
4. Điểm tương đồng giữa chuyển đổi và tải nạp
5. So sánh bên cạnh - Chuyển đổi so với tải nạp ở dạng bảng
6. Tóm tắt

Biến đổi là gì?

Fred Griffith, một nhân viên y tế thuộc Bộ Y tế Anh tại London, đã phát hiện ra quá trình biến đổi vào năm 1928. Đây là cơ chế giúp vi khuẩn hấp thụ các đoạn DNA từ môi trường và kết hợp nó vào nhiễm sắc thể của chúng. Sau khi chuyển đổi thành công, ô nhận (biến đổi) đạt được một số đặc điểm không có trước đây trong nó. Ở prokaryote như vi khuẩn, sự biến đổi xảy ra thường xuyên khi các tế bào tồn tại với số lượng lớn, chẳng hạn như trong đường ruột của con người hoặc trong đất giàu.

Hình 01: Biến đổi

Để thực hiện chuyển đổi thành công, vi khuẩn phải đủ khả năng. Do đó, sự biến đổi hoặc khả năng của một tế bào hấp thu DNA ngoại bào từ môi trường phụ thuộc vào khả năng của vi khuẩn. Khả năng phụ thuộc vào tính chất thay đổi giữa các loài vi khuẩn. Chuyển đổi có thể được thực hiện một cách giả tạo; đôi khi nó còn xảy ra một cách tự nhiên Nếu nó xảy ra tự nhiên, nó làm tăng khả năng gây bệnh thường xuyên hơn.

Truyền tải là gì?

Không giống như chuyển đổi, sự tải nạp đòi hỏi một virus như một tác nhân để mang đoạn DNA từ người hiến tặng đến tế bào người nhận. Những vi-rút này là vi-rút lây nhiễm vi khuẩn hoặc vi khuẩn. Giống như tất cả các loại vi-rút, các vi khuẩn này có lõi DNA hoặc RNA được bao quanh bởi một lớp vỏ protein. Vi khuẩn bám vào các thụ thể bề mặt của vi khuẩn và tiêm trực tiếp DNA virus vào vi khuẩn.

Sự tải nạp xảy ra theo hai cách: chu kỳ lytic hoặc chu kỳ sinh lý. Trong chu kỳ lylic, phage virus xâm nhập vào tế bào chủ, phá hủy nhiễm sắc thể của vật chủ và tự nhân lên trong tế bào chủ. Cuối cùng, các phage này phá hủy (lyse) cùng một tế bào chủ; do đó, chúng tôi gọi chúng là các phage độc ​​lực. Không giống như trong chu kỳ lylic, sự ly giải trực tiếp của tế bào vi khuẩn không xảy ra trong chu trình sinh lý. Trong chu trình sinh lý, DNA của phage tích hợp với nhiễm sắc thể chủ như một lời tiên tri. Sau khi tích hợp, tế bào chủ trải qua quá trình sao chép DNA và phân hạch nhị phân, dẫn đến các bản sao của tế bào chủ với những lời tiên tri. Cuối cùng, những lời tiên tri này sẽ tự bào chữa khỏi nhiễm sắc thể của vật chủ và đi đến chu kỳ lylic.

Hình 02: Tải nạp

Sự tải nạp là một công cụ hữu ích trong kỹ thuật di truyền khi đưa gen lạ vào vi khuẩn. Ngoài ra, rất hữu ích để hiểu cơ chế mà thuốc kháng sinh trở nên không hiệu quả do sự chuyển gen kháng kháng sinh giữa các vi khuẩn.

Điểm giống nhau giữa chuyển đổi và tải nạp?

• Biến đổi và tải nạp là hai cơ chế liên quan đến chuyển gen ngang từ vi khuẩn này sang vi khuẩn khác.
• Hai cơ chế này chuyển DNA theo một hướng.
• Tuy nhiên, cả hai cơ chế chuyển rất ít lượng DNA và không chuyển toàn bộ nhiễm sắc thể của tế bào.
• Hơn nữa, cả biến đổi và tải nạp là những công cụ quan trọng trong sinh học phân tử và kỹ thuật di truyền.

Sự khác biệt giữa chuyển đổi và chuyển tải?

Biến đổi là sự biến đổi gen của vi khuẩn bằng cách hấp thu trực tiếp và kết hợp DNA ngoại sinh từ môi trường xung quanh. Mặt khác, tải nạp là quá trình virus chuyển vật liệu di truyền từ vi khuẩn này sang vi khuẩn khác. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa chuyển đổi và tải nạp. Sự biến đổi được phát hiện bởi Fred Griffith vào năm 1928 trong khi sự tải nạp được phát hiện bởi Norton Zinder và Joshua Lederberg vào năm 1952. Hơn nữa, DNA trần trụi di chuyển qua tường và màng của người nhận trong quá trình biến đổi mà không có sự trợ giúp của virus. Nhưng, sự tải nạp được thực hiện bởi một vi khuẩn. Do đó, chúng ta có thể coi điều này cũng là một sự khác biệt giữa chuyển đổi và tải nạp.

Hơn nữa, trong quá trình biến đổi, các đoạn DNA ngoại bào được thu nhận. Trong quá trình tải nạp, vi khuẩn sẽ đưa đoạn DNA vào vi khuẩn. Do đó đây là một sự khác biệt đáng kể giữa chuyển đổi và tải nạp. Ngoài ra, một sự khác biệt nữa giữa chuyển đổi và tải nạp là sự chuyển plasmid có thể xảy ra trong quá trình chuyển đổi trong khi nó không có khả năng xảy ra trong tải nạp. Trên đây, một sự khác biệt đáng kể khác giữa biến đổi và tải nạp là sự biến đổi dễ bị DNAase trong khi sự tải nạp là kháng DNAase.

Dưới đây Infographic trình bày sự khác biệt giữa chuyển đổi và tải nạp như là một so sánh cạnh nhau.

Tóm tắt - Chuyển đổi và chuyển tải

Biến đổi và tải nạp là hai cách chuyển gen ngang giữa các vi khuẩn. Biến đổi là quá trình hấp thu trực tiếp DNA ngoại sinh từ xung quanh thông qua thành tế bào và màng tế bào vào tế bào vi khuẩn và kết hợp với bộ gen của nó. Mặt khác, tải nạp là quá trình tiêm DNA virus vào tế bào vi khuẩn bằng các vi khuẩn. Do đó, sự tải nạp được thực hiện bởi một vật chủ virus. Hơn nữa, sự biến đổi xảy ra tự nhiên và nhân tạo. Nó phụ thuộc vào năng lực của vi khuẩn. Sự tải nạp không phụ thuộc vào năng lực của vi khuẩn. Sự tải nạp xảy ra thông qua chu kỳ lytic và lysogen. Vì vậy, đây là sự khác biệt giữa chuyển đổi và tải nạp.

Tài liệu tham khảo:

1. Ung 5.1: Biến đổi vi khuẩn. Sinh học LibreTexts, Libretexts, 27 tháng 11 năm 2017, Có sẵn tại đây.
2. Griffiths, Anthony JF. Truyền tải Giới thiệu về phân tích di truyền. Ấn bản thứ 7., Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ, ngày 1 tháng 1 năm 1970, Có sẵn tại đây.
3. Vi sinh vật vô biên. Lumen, có sẵn ở đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. Chuyển đổi vi khuẩn nhân tạo của Femem By Amunroe13 - Công việc riêng (CC BY-SA 3.0) qua Wikimedia Commons
2. Truyền tải (di truyền) vi phạm bởi Reytan với sự sửa đổi bởi Geni - phiên bản sửa đổi của hình ảnh: Truyền tải (di truyền học) .svg (Tên miền công cộng) qua Commons Wikimedia