Əsas Fərq – Ümumiləşdirilmiş və İxtisaslaşdırılmış Transduksiya
Transduksiya bir bakteriofaq vasitəsilə DNT-ni bir bakteriyadan digər bakteriyaya köçürən mexanizmdir. Bakteriofaq bir bakteriya daxilində yoluxduran və təkrarlanan bir virusdur. Bakteriyanın hüceyrə divarına yapışmağa və DNT-ni bakteriyaya yeritməyə qadirdir. Bakteriyanın içərisində viral DNT çoxalır və yeni bir çox bakteriofaq yaratmaq üçün lazımi komponentlər və fermentlər yaradır. Bu proses zamanı bakterial DNT parçalanır və viral genomla və ya viral DNT birbaşa bakterial DNT ilə birləşir. Yeni bakteriofaqlar onların içərisində bakteriya DNT-ni daşıyır. Bu bakteriofaqlar başqa bir bakteriyaya yoluxduqda bakterial DNT-nin qarışması baş verir. Transduksiya ya litik dövrə, ya da bakteriofaqın növünə görə lizogen dövrə ilə baş verə bilər. Beləliklə, iki növ transduksiya var, yəni ümumiləşdirilmiş transduksiya və xüsusi transduksiya. Ümumiləşdirilmiş və xüsusi transduksiya arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, ümumiləşdirilmiş transduksiya yeni bakteriofaqlar buraxıldıqda bakteriya hüceyrəsinin parçalandığı virulent bakteriofaqlar tərəfindən həyata keçirilir, xüsusi transduksiya isə bakteriya hüceyrəsinin parçalanmadığı mülayim bakteriofaqlar tərəfindən aparılır və viral DNT bakteriya ilə inteqrasiya olunur. DNT və bakteriya daxilində bir neçə nəsil üçün profaq mərhələsində sağ qalır.
Ümumiləşdirilmiş Transduksiya nədir?
İki növ bakteriofaq var: virulent və mülayim. Virulent bakteriofaq ev sahibi bakteriyanı öldürməyə qadirdir. Onlar həmişə ev sahibi bakteriyaların ölümünə səbəb olan litik həyat dövrü keçirlər. Bir bakteriyanın virulent bakteriofaq tərəfindən yoluxması və ikinci infeksiya zamanı bakterial DNT-nin başqa bir bakteriyaya köçürülməsi ümumiləşdirilmiş transduksiya kimi tanınır. Beləliklə, ümumiləşdirilmiş transduksiya bakteriofaqın litik dövrü ərzində virulent bakteriofaq tərəfindən bakterial DNT-nin bir bakteriyadan digər bakteriyaya ötürülməsi kimi müəyyən edilə bilər. Bakterial DNT transferi yeni faqlarda genetik materialın qablaşdırılmasının səhvləri səbəbindən baş verir. Yeni replikasiya olunmuş viral DNT-nin yeni faqlara qablaşdırılması aşağı sədaqət göstərir. Beləliklə, genetik materialın qablaşdırılması zamanı bakterial DNT-nin kiçik parçaları və ya viral DNT ilə rekombinasiya edilmiş bakteriya DNT-si səhv olaraq fajlara daxil edilə bilər. Əgər bakterial DNT təsadüfən viral kapsidin içərisinə daxil edilirsə, ikinci infeksiya bu DNT-ni başqa bir bakteriyaya daxil edir. Beləliklə, transduksiya iki bakteriya arasında uğurla tamamlanır.
İnfeksiyadan sonra virulent faqlar öz DNT-sini təkrarlamaq üçün bakterial hüceyrə mexanizmlərini idarə edə bilirlər. Virus həmçinin bakterial xromosomu kiçik parçalara ayıra bilir və hüceyrənin ölümünə səbəb olan yığılmış faqların sərbəst buraxılması üçün bakterial hüceyrə divarının qəfil pozulmasına səbəb olur.
Ümumi Transduksiya Prosesi
Ümumi transduksiya bakteriyaların qısa müddət ərzində öldüyü sürətli bir prosesdir. Bakteriofaq bakteriya DNT-ni parçalaya, bakteriya hüceyrəsini məhv etməyə qadirdir. Ümumiləşdirilmiş transduksiyanın mərhələləri aşağıdakı kimi ümumiləşdirilə bilər.
- Virulent (litik) bakteriofaq bakteriyaya yoluxur.
- Faq genomu bakteriya hüceyrəsinə daxil olur.
- Virus öz DNT-sini və digər zəruri komponentləri və fermentləri yaratmaq üçün bakterial metabolik mexanizmləri idarə edir.
- Bakteriya DNT kiçik parçalara hidroliz edir.
- Genetik material yeni faqların içinə yığılır. Bəzən bakterial DNT fraqmentləri yeni faq kapsidlərində yığılır
- Bakteriya hüceyrəsi lizis edir və yeni faqları buraxır.
- Transduksiya edilmiş faq başqa bir bakteriyaya yoluxduqda, əvvəlki bakterial DNT yeni bir bakteriyaya daxil olur.
Şəkil 01: Ümumiləşdirilmiş transduksiya prosesi
İxtisaslaşdırılmış Transduksiya nədir?
Mülayim bakteriofaqlar lizogen həyat dövrlərini göstərir. Onlar xüsusi transduksiya prosesində iştirak edirlər ki, bu prosesdə bakterial DNT-nin bir parçası səhvə görə bir bakteriyadan digər bakteriyaya köçürülür. Beləliklə, xüsusi transduksiya donor bakteriya DNT-nin mülayim bakteriofaqlar tərəfindən başqa bir bakteriyaya köçürülməsi kimi müəyyən edilə bilər. Mülayim faqlar bakteriyalara yoluxduqda, virus DNT-ni bakterial xromosoma inteqrasiya edə bilir və onu bakterial genomdan buraxmadan bir neçə bakterial nəsil üçün profaq mərhələsində qalırlar. Bakterial genomun replikasiyası zamanı viral DNT replikasiyaya məruz qalır və yeni bakteriya hüceyrələrinə daxil olur və sağ qalır. Bununla belə, profaqlar müəyyən amillər tərəfindən induksiya edildikdə, viral DNT bakterial xromosomdan ayrılır. Bəzən bu qopma zamanı bakterial xromosomların fraqmentləri ayrılır və profaq DNT-yə bağlı qalır. İnduksiyaya görə faqlar daha sonra litik dövrə keçirlər. Virus genomu əlavə edilmiş bakterial DNT ilə təkrarlanır və yeni kapsidlərin içərisinə yığılır və yeni faqlar əmələ gətirir. Yeni faqlar lizis yolu ilə bakteriya hüceyrəsini sərbəst buraxır. Yeni faq başqa bir bakteriyaya yoluxduqda, bakterial DNT ona keçir.
İxtisaslaşdırılmış Transduksiya Prosesi
İxtisaslaşdırılmış transduksiyanın mərhələləri aşağıdakı kimi ümumiləşdirilə bilər.
- Mülayim bakteriofaq bakteriyaya yoluxur.
- Viral DNT bakteriya xromosomuna inteqrasiya edir və profaq mərhələsinə çevrilir
- Virus DNT bir neçə nəsil bakteriyada qalır
- Spontan induksiya zamanı viral DNT bakterial xromosom DNT-ni ayırır.
- Bakteriya DNT fraqmentləri viral DNT ilə bakterial xromosomdan ayrılır.
- Viral DNT bakterial genlərlə birlikdə replikasiya edir və yeni kapsidlərin içinə yığılır və yeni faglar əmələ gətirir.
- Bakteriya hüceyrəsi lizis edir və yeni faqları buraxır.
- Yeni faqlar yeni bakteriyaları yoluxdurur.
- İnfeksiya zamanı bakterial DNT yeni bakteriyalarla qarışır.
Şəkil 02: Lambda faqı tərəfindən göstərilən xüsusi transduksiya
Ümumiləşdirilmiş və İxtisaslaşdırılmış Transduksiya arasındakı fərq nədir?
Ümumiləşdirilmiş və İxtisaslaşdırılmış Transduksiya |
|
| Ümumi transduksiya virulent və ya litik bakteriofaqlar tərəfindən həyata keçirilir. | Xüsusi transduksiya mülayim faqlar tərəfindən həyata keçirilir. |
| Lifecycle | |
| Ümumi transduksiya litik dövrədən keçir | İxtisaslaşdırılmış transduksiya lizogen sikldən keçir. |
| Bakteriyaların lizisi | |
| Bakteriya hüceyrəsi tez parçalanır. | Bakteriya hüceyrələri tez parçalanmır, lakin bir neçə nəsil ərzində yaşayır. |
| Genetik Materialın Qablaşdırılması | |
| Donor bakterial DNT-nin bir hissəsi ümumiləşdirilmiş transduksiyada viral kapsid daxilində qapalıdır | Bakterial DNT-nin kiçik hissələri bakterial xromosomdan qopma zamanı viral DNT-yə bağlı qalır və yeni kapsidlərə yığılır. |
| Virus DNT-nin İnteqrasiyası | |
| Viral DNT bakteriya xromosomuna inteqrasiya olunmayıb. | Bakteriya və viral DNT inteqrasiya edir. |
| Bakterial DNT-nin hidrolizi | |
| Bakteriya DNT-si virus tərəfindən parçalanır. | Bakteriya DNT-si hidroliz olunmur. |
| Prophage istehsalı | |
| Ümumi transduksiya zamanı profaq əmələ gəlmir. | Profaqlar xüsusi transduksiya zamanı əmələ gəlir. |
Xülasə – Ümumiləşdirilmiş və İxtisaslaşdırılmış Transduksiya
Transduksiya bakterial DNT-nin virus tərəfindən bir bakteriyadan digərinə köçürülməsi prosesidir. Bu, litik və ya lizogen dövrlər vasitəsilə baş verən təbii bir prosesdir. Virulent faqlar ümumiləşdirilmiş transduksiya göstərir. Mülayim faqlar xüsusi transduksiya göstərir. Ümumiləşdirilmiş transduksiya zamanı virus bakteriya hüceyrəsini məhv edir. İxtisaslaşmış transduksiyada induksiya olmadıqda bakteriya hüceyrələri tez məhv edilmir. Bu ümumiləşdirilmiş və ixtisaslaşmış transduksiya arasındakı əsas fərqdir. Viral DNT xüsusi transduksiyada bakterial xromosoma inteqrasiya edir və ümumiləşdirilmiş transduksiyada inteqrasiya baş vermir.
