Unterschied zwischen HFR- und F + -Stämmen

Schlüsseldifferenz - HFR vs F + Stämme
 

Die bakterielle Konjugation ist eine Methode der sexuellen Fortpflanzung bei Bakterien und wird als eine Art des horizontalen Gentransfers bei Bakterien angesehen. Es ist möglich zwischen zwei Bakterien, bei denen ein Bakterium einen Fertilitätsfaktor oder F-Plasmid besitzt, und dem zweiten Bakterium fehlt das F-Plasmid. Während der bakteriellen Konjugation werden F-Plasmide im Allgemeinen auf das Empfängerbakterium übertragen, nicht auf das gesamte Chromosom. Bakterien, die die F-Plasmide besitzen, sind als F + -Stämme oder Spender bekannt. Sie sind in der Lage, Geschlechtspili zu bilden und Plasmide in andere Bakterien zu überführen, die sie aufnehmen. Das F-Plasmid ist im Zytoplasma frei. Manchmal integriert sich das F-Plasmid in das bakterielle Chromosom und produziert rekombinante DNA. Bakterien, die ein in ihre Chromosomen integriertes F-Plasmid besitzen, sind als rekombinante Hochfrequenzstämme oder Hfr-Stämme bekannt. Der Hauptunterschied zwischen F + -Stämmen und Hfr ist das F + -Stämme haben F-Plasmide im Zytoplasma frei, ohne sich in bakterielle Chromosomen zu integrieren während Hfr-Stämme haben F-Plasmide in ihre Chromosomen integriert.

INHALT
1. Übersicht und Schlüsseldifferenz
2. Was sind F + -Stämme?
3. Was sind HFR-Stämme?
4. Side-by-Side-Vergleich - HFR und F + -Stamm in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung

Was sind F + -Stämme??

Einige Bakterienstämme besitzen zusätzlich zu ihren Chromosomen F-Plasmide. Diese Stämme sind als F + -Stämme bekannt. Sie wirken als Spenderzellen oder Männchen bei der bakteriellen Konjugation. Die bakterielle Konjugation ist ein Mechanismus für die sexuelle Fortpflanzung von Bakterien, der den horizontalen Gentransfer zwischen Bakterien erleichtert. F-Plasmide können sich unabhängig replizieren und Fruchtbarkeitsfaktor-kodierende Gene enthalten. Daher wird diese extrachromosomale DNA (Plasmide) aufgrund des F-Faktors oder Fertilitätsfaktors als F-Plasmide bezeichnet. Gene, die den Fruchtbarkeitsfaktor kodieren, sind für die Übertragung oder Konjugation wesentlich. Bakterienstämme, die F-Plasmide von F + -Stämmen erhalten, sind als F-Stämme oder Empfängerstämme oder -weibchen bekannt. F + -Stämme können ihr genetisches Material oder extrachromosomale DNA an ein anderes Bakterium abgeben.

Die bakterielle Konjugation beginnt mit der Produktion von Sex-Pili durch F + -Stämme für den Kontakt mit F-Bakterium. Sex pilus erleichtert die Kommunikation zwischen Zelle und Zelle, indem ein Konjugationsrohr gebildet wird. Diese Bildung wird durch die vom F + -Stamm getragenen Fruchtbarkeitsfaktor-Gene bestimmt. F + repliziert sein F-Plasmid und erstellt eine Kopie davon zur Übertragung in den F-Stamm. Das kopierte F-Plasmid wird über ein Konjugationsröhrchen auf den F-Stamm übertragen. Nach der Übertragung dissoziiert das Konjugationsröhrchen. Der Empfängerstamm wird zu F +. Während der bakteriellen Konjugation wird nur das F-Plasmid vom F + -Stamm zum F-Stamm transferiert; Das bakterielle Chromosom wird nicht übertragen.

Abbildung 01: F + -Stamm und F-Stamm

Was sind HFR-Stämme??

Als Bakterienstämme werden F-Plasmide bezeichnet, die in die Chromosomen integriert sind Hochfrequenzrekombinationsstämme oder Hfr-Stämme. In Hfr-Stämmen existiert das F-Plasmid nicht frei im Zytoplasma. Das F-Plasmid verbindet sich mit dem bakteriellen Chromosom und existiert als eine Einheit. Diese rekombinierte DNA ist als Hochfrequenz-DNA oder Hfr-DNA bekannt. Mit anderen Worten, es ist ein Bakterienstamm, der Hfr-DNA als Hfr-Stamm besitzt. Da der Hfr-Stamm F-Plasmid oder Fertilitätsfaktor aufweist, kann er als Spender oder männliches Bakterium bei der bakteriellen Konjugation wirken. Diese Hfr-Stämme versuchen, die gesamte DNA oder einen großen Teil der DNA durch eine Paarungsbrücke auf das Empfängerbakterium zu übertragen. Einige Teile des bakteriellen Chromosoms oder des gesamten Chromosoms können auch kopiert und auf das Empfängerbakterium übertragen werden, wenn der Hfr-Stamm eine Konjugation ist. Solche Hfr-Stämme sind sehr nützlich beim Studium der Genverknüpfung und Rekombination. Daher verwenden Molekularbiologen und Genetiker den Hfr-Bakterienstamm (oft E. coli), um die genetische Verknüpfung zu untersuchen und das Chromosom zu kartieren.

Hochfrequenzrekombination tritt auf, wenn ein Empfängerbakterium nach der Paarung mit dem Hfr-Stamm durch bakterielle Konjugation drei Arten von DNA erhält. Diese drei Typen sind die eigene chromosomale DNA, die F-Plasmid-DNA und einige Teile der chromosomalen DNA des Spenders. Aus diesem Grund werden solche Bakterien als Hfr-Stämme bezeichnet. HFr-Stämme können auch als Derivate von F + -Stämmen definiert werden.

F-Plasmide können sich in das bakterielle Chromosom integrieren und vom Wirtschromosom ablösen. Während des Zerfalls kann das F-Plasmid einige Gene aus dem Wirtschromosom in seiner Nähe auswählen. Hfr-Bakterienstämme, die neben einigen F-Plasmid-Integrationsstellen mit einigen Wirtsgenen zerfallen, sind als F'-Stämme bekannt.

Abbildung 02: Hfr-Stamm

Was ist der Unterschied zwischen HFR- und F + -Stämmen??

HFR vs F + -Stämme
HFr-Stämme sind Bakterienstämme mit Hfr-DNA oder F-Plasmid-DNA, die in Bakterienchromosomen integriert sind.	Bakterienstämme, die F-Plasmide enthalten, sind als F + -Stämme bekannt. F-Plasmide enthalten Fertilitätsfaktoren, die Gene kodieren.
Fruchtbarkeitsfaktor
Das Fruchtbarkeitsplasmid wird in Hfr-Zellen in die chromosomale DNA der Wirtszelle integriert.	Fertilitätsplasmid ist in F + -Zellen vom Chromosom unabhängig
Effizienz
Hfr sind sehr effiziente Spender.	F + -Zellen sind im Vergleich zu Hfr-Stämmen weniger effizient.

Zusammenfassung - Hfr vs F + Strains

Bakterienstämme, die F-Plasmide aufweisen, werden als F + -Stämme charakterisiert. F-Plasmide enthalten einen Fertilitätsfaktor oder F-Faktor, der für die bakterielle Konjugation wesentlich ist. Diese Bakterien können ihr F-Plasmid in Bakterien übertragen, denen F-Plasmide fehlen. Sobald diese F-Plasmide in das Empfängerbakterium eintreten, können sie unabhängig existieren oder sich mit dem bakteriellen Chromosom integrieren. Integrierte F-Plasmid-DNA und chromosomale DNA sind als Hfr-DNA bekannt. Bakterienstämme, die in Bakterienchromosomen integrierte Hfr-DNA oder F-Plasmid-DNA tragen, sind als HFr-Stämme bekannt. Dies ist der Hauptunterschied zwischen F + - und Hfr-Stämmen.

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Referenz:

1. Griffiths, Anthony JF. "Gelöste Probleme". Eine Einführung in die genetische Analyse. 7. Ausgabe. US National Library of Medicine, 01. Januar 1970. Web. Hier verfügbar. 1. Juni 2017.
2. "Hfr-Zelle". Wikipedia. Wikimedia Foundation, 30. Dezember 2016. Web. Hier verfügbar. 1. Juni 2017.

Bildhöflichkeit:

1. "Konjugation" von Adenosine - Eigene Arbeit (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia [Zugeschnitten und neu etikettiert]
2. "Plasmid-Replikation (englisch)" Von User: Spaully - Eigene Arbeit, CC BY-SA 2.5) über Commons Wikimedia [Zugeschnitten und neu etikettiert]