Différence entre la transduction généralisée et spécialisée

Différence clé - Transduction généralisée vs transduction spécialisée
 

La transduction est un mécanisme qui transfère l'ADN d'une bactérie à une autre par un bactériophage. Le bactériophage est un virus qui infecte et se réplique au sein d'une bactérie. Il est capable de se fixer à la paroi cellulaire bactérienne et d’injecter son ADN à la bactérie. À l'intérieur de la bactérie, l'ADN viral se réplique et crée les composants et les enzymes nécessaires à la fabrication de nombreux bactériophages. Au cours de ce processus, l’ADN bactérien se dégrade en morceaux et s’intègre au génome viral ou, l’ADN viral s’intègre directement à l’ADN bactérien. Les nouveaux bactériophages portent l’ADN bactérien qui les contient. Lorsque ces bactériophages infectent une autre bactérie, un mélange d'ADN bactérien se produit. La transduction peut avoir lieu par cycle lytique ou par cycle lysogène en fonction du type de bactériophage. Il existe donc deux types de transduction, à savoir la transduction généralisée et la transduction spécialisée. La principale différence entre la transduction généralisée et spécialisée est que la transduction généralisée est réalisée par des bactériophages virulents dans lesquels les cellules bactériennes sont lysées lors de la libération de nouveaux bactériophages tandis que la transduction spécialisée est réalisée par des bactériophages tempérés dans lesquels les cellules bactériennes ne sont pas lysées, et l'ADN viral s'intègre à l'ADN bactérien et survit au stade du prophage au sein de la bactérie pendant plusieurs générations.

CONTENU
1. Vue d'ensemble et différence clé
2. Qu'est-ce que la transduction généralisée?
3. Qu'est-ce que la transduction spécialisée?
4. Comparaison côte à côte - Transduction généralisée vs transduction spécialisée
5. Résumé

Qu'est-ce que la transduction généralisée??

Il existe deux types de bactériophages: virulent et tempéré. Le bactériophage virulent est capable de tuer la bactérie hôte. Ils subissent toujours le cycle de vie lytique qui cause la mort de la bactérie hôte. L'infection d'une bactérie par un bactériophage virulent et le transfert de l'ADN bactérien à une autre bactérie au cours de la deuxième infection est appelé transduction généralisée. Par conséquent, la transduction généralisée peut être définie comme le transfert d'ADN bactérien d'une bactérie à une autre bactérie par un bactériophage virulent au cours du cycle lytique du bactériophage. Le transfert d'ADN bactérien est dû à des erreurs d'emballage du matériel génétique dans les nouveaux phages. Le conditionnement de l'ADN viral nouvellement répliqué dans de nouveaux phages montre une faible fidélité. Par conséquent, pendant le conditionnement du matériel génétique, de petits morceaux d’ADN bactérien ou d’ADN bactérien recombiné avec de l’ADN viral peuvent être inclus à tort dans les phages. Si de l'ADN bactérien est inséré par hasard dans la capside virale, la deuxième infection introduit cet ADN dans une autre bactérie. Par conséquent, la transduction se termine entre deux bactéries avec succès.

Après l’infection, les phages virulents sont capables de contrôler la machinerie cellulaire bactérienne pour répliquer son propre ADN. Le virus devient également capable de dégrader le chromosome bactérien en petits morceaux et provoque une perturbation soudaine de la paroi cellulaire bactérienne lors de la libération des phages assemblés, provoquant la mort cellulaire..

Processus de transduction généralisé

La transduction généralisée est un processus rapide dans lequel les bactéries meurent dans un court laps de temps. Le bactériophage est capable de briser l'ADN bactérien en morceaux, détruisant la cellule bactérienne. Les étapes de la transduction généralisée peuvent être résumées comme suit.

1. Un bactériophage virulent (lytique) infecte une bactérie.
2. Le génome du phage entre dans la cellule bactérienne.
3. Le virus régit les mécanismes métaboliques bactériens pour fabriquer son propre ADN et d'autres composants et enzymes nécessaires.
4. L'ADN bactérien s'hydrolyse en petits morceaux.
5. Le matériel génétique se loge dans les nouveaux phages. Parfois, des fragments d’ADN bactériens s’emballent dans de nouvelles capsides de phage
6. Les cellules bactériennes lysent et libèrent les nouveaux phages.
7. Lorsque le phage transduit infecte une autre bactérie, l’ADN bactérien précédent s’intègre dans un nouveau.

Figure 01: Processus de transduction généralisé

Qu'est-ce que la transduction spécialisée??

Les bactériophages tempérés présentent des cycles de vie lysogènes. Ils sont impliqués dans un processus de transduction spécialisé dans lequel un fragment d'ADN bactérien est transféré d'une bactérie à une autre en raison d'une erreur. Par conséquent, la transduction spécialisée peut être définie comme le transfert de l’ADN bactérien du donneur à une autre bactérie par les bactériophages tempérés. Lorsque les phages tempérés infectent les bactéries, ils peuvent intégrer l’ADN viral dans le chromosome bactérien et rester au stade de prophage pendant plusieurs générations bactériennes sans le libérer du génome bactérien. Au cours de la réplication du génome bactérien, l’ADN viral est sujet à la réplication et entre dans de nouvelles cellules bactériennes et survit. Cependant, lorsque les prophages sont induits par certains facteurs, l'ADN viral se détache du chromosome bactérien. Parfois, au cours de ce détachement, des fragments de chromosomes bactériens se détachent et restent attachés à l'ADN du prophage. En raison de l'induction, les phages subissent ensuite un cycle lytique. Le génome viral se réplique avec l'ADN bactérien attaché et se loge dans de nouvelles capsides et fabrique de nouveaux phages. Les nouveaux phages libèrent la cellule bactérienne par lyse. Lorsqu'un nouveau phage infecte une autre bactérie, de l'ADN bactérien lui est transféré.

Processus de transduction spécialisé

Les étapes de la transduction spécialisée peuvent être résumées comme suit.

1. Un bactériophage tempéré infecte une bactérie.
2. L'ADN viral s'intègre dans le chromosome bactérien et devient le stade de prophage
3. L'ADN viral reste dans les bactéries pendant plusieurs générations
4. Lors d’une induction spontanée, l’ADN viral détache l’ADN chromosomique bactérien.
5. Des fragments d'ADN bactérien se détachent du chromosome bactérien avec de l'ADN viral.
6. L'ADN viral se réplique avec les gènes bactériens et se loge dans de nouvelles capsides et fabrique de nouveaux phages.
7. Les cellules bactériennes lysent et libèrent les nouveaux phages.
8. De nouveaux phages infectent de nouvelles bactéries.
9. L'ADN bactérien se mélange à de nouvelles bactéries pendant l'infection.

   

   Figure 02: Transduction spécialisée montrée par le phage lambda

Quelle est la différence entre la transduction généralisée et spécialisée?

Transduction généralisée vs spécialisée
La transduction généralisée est réalisée par des bactériophages virulents ou lytiques.	La transduction spécialisée est effectuée par des phages tempérés.
Cycle de la vie
La transduction généralisée subit un cycle de lyse	La transduction spécialisée subit un cycle lysogène.
Lyse de Bactéries
La cellule bactérienne se lyse rapidement.	Les cellules bactériennes ne sont pas lysées rapidement mais survivent pendant plusieurs générations.
Emballage de matériel génétique
Une partie de l’ADN bactérien du donneur est enfermée dans la capside virale lors de la transduction généralisée.	De petites parties de l'ADN bactérien restent attachées à l'ADN viral pendant le détachement du chromosome bactérien et sont emballées dans de nouvelles capsides.
Intégration de l'ADN viral
L'ADN viral n'est pas intégré au chromosome bactérien.	L’ADN bactérien et viral s’intègre.
Hydrolyse de l'ADN bactérien
L'ADN bactérien s'hydrolyse en morceaux par le virus.	L'ADN bactérien n'est pas hydrolysé.
Production de Prophage
Il n'y a pas de formation de prophage pendant la transduction généralisée.	Les prophages se forment lors de la transduction spécialisée.

Résumé - Transduction généralisée vs spécialisée

La transduction est le processus de transfert de l'ADN bactérien d'une bactérie à une autre par un virus. C'est un processus naturel qui se produit par le biais de cycles lytiques ou lysogènes. Les phages virulents présentent une transduction généralisée. Les phages tempérés montrent une transduction spécialisée. Au cours de la transduction généralisée, le virus détruit la cellule bactérienne. Dans la transduction spécialisée, les cellules bactériennes ne sont pas rapidement détruites sauf en cas d'induction. C'est la principale différence entre la transduction généralisée et spécialisée. L'ADN viral s'intègre dans le chromosome bactérien dans une transduction spécialisée et l'intégration ne se produit pas dans une transduction généralisée.

Référence:
1. Sans limites. “Transduction bactérienne - Manuel ouvert sans limites.” Sans limites. Boundless, 8 août 2016. Web. 26 avril 2017
2. “Transduction - Transduction généralisée.” Chromosome, Génétique, Viral et ADN - Articles de JRank. N.p., n.d. Web. 26 avril 2017
“Transduction (procaryotes).” Nature News. Nature Publishing Group, n.d. Web. 26 avril 2017

Courtoisie d'image:
1. “Cycle lytique” par xx (CC BY 2.0) via Flickr
2. “Lambda Phage” de Tinastella - Travail personnel (domaine public) via Wikimedia Commons