La conjugaison bactérienne est une méthode de reproduction sexuée chez les bactéries et est considérée comme un mode de transfert de gène horizontal chez les bactéries. Il est possible entre deux bactéries chez lesquelles une bactérie possède un facteur de fertilité ou un plasmide F et une seconde bactérie qui manque de plasmide F. Au cours de la conjugaison bactérienne, les plasmides F sont généralement transférés à la bactérie réceptrice, et non à l'ensemble du chromosome. Les bactéries qui possèdent les plasmides F sont appelées souches F + ou donneurs. Ils sont capables de former des pili de sexe et de transférer des plasmides dans d'autres bactéries qui les reçoivent. Le plasmide F est libre dans le cytoplasme. Parfois, le plasmide F s’intègre au chromosome bactérien et produit un ADN recombinant. Les bactéries qui possèdent un plasmide F intégré dans leurs chromosomes sont appelées souches recombinantes haute fréquence ou souches Hfr. La principale différence entre les souches F + et Hfr est que Les souches F + ont des plasmides F dans le cytoplasme librement sans intégration dans les chromosomes bactériens tandis que Les souches de Hfr ont des plasmides F intégrés à leurs chromosomes.
CONTENU
1. Vue d'ensemble et différence clé
2. Que sont les souches F +
3. Que sont les souches HFR?
4. Comparaison côte à côte - souches HFR vs F + sous forme tabulaire
5. Résumé
Certaines souches bactériennes possèdent des plasmides F en plus de leurs chromosomes. Ces souches sont appelées souches F +. Ils agissent en tant que cellules donneuses ou mâles dans la conjugaison bactérienne. La conjugaison bactérienne est un mécanisme de reproduction sexuée mis en évidence par une bactérie qui facilite le transfert horizontal de gènes entre bactéries. Les plasmides F peuvent se répliquer indépendamment et contenir des gènes codant pour le facteur de fertilité. Par conséquent, ces ADN extrachromosomiques (plasmides) sont appelés plasmides F en raison du facteur F ou du facteur de fertilité. Les gènes codant pour les facteurs de fertilité sont essentiels au transfert ou à la conjugaison. Les souches bactériennes qui reçoivent les plasmides F des souches F + sont appelées souches F- ou souches receveuses ou femelles. Les souches F + peuvent donner leur matériel génétique ou leur ADN extrachromosomique à une autre bactérie.
La conjugaison bactérienne commence par la production de pili de sexe par les souches F + au contact de la bactérie F. Le pilus sexuel facilite la communication et le contact de cellule à cellule en formant un tube de conjugaison. Cette formation est régie par les gènes du facteur de fertilité portés par la souche F +. F + réplique son plasmide F et en fait une copie pour la transférer dans la souche F-. Le plasmide F copié est transféré sur la souche F via un tube de conjugaison. Une fois qu'il est transféré, le tube de conjugaison se dissocie. La souche receveuse devient F +. Au cours de la conjugaison bactérienne, seul le plasmide F est transféré de la souche F + à la souche F-; le chromosome bactérien n'est pas transféré.
Figure 01: F + Strain et F- Strain
Les souches bactériennes ayant un plasmide F intégré dans les chromosomes sont appelées souches de recombinaison à haute fréquence ou Souches Hfr. Dans les souches Hfr, le plasmide F n’existe pas librement dans le cytoplasme. Le plasmide F se combine avec le chromosome bactérien et existe sous la forme d'une unité. Cet ADN recombiné est appelé ADN haute fréquence ou ADN Hfr. En d'autres termes, il s'agit d'une souche bactérienne possédant l'ADN de Hfr en tant que souche de Hfr. Comme la souche Hfr possède un plasmide F ou un facteur de fertilité, elle peut agir en tant que donneur ou bactérie mâle en conjugaison bactérienne. Ces souches de Hfr tentent de transférer l’ADN entier ou une grande partie de l’ADN à la bactérie réceptrice via un pont reproducteur. Certaines parties du chromosome bactérien ou le chromosome entier peuvent également être copiés et transférés à la bactérie réceptrice lorsque la souche Hfr est impliquée dans la conjugaison. De telles souches Hfr sont très utiles pour étudier la liaison et la recombinaison de gènes. Par conséquent, les biologistes moléculaires et les généticiens utilisent la souche bactérienne Hfr (souvent E. coli) pour étudier les liens génétiques et cartographier le chromosome..
La recombinaison à haute fréquence se produit lorsqu'une bactérie receveuse reçoit trois types d'ADN après l'accouplement avec la souche Hfr par conjugaison bactérienne. Ces trois types sont son propre ADN chromosomique, son ADN plasmidique F et certaines parties de son ADN chromosomique. Pour cette raison, ces bactéries sont appelées souches Hfr. Les souches HFr peuvent également être définies comme des dérivés de souches F +.
Les plasmides F peuvent s'intégrer au chromosome bactérien et se désintégrer en arrière du chromosome de l'hôte. Au cours de la désintégration, le plasmide F peut sélectionner certains gènes à proximité du chromosome de l'hôte. Les souches bactériennes Hfr qui se désintègrent avec certains gènes de l'hôte à côté des sites d'intégration du plasmide F sont connues sous le nom de souches F '.
Figure 02: Souche Hfr
Souches HFR vs F + | |
Les souches HFr sont des souches bactériennes à ADN Hfr ou ADN plasmidique F intégrées dans les chromosomes bactériens. | Les souches bactériennes contenant des plasmides F sont appelées souches F +. Les plasmides F contiennent des gènes codant pour le facteur de fertilité. |
Facteur de fertilité | |
Le plasmide de fertilité est intégré à l'ADN chromosomique de la cellule hôte dans des cellules Hfr.. | Le plasmide de fertilité est indépendant du chromosome dans les cellules F + |
Efficacité | |
Hfr sont des donneurs très efficaces. | Les cellules F + sont moins efficaces que les souches Hfr. |
Les souches bactériennes qui possèdent des plasmides F sont caractérisées en tant que souches F +. Les plasmides F contiennent un facteur de fertilité ou facteur F essentiel à la conjugaison bactérienne. Ces bactéries sont capables de transférer leur plasmide F dans des bactéries dépourvues de plasmides F. Une fois que ces plasmides F entrent dans la bactérie réceptrice, ils peuvent exister indépendamment ou s’intégrer au chromosome bactérien. L'ADN plasmidique F intégré et l'ADN chromosomique sont appelés ADN Hfr. Les souches bactériennes qui portent l'ADN Hfr ou l'ADN plasmidique F intégré dans les chromosomes bactériens sont appelées souches HFr. C’est la principale différence entre les souches F + et Hfr.
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1. Griffiths, Anthony JF. «Problèmes résolus». Introduction à l'analyse génétique. 7ème édition. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, 1 er janvier 1970. Web. Disponible ici. 01 juin 2017.
2. "Cellule Hfr." Wikipedia. Wikimedia Foundation, 30 décembre 2016. Web. Disponible ici. 01 juin 2017.
1. «Conjugaison» de Adénosine - Travail personnel (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons [Recadré et étiqueté]
2. “Réplication de plasmides (anglais)” Par utilisateur: Spaully - Travail personnel, CC BY-SA 2.5) via Wikimedia Commons [Recadré et étiqueté]