Tofauti Muhimu – Ubadilishaji wa Jumla dhidi ya Maalum
Uhamishaji ni utaratibu ambao huhamisha DNA kutoka kwa bakteria moja hadi bakteria nyingine kwa bacteriophage. Bacteriophage ni virusi vinavyoambukiza na kujirudia ndani ya bakteria. Ina uwezo wa kushikamana na ukuta wa seli ya bakteria na kuingiza DNA yake kwa bakteria. Ndani ya bakteria, DNA ya virusi hujirudia na kuunda vipengele muhimu na vimeng'enya kutengeneza bakteria nyingi mpya. Wakati wa mchakato huu, DNA ya bakteria huharibika vipande vipande na kuunganisha na genome ya virusi au, DNA ya virusi inaunganishwa moja kwa moja na DNA ya bakteria. Bakteriophages mpya hubeba DNA ya bakteria ndani yao. Wakati bacteriophages hizi huambukiza bakteria nyingine, kuchanganya DNA ya bakteria hutokea. Uhamisho unaweza kutokea ama kwa mzunguko wa lytic au mzunguko wa lysogenic kulingana na aina ya bacteriophage. Kwa hivyo, kuna aina mbili za upitishaji, yaani upitishaji wa jumla na upitishaji maalum. Tofauti kuu kati ya uhamishaji wa jumla na maalum ni kwamba uhamishaji wa jumla hufanywa na bacteriophages hatari ambapo seli ya bakteria hupigwa wakati bacteriophages mpya hutolewa wakati uhamishaji maalum unafanywa na bacteriophages ya hali ya hewa ambayo seli ya bakteria haijasasishwa, na DNA ya virusi huunganishwa na bakteria. DNA na kuishi katika hatua ya uzazi ndani ya bakteria kwa vizazi kadhaa.
Upitishaji wa Jumla ni nini?
Kuna aina mbili za bacteriophages: virusi na baridi. Bakteriophage hatari ina uwezo wa kuua bakteria mwenyeji. Daima hupitia mzunguko wa maisha ya lytic ambayo husababisha kifo cha bakteria mwenyeji. Kuambukizwa kwa bakteria kwa bakteria hatari na kuhamisha DNA ya bakteria hadi kwa bakteria nyingine wakati wa maambukizi ya pili hujulikana kama uhamishaji wa jumla. Kwa hivyo, uhamishaji wa jumla unaweza kufafanuliwa kama uhamishaji wa DNA ya bakteria kutoka kwa bakteria moja hadi bakteria nyingine na bacteriophage hatari wakati wa mzunguko wa lytic wa bacteriophage. Uhamisho wa DNA ya bakteria hutokea kwa sababu ya hitilafu za ufungashaji wa nyenzo za kijeni kwenye mirija mipya. Ufungaji wa DNA ya virusi iliyonakiliwa hivi karibuni katika fagio jipya unaonyesha uaminifu mdogo. Kwa hivyo, wakati wa ufungaji wa nyenzo za kijenetiki, vipande vidogo vya DNA ya bakteria au DNA ya bakteria iliyochanganywa na DNA ya virusi inaweza kujumuishwa kwenye fagio vibaya. Ikiwa DNA ya bakteria itaingizwa ndani ya kapsidi ya virusi kwa bahati, maambukizi ya pili huingiza DNA hii kwenye bakteria nyingine. Kwa hivyo, uhamishaji unakamilika kati ya bakteria mbili kwa mafanikio.
Baada ya kuambukizwa, magugu hatari yanaweza kudhibiti mitambo ya seli za bakteria ili kunakili DNA yake yenyewe. Virusi hivyo pia huwa na uwezo wa kuharibu kromosomu ya bakteria kuwa vipande vidogo na kusababisha usumbufu wa ghafla wa ukuta wa seli za bakteria kwa ajili ya kutolewa kwa fagio zilizokusanyika na kusababisha kifo cha seli.
Mchakato wa Usambazaji wa Jumla
Uhamishaji wa jumla ni mchakato wa haraka ambapo bakteria hufa ndani ya muda mfupi. Bacteriophage ina uwezo wa kuvunja DNA ya bakteria vipande vipande, kuharibu seli ya bakteria. Hatua za utafsiri wa jumla zinaweza kufupishwa kama ifuatavyo.
- Bakteriophage hatari (lytic) huambukiza bakteria.
- Genomu ya fagio huingia kwenye seli ya bakteria.
- Virusi hutawala mifumo ya kimetaboliki ya bakteria ili kutengeneza DNA yake yenyewe na viambajengo vingine muhimu na vimeng'enya.
- Hidroli ya DNA ya bakteria kuwa vipande vidogo.
- Vifurushi vya nyenzo za urithi ndani ya fagio mpya. Mara kwa mara vipande vya DNA vya bakteria hupakia kwenye kapsidi za fagio mpya
- Viini vya seli ya bakteria na kutoa magugu mapya.
- Fagio lililotolewa linapoambukiza bakteria nyingine, DNA ya bakteria iliyotangulia hujumuisha kwenye mpya.
Kielelezo 01: Mchakato wa utafsiri wa jumla
Upitishaji Maalum ni nini?
Bakteriophage za halijoto huonyesha mizunguko ya maisha ya lisogenic. Wanahusika na mchakato maalum wa uhamishaji ambapo kipande cha DNA ya bakteria huhamishwa kutoka kwa bakteria moja hadi bakteria nyingine kwa sababu ya hitilafu. Kwa hivyo, uhamishaji maalum unaweza kufafanuliwa kama uhamishaji wa DNA ya bakteria wafadhili kwenda kwa bakteria nyingine na bacteriophages ya wastani. Wakati fagio za joto huambukiza bakteria, zina uwezo wa kuunganisha DNA ya virusi kwenye kromosomu ya bakteria na kubaki katika hatua ya uenezi kwa vizazi kadhaa vya bakteria bila kuitoa kutoka kwa jenomu ya bakteria. Wakati wa urudufishaji wa jenomu ya bakteria, DNA ya virusi inaweza kurudiwa na huingia kwenye seli mpya za bakteria na kuishi. Hata hivyo, wakati prophages inapochochewa na mambo fulani, DNA ya virusi hujitenga na kromosomu ya bakteria. Wakati mwingine wakati wa kikosi hiki, vipande vya chromosomes ya bakteria hutengana na kubaki kushikamana na DNA ya prophage. Kwa sababu ya introduktionsutbildning, phaji hupitia mzunguko wa lytic baadaye. Jenomu ya virusi hujinakili na DNA ya bakteria iliyoambatishwa na hupakia ndani ya kapsidi mpya na kutengeneza fagio mpya. Phaji mpya hutoa seli ya bakteria kwa lysis. Fagio jipya linapoambukiza bakteria nyingine, DNA ya bakteria huhamishiwa humo.
Mchakato Maalum wa Uhamishaji
Hatua za utafsiri maalum zinaweza kufupishwa kama ifuatavyo.
- Bakteriophage yenye halijoto huambukiza bakteria.
- DNA ya virusi huunganisha kwenye kromosomu ya bakteria na kuwa hatua ya uenezi
- DNA ya virusi husalia ndani ya bakteria kwa vizazi kadhaa
- Baada ya kuingizwa kwa hiari, DNA ya virusi hutenganisha DNA ya kromosomu ya bakteria.
- Vipande vya DNA ya bakteria hutengana na kromosomu ya bakteria yenye DNA ya virusi.
- DNA ya virusi hujinakili pamoja na jeni za bakteria na hufungamana ndani ya kapsidi mpya na kutengeneza fagio mpya.
- Viini vya seli ya bakteria na kutoa magugu mapya.
- Feji mpya huambukiza bakteria wapya.
- DNA ya bakteria huchanganyika na bakteria wapya wakati wa maambukizi.
Kielelezo 02: Utafsiri maalum unaonyeshwa na lambda phage
Kuna tofauti gani kati ya Ubadilishaji wa Jumla na Maalum?
Jumla dhidi ya Ubadilishaji Maalum |
|
| Uhamishaji wa jumla hufanywa na virulent au lytic bacteriophages. | Ubadilishaji maalum unafanywa na phaji za halijoto. |
| Mzunguko wa maisha | |
| Utafsiri wa jumla hupitia mzunguko wa lytic | Ubadilishaji maalum hupitia mzunguko wa lysogenic. |
| Mfumo wa Bakteria | |
| Seli ya bakteria huchanganyika haraka. | Seli za bakteria hazitundikiwi haraka lakini huishi kwa vizazi kadhaa. |
| Ufungaji wa Nyenzo Jeni | |
| Sehemu ya DNA ya bakteria ya mfadhili imefungwa ndani ya capsid ya virusi katika upitishaji wa jumla | Sehemu ndogo za DNA ya bakteria husalia kushikamana na DNA ya virusi wakati wa kutengana kutoka kwa kromosomu ya bakteria na huwekwa kwenye kapsidi mpya. |
| Muunganisho wa DNA Viral | |
| DNA ya virusi haijaunganishwa kwenye kromosomu ya bakteria. | DNA ya bakteria na virusi huunganishwa. |
| Hidrolisisi ya DNA ya Bakteria | |
| DNA ya bakteria huchanganyika vipande vipande na virusi. | DNA ya bakteria haijatolewa hidrolisisi. |
| Uzalishaji wa Prophage | |
| Hakuna malezi ya prophage wakati wa uhamisho wa jumla. | Prophages huundwa wakati wa upitishaji maalum. |
Muhtasari – Ubadilishaji wa Jumla dhidi ya Maalum
Uhamishaji ni mchakato wa kuhamisha DNA ya bakteria kutoka kwa bakteria moja hadi nyingine kwa virusi. Ni mchakato wa asili ambao hutokea kwa njia ya mzunguko wa lytic au lysogenic. Phaji za virusi huonyesha uhamishaji wa jumla. Phages za wastani zinaonyesha upitishaji maalum. Wakati wa uhamisho wa jumla, virusi huharibu kiini cha bakteria. Katika upitishaji maalum, seli za bakteria haziharibiwi haraka isipokuwa kuna introduktionsutbildning. Hii ndio tofauti kuu kati ya uhamishaji wa jumla na maalum. DNA ya virusi huunganishwa kwenye kromosomu ya bakteria katika upitishaji maalum na muunganisho haufanyiki katika upitishaji wa jumla.
