Biology Molecular o Bakteria ma Meaola Laiti
O le biology molecular o siama ma meaola ninii o se lala o le saienisi e suʻesuʻeina ai le faagasologa o le olaga i le tulaga molecular—aemaise lava le auala e teuina ai, faʻaalia, ma faʻatonutonuina ai faʻamatalaga tau kenera, ma le auala e fegalegaleai ai molecular o sela e faʻatumauina ai le ola. O lona taulaʻiga autū e aofia ai le DNA, RNA, porotini, metabolism, ma fesoʻotaʻiga faʻatonutonu e fuafua ai amioga a sela. O le malamalama i le biology molecular o meaola ninii e maua ai se faʻavae taua mo vailaʻau, faʻatoʻaga, alamanuia o meaʻai, biotechnology, ma suʻesuʻega o le siosiomaga, aua o meaola ninii e aʻafia i le tele o faagasologa faʻaola ma taʻamilosaga biogeochemical i le Lalolagi.
Mea tau kenera ma le fa'atulagaina o le genome
I siama, o mea tau kenera e masani ona aofia ai se chromosome lapotopoto e tasi o loʻo i totonu o se vaega o le cytoplasm e taʻua o le nucleoid. E le pei o sela eukaryotic, o loʻo i ai se nucleus e fusifusia i le membrane, e leai se membrane nucleus o siama, o lea e fegalegaleai saʻo ai le DNA ma porotini e fusifusia ai le DNA ma isi vaega o le cytoplasm. I le faʻaopoopoga i le chromosome autu, e masani ona i ai i siama ni plasmids, o ni fasi DNA lapotopoto laiti e mafai ona tauaveina ni genes faaopoopo, e pei o na mea e teteʻe atu i vailaʻau faʻamaʻi, mea e mafua ai le malosi o le tino, poʻo ni gafatia faʻapitoa o le metabolism.
E matuā eseese lava le telē ma le lavelave o genome o siama. O siama e faigofie ona ola, e pei o endosymbionts, e masani ona laiti genome ona e tele galuega e mafai ona "nonoina" mai le tagata e talimalo. I se faatusatusaga, o siama o le eleele po o siama o le vai e nonofo i siosiomaga fesuisuiai e masani ona tetele genome ma le tele o ituaiga o genes faatonutonu ma metabolic. I isi meaola ninii, e pei o archaea ma microscopic fungi, e mafai ona eseese le faatulagaina o genome, ae o le mataupu faavae autu o le teuina o faamatalaga tau kenera o loo tumau pea le DNA o le mamanu autu.
Fa'ateleina o le DNA: tausia o le fa'aauauina o fa'amatalaga
O le toe faia o le DNA o le faagasologa lea o le faaluaina o mea tau kenera a'o le'i vaevaeina le sela. I siama, e amata le toe faia o le DNA i le amataga e tasi o le toe faia o le DNA ma faagasolo i itu uma e lua, e mulimuli i se fausaga o le "replication fork". E faaopoopo e le DNA polymerase ni nucleotides e tusa ai ma paga faavae e fetaui lelei, a'o isi enzymes, e pei o le helicase, e tatala le DNA helix, primase, ma le RNA primers, ma o le ligase, e faapipii i fasi DNA i luga o le laina tuai.
E mafai ona matuā maualuga le fua faatatau o le toe gaosia o siama, ma mafai ai ona vave vaevaeina i lalo o tulaga sili ona lelei. Peitaʻi, o le faʻamaoni o le toe gaosia e faʻatumauina foʻi e ala i le toe iloiloina o le DNA ma auala e toe faʻaleleia ai. Ae ui i lea, e mafai lava ona tutupu suiga ma avea o se puna o suiga tau kenera. I le tulaga o le evolusione o siama, o nei suiga e mafai ona aoga, leai se faʻalavelave, pe faʻaleagaina—ae i lalo o le mamafa o filifiliga e pei o le faʻaalia i vailaʻau faʻamaʻi, o suiga e mafua ai le teteʻe e vave ona filifilia mo.
Fa'aliliuga ma le fa'aliliuga: mai kenera i porotini
O le fa'aalia o kene i meaola ninii e amata i le fa'aliliuga, o le fa'agasologa lea o le kopiina o fa'amatalaga mai le DNA i le RNA. I siama, e iloa e le enzyme RNA polymerase le vaega o le promoter i le DNA ona fa'aputuina lea o le mRNA. O se tasi o uiga o siama o le tele o kene ua fa'atulagaina i operons, o ni vaega o kene e pulea e se promoter e tasi ma fa'aliliuina i totonu o se mRNA polycistronic e tasi. O le fa'ata'ita'iga operon e mafai ai e siama ona fa'asaoina le malosi ma tali vave atu i lo latou siosiomaga, mo se fa'ata'ita'iga e ala i le fa'agaoioia o enzymes e fa'aleagaina ai le lactose pe a maua le lactose.
A maeʻa le faʻaliliuga, e faia le faʻaliliuga i le ribosome, ma liua ai le mRNA i le porotini. E galulue faʻatasi ribosomes o siama (70S) ma tRNA e feaveaʻi ai amino acids e fetaui ma codons o le mRNA. I siama, e mafai ona faia le faʻaliliuga i le taimi e tasi ma le faʻaliliuga ona e leai se vaeluaga o le vateatea e pei o eukaryotes. O lenei tuʻufaʻatasiga e mafai ai e siama ona tali vave atu i suiga o le siosiomaga, e pei o le atuatuvale o le oxidative poʻo le le lava o meaʻai.
Fa'atonutonuina o kene: fetu'una'iga lelei
O le mafai e meaola ninii ona ola i nofoaga eseese e faalagolago tele i le faatonutonuina o kene. E mafai ona tupu le faatonutonuina i le tulaga o le tusitusiga (e sili ona taatele), faaliliuga, ma le suiga o porotini pe a uma ona faaliliuina. I siama, e mafai e porotini faatonutonu ona avea o ni mea e taofia ai le tusitusiga (taofia ai le tusitusiga) po o ni mea e faagaoioia ai (faaleleia atili ai le tusitusiga). E le gata i lea, o se faiga faatonutonu e lua vaega e mafai ai e siama ona iloa faailoilo o le siosiomaga e ala i sensor kinases ona faagaoioia lea o mea e faatonutonu ai tali e suia ai le faailoaina o kene.
O faiga fa'atonutonu e aofia ai fo'i RNA laiti, lea e mafai ona fusifusia i le mRNA e fa'aosofia ai lona mautu po'o le lelei o le fa'aliliuga. I le tele o meaola ninii fa'ama'i, o le fa'atonutonuina o kene e taua tele i le fa'atonutonuina o le malosi o siama—mo se fa'ata'ita'iga, le taimi e fausia ai biofilms, le taimi e gaosia ai mea oona, po'o le taimi e 'alo'ese ai mai le puipuiga o le tino.
Fesiitaiga o kenera fa'alava: o le afi o le evolusione o siama
O se tasi o vaega e sili ona mataʻina o le biology molecular bacterial o le horizontal gene transfer (HGT), o le fegasoloaʻiga o genes i le va o meaola e aunoa ma le tuʻufaʻatasia saʻo. E mafai ai e le HGT ona vave maua e meaola ni uiga fou, e aofia ai le teteʻe atu i vailaʻau faʻamaʻi. O auala autu e tolu o le HGT o:
1. Suiga: e aveese e siama le DNA saoloto mai le siosiomaga ma tuu i totonu o le genome.
2. Faaliliuina: E faaliliuina le DNA e ala i se bacteriophage (o se siama e aafia ai siama).
3. Feso'ota'iga: fesiitaiga o le DNA e ala i fesoota'iga tuusa'o i le va o sela, e masani ona aofia ai plasmids.
O se taunuuga o le HGT, e mafai e siama ona fausia ni "feso'ota'iga" lavelave o fesuia'iga o kenera. O le mafua'aga lea e mafai ai ona vave salalau le tete'e atu i vaila'au fa'ama'i i falema'i po'o fa'ato'aga, aemaise lava pe a le pulea le fa'aaogaina o vaila'au fa'ama'i.
Porotini, enzymes, ma le metabolism: o le fatu lea o le galuega a le sela
O porotini o fa'atinoga autū ia o galuega a le sela, ma o le tele o porotini e galulue o ni enzymes, e fa'avavevave ai tali fa'akemikolo o le metabolism. E eseese auala o le metabolism o meaola ninii: o nisi e aerobic (fa'aaogaina le okesene), anaerobic (e aunoa ma le okesene), fermentative, ma e o'o lava i chemolithotrophic, lea e maua ai le malosi mai mea e le o ni mea ola e pei o le ammonia po'o le sulfur.
I le itu fa'a-molekula, o auala o le metabolism e fa'atonutonuina lelei e ala i le fa'atonutonuina o le enzyme, le maua o substrate, ma fa'ailoilo o le malosi o le sela e pei o le ATP. O le puleaina o le metabolism o siama e fa'aaogaina lautele i pisinisi, mo se fa'ata'ita'iga, i le gaosiga o le yogurt e siama lactic acid, gaosiga o vaila'au fa'ama'i e fungi, po'o le gaosiga o le bioethanol e le yeast.
Biofilms ma fesootaiga o sela: amioga tuufaatasi a siama
E lē o taimi uma e ola ai siama ni sela ta'itasi. E tele siama e fausia ni biofilms, o ni fa'alapotopotoga e pipii i luga ma puipuia e se matrix extracellular. E mafai ona fausia ni biofilms i nifo (plaque), masini fa'afoma'i, paipa vai, po'o luga o papa i vaitafe. I totonu o biofilms, e sili atu ona tete'e siama i vaila'au fa'amamā ma vaila'au fa'ama'i ona o le matrix e taofia ai le ulufale atu o vaila'au ma ona o le iai o sela "persister" e maualalo le metabolism.
E tupu fo'i le fesoota'iga feavea'i i siama e ala i le quorum sensing, o se faiga fa'ailoilo molecular e mafai ai e siama ona "fua" le faitau aofa'i o tagata. A o'o le fa'ailoilo i se tulaga fa'apitoa, e fa'agaoioia fa'atasi e siama ni genes patino—mo se fa'ata'ita'iga, ni genes mo le fausiaina o biofilm, gaosiga o pigment, po'o ni mea e mafua ai le virulence. O lo'o fa'ailoa mai ai e mafai ona fa'aagafesootai ma felagolagoma'i amioga a microbial.
Fa'aoga o meaola ninii i le biology molecular
O le alualu i luma i le biology molecular ua maua ai meafaigaluega ma auala e suia ai le auala tatou te suʻesuʻeina ai faʻamaʻi, faʻaleleia atili ai le gaosiga o meaʻai, ma toe faʻafoʻisia ai le siosiomaga. O metotia e pei o le PCR, genome sequencing, metagenomics, ma le CRISPR e mafai ai e le au suʻesuʻe ona faʻailoa mai siama e aunoa ma le faʻatoʻagaina, siaki le pepesi o faʻamaʻi, ma inisinia meaola ninii e gaosia ai oloa taua, e pei o enzymes faʻapisinisi poʻo tui puipui.
I le soifua maloloina lautele, o le malamalama i auala e tete'e atu ai i siama e taua tele mo le mamanuina o fuafuaga mo le fa'aaogaina ma le poto o vaila'au fa'ama'i. I le siosiomaga, e fa'aaogaina meaola ninii mo le toe fa'aleleia o meaola ninii—e fa'aleagaina ai mea e fa'aleagaina ai le suāuu, vaila'au fa'asaina, po'o u'amea mamafa e ala i auala fa'apitoa o le metabolism. I fa'ato'aga, o siama e fa'amautu ai le naitorosene ma siama e fa'aleleia ai le tuputupu a'e o la'au e ofoina atu ai fo'i isi auala e le afaina ai le siosiomaga e fa'aitiitia ai le fa'alagolago i fa'apalaga vaila'au.
Fa'ato'a
O le biology molecular o siama ma meaola ninii e tatala ai se faamalama i le malamalama i le olaga i se fua faatatau aupito itiiti ae sili ona tele lona aafiaga. Mai le toe faia o le DNA, le faatonutonuina o kene, le fesiitaiga faalava o kene, i le fausiaina o biofilm, o nei faiga uma e faaalia ai le fetuutuunai ma le gaioiga o meaola ninii. I le vaitaimi nei, o lenei malamalama e le gata ina taua mo le malamalama i faamai ma le tete'e atu i vailaau faasaina ae lagolagoina ai foi le fou o le biotechnology, le saogalemu o meaai, ma le faatumauina o le siosiomaga. Faatasi ai ma le atinaeina pea o tekinolosi molecular, o le matafaioi a meaola ninii i le olaga o le tagata o le a faateleina ona faaaogaina ma pulea ma le sa'o ma le faautauta.
